沙粒衝擊儀的製作方法

2023-10-11 07:54:44 2

專利名稱：沙粒衝擊儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於實驗室研究風沙物理沙粒衝擊沙床面的器具。
背景技術：
近半個世紀，我國科技工作者經實驗室研究和野外觀測試驗不斷探索，在風沙物理學研究方面獲得大量直觀的感性認識，積累了相關豐富資料。野外觀察研究發現，風沙移動有兩種基本方式即整個沙丘體的移動和風沙流。產生風沙流的條件(起動風速)一般為5m · S—1 6m · s\在光板地上，沙粒粒徑為0. 25mm、0. 50mm和1. 00mm,起風速度為 6. 8m · Im · s-1和11. 7m · s—1。起動風速的大小受多種因素的影響，如沙地水分，地表狀況和沙粒粒徑。從上述大範圍區域觀察來看，沙粒運動總是取決於近地面氣流的合成風向。但從小範圍來觀察，沙粒移動方向又隨單一的正風向或受小地形影響後改變方向的變向風，即二次流轉移。風沙移動，從宏觀上看是整體風沙流運動，從微觀上看是無數單顆粒的移動。顆粒在氣流中運動的受力機制是風沙顆粒運動的核心問題，從事風沙流科學研究學者們認識到，沙粒躍移運動是造成各種風沙危害的重要原因，要科學有效地防止風沙危害也必須了解風沙顆粒運動，特別是躍移運動的機制。但是風沙運動是一種貼近地表的氣流對沙粒的搬運現象，而且沙粒細小，幾何形狀不規則，運動變化迅速，採用一般的測試手段和方向難以確定風沙顆粒運動的諸要素，顆粒的受力機制包括兩個方面，一是在運動瞬間的受力，二是顆粒在躍移過程中的受力。風沙運動首先考慮表現為單顆粒沙粒與氣流的相互作用，發生顆粒運動對風沙運動機制的深入認識首先要從單顆粒運動研究入手。而單顆粒運動理論方面的研究進展甚微。理論上的突破往往依賴於研究手段的革新，必須藉助於科研器材的研發，因此，試驗手段的先進對於風沙顆粒運動的研究關係甚大。

發明內容
鑑於上述，本發明的目的在於提供一種沙粒衝擊儀。利用該儀器，在PIV雷射成像採集系統或高速攝影的配合下，對單顆粒沙粒軌跡運動的研究提供了技術保證。本發明的目的是通過以下技術方案來達到一種沙粒衝擊儀，是由長管、後蓋、後活塞、活塞套、後塞、前蓋、定位套、前活塞、彈簧和定位銷組成。長管內裝有活塞套，活塞套置有前活塞和後活塞，前活塞與定位套間裝有彈簧，定位套和前活塞軸線上設有中心孔，開孔的前蓋緊箍於長管；後活塞與後塞間設有彈簧，後蓋緊箍長管；長管一側有槽口，固結在後活塞上的拉栓置於槽口中；長管與後活塞底部有凹孔，定位銷插於凹孔中，長管座落在支座上。本發明的特點和產生的有益效果是1、本發明採用PIV雷射成像採集系統或高速攝影與理論相結合的方法研究風沙運動的微觀過程，分析不同粒徑顆粒在力的衝擊作用下，顆粒的起跳角，運動軌跡進行數據解析，其對於單顆粒沙粒軌跡運動的研究提供流場圖與影像資料，為開展風沙顆粒躍移理論提供了試驗手段。2、本發明結構簡單，裝卸方便。可用於0. 25mm 1. OOmm風沙顆粒運動試驗，


圖1是本發明結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，一種沙粒衝擊儀，是由長管1、後蓋4、後活塞2、活塞套3、後塞5、前蓋 6、定位套7、前活塞8、彈簧9和定位銷16。長管1內裝有活塞套3，活塞套3置有前活塞8 和後活塞2，前活塞8與定位套7間裝有彈簧9，定位套7和前活塞8軸線上設有中心孔10， 開孔的前蓋6緊箍於長管1 ；後活塞2與後塞5間設有彈簧14，後蓋4緊箍長管1 ；長管1 一側有槽口 11，固結在後活塞2上的拉栓12置於槽口 11中；長管1的開口與後活塞2底部的凹孔13相對，定位銷16插於凹孔13中，長管1座落在支座15上。
權利要求
1. 一種沙粒衝擊儀，是由長管(1)、後蓋(4)、後活塞(2)、活塞套(3)、後塞(5)、前蓋 (6)、定位套(7)、前活塞(8)、彈簧(9)和定位銷(16)組成，其特徵是長管(1)內裝有活塞套 (3)，活塞套(3)置有前活塞(8)和後活塞(2)，前活塞(8)與定位套(7)間裝有彈簧(9)， 定位套(7)和前活塞(8)軸線上設有中心孔(10)，開孔的前蓋(6)緊箍於長管(1)；後活塞 ⑵與後塞(5)間設有彈簧(14)，後蓋(4)緊箍長管⑴；長管⑴一側有槽口(11)，固結在後活塞(2)上的拉栓(12)置於槽口(11)中；長管(1)的開口與後活塞(2)底部的凹孔 13)相對，定位銷(16)插於凹孔(13)中；長管(1)座落在支座(15)上。
全文摘要
本發明涉及一種沙粒衝擊儀，其結構特徵是長管內裝有活塞套，活塞套置有前活塞和後活塞，前活塞與定位套間裝有彈簧，定位套和前活塞軸線上設有中心孔，開孔的前蓋緊箍於長管；後活塞與後塞間設有彈簧，後蓋緊箍長管；長管一側有槽口，底部有底座，固結在後活塞上的拉栓置於槽口中；長管與後活塞底部有凹孔，定位銷插於凹孔中，長管座落在支座上。本發明結構簡單，裝卸方便。可用於0.25mm～1.00mm風沙顆粒運動試驗，其對於研究單顆粒沙粒軌跡運動提供了試驗手段。
文檔編號G01M9/06GK102323038SQ201110225210
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月5日 優先權日2011年8月5日
發明者張智, 董治寶, 趙愛國 申請人:中國科學院寒區旱區環境與工程研究所