[实用新型]一种风雹灾害冰雹粒子发射及有效监测试验研究装置

说明书

本实用新型公开了一种风雹灾害冰雹粒子发射及有效监测试验研究装置，装置整体通过转向装置安装在支架上，具体包括击锤、传动机构、卡位机构和发射机构，击锤左端与传动机构相连，击锤下端设有用于限制击锤向右运动的卡位机构，击锤右端与发射机构相连，发射机构末端设置激光测速装置。本实用新型结构简单可靠，各零件可随时更换，可以灵活地调整冰雹粒子发射角度、发射速度、粒径以研究冰雹粒子发射角度、速度及粒径对结构的作用影响，并且可以实现半自动/自动发射，大幅度提高了试验效率，为研究社会发展亟需面对的量大面广温室大棚、建构筑物、风机等风雹灾害的减灾防灾，创新解决了适用于风夹雹对结构物作用效应的研究实用装置。

技术领域

本实用新型涉及我国城镇量大面广温室大棚、建构筑物、风机等风雹灾害减灾防灾社会发展亟需面对并解决的技术领域，特别涉及一种适应于风雹灾害冰雹粒子发射及有效监测试验研究装置。

背景技术

在全球气候逐年恶化的背景下，风雹灾害频发，对其作用半径内的建构筑物、温室大棚、公共设施等结构产生了严重破坏。自然灾害部门灾情通报凸显了我国轻质屋面结构体系村镇建筑、温室大棚及风机等结构物风致与风雹灾害的严重性，这类量大面广城镇结构物直接关联广大人民群众生命财产安全，其风致及风雹灾害减灾防灾逐渐成为社会发展亟需解决的现实问题。

目前，国内外对于冰雹粒子冲击荷载单一研究实验，主要是释放压缩的空气或者用可伸缩橡皮筋类材料为冰雹粒子提供动力，使冰雹粒子达到所需的速度，冰雹粒子通过发射管发射到目标位置，并利用激光测速装置对发射速度进行测量。但是，已有风雹灾害研究装置普遍存在如下问题：1、冰雹粒子每次发射都需人工重新装弹，不能连续装弹，而结构物在实际风雹灾害中表面冰雹存在连续冲击实情，无法精准评判风夹雹连续作用于结构物表面作用效应；另外，相关研究如在风洞实验室开展，风洞工作时工作人员禁止进入风洞，因此每次发射完毕后都需关闭风机重新装弹再重启，这也使得进行风夹雹试验将会耗费大量时间与财力；2、发射管的角度不可调，无法评判冰雹粒子攻角变化对荷载的影响；3、发射管的管径普遍不可调，不利于构造不同粒径冰雹对屋面灾害及风险评估数学模型；4、该种测量方式仅单一地考虑了冰雹粒子冲击荷载，并没有考虑与风荷载的耦合作用；5、冰雹风速精准测量难度大尤其落点方向存在偏差。

调研结果表明，主要因为受限于冰雹粒子发射及有效监测试验精准研究装置的缺乏，风夹雹耦合效应导致的灾害机理及其减灾防灾国内外研究基本空白，但是强风及风雹灾害对前述结构物灾害影响明显，如何减少村镇量大面广建构筑物、温室大棚、公共设施等结构在强风及风雹作用下灾害损失成为湖南省甚至国内灾害主管部门必须面对的现实问题。因此，开发一种适应于风雹灾害研究用的冰雹粒子发射及有效监测试验装置，具有十分重要的现实和社会意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、安全可靠、工作效率高的风雹灾害冰雹粒子发射及有效监测试验研究装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种风雹灾害冰雹粒子发射及有效监测试验研究装置，装置整体通过转向装置安装在支架上，具体包括击锤、传动机构、卡位机构和发射机构，所述击锤左端与传动机构相连，击锤下端设有用于限制击锤向右运动的卡位机构，击锤右端与发射机构相连，发射机构末端设置激光测速装置确定研究所需冰雹速度。

上述风雹灾害冰雹粒子发射及有效监测试验研究装置，所述传动机构包括电机、传动螺杆、螺母，电机输出轴与传动螺杆左端连接在一起，传动螺杆右端的外螺纹与螺母内孔左端的内螺纹螺纹连接；传动的形式是电机与传动螺杆旋转运动，螺母固定，且电机停止转动后，传动螺杆与螺母之间可实现自锁。

上述风雹灾害冰雹粒子发射及有效监测试验研究装置，所述发射机构包括弹簧、固定螺栓、弹药寸套、发射管道，所述发射管道左端与螺母右端固定连接，所述弹簧和击锤位于螺母内孔中，弹簧左端与传动螺杆右端固定连接，弹簧右端与击锤左端固定连接，所述弹药寸套套设于发射管道内且其左端通过固定螺栓与击锤右端固定连接，发射管道侧壁上对应弹药寸套位置处开口，弹药仓固定在开口处，发射管道内右端设有用于阻拦弹药寸套飞出发射管道的凸起。