[发明专利]一种可分层堆积颗粒的休止角测定装置

说明书

本发明涉及一种可分层堆积颗粒的休止角测定装置。属于岩土力学与颗粒物质力学实验仪器制造技术领域，包括透明有机玻璃盒、承台、千斤顶、长方形漏孔漏斗。本发明可以测量自然休止角，其主要价值在于：一、可以通过旋转盒子来实现按不同角度堆积颗粒，改变颗粒结构性；二、可通过漏斗改变颗粒流速及出料口大小。

技术领域：

本发明属于休止角测定装置领域，具体涉及一种可以控制并实现分层堆积颗粒的粗颗粒休止角测定装置。

背景技术：

自然休止角是土力学与颗粒学一个重要的概念，它是指在重力作用下散体颗粒材料自由堆积的颗粒堆的自由面与水平面的最大夹角。休止角大小反应了散体颗粒的内摩擦特性和散落性能。对于目前的技术来讲，堆积散粒体只能让颗粒自上而下自由下落，形成一个颗粒堆，还无法将按时间分层堆积和按一定角度分层堆积考虑在内，这样不能通过人工改变土的结构性，从而研究土的结构性与自然休止角的关系。

发明内容：

本发明的目的是实现颗粒按一定角度堆积后，旋转使得颗粒结构改变，以旋转盒子的方式来模拟重力场方向的变化，同时可以测到由不同角度堆积而成的颗粒堆特征的变化情况。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供了一种可以控制并实现分层堆积颗粒的粗颗粒休止角测定装置，包括有机玻璃盒，用于容纳颗粒骨料，下部设有五个开口作为出料口，盒子的左上右三面不闭合；侧板与上部板，与有机玻璃盒左上右三面不闭合处尺寸吻合；封口底板，与有机玻璃盒下部五个出料口尺寸吻合，能插入五个出料口中；承台，上部两端设有两个铰支座，铰支座下部支撑为一个空心长方体；钢架，沿盒子边缘处位置布置，起保护作用，钢架下部设有两个铰支座，可与承台铰支座相接。

本发明的技术效果是：

1.将盒子按一定方向旋转，在重力作用下堆积颗粒后，将盒子转回至原位，以模拟在不同方向重力场作用下释放颗粒形成颗粒堆。

2.盒子两端的限制及底部有五个限制都可以撤掉，使颗粒崩塌形成三角形颗粒堆。

3.漏斗出料口大小可以通过抽板改变，同时出料速度也可以通过升降漏斗中的空心圆柱以控制。

附图说明：

图1为本发明的三维视图；

图2为本发明的漏斗三维图；

图3为本发明的专用有机玻璃盒子内部图；

图4为漏斗的左视图；

附图标记为：

A.专用有机玻璃盒子：A1.侧滑板1，A2.侧滑板2，A3.上滑板，A4.铰支座1， A5.铰支座2，A6.可装卸玻璃块，A7.承台板，A8～A12.可装拆板1～5。

B.可控流速式漏斗：B1.容料框，B2.档板，B3.定滑轮，B4拉绳，B5抽板。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的工作过程进一步说明：

一、使承台A7与专用有机玻璃盒子底部铰孔A5分离，专用有机玻璃盒子可绕A4转动，绕到一定角度后固定不动。

二、将漏斗B放置在专用有机玻璃盒A上方，缓慢抽开漏斗封口板B5，使出料口固定在一个指定的宽度。

三、将料物放置在漏斗容料框B1中。

四、利用拉绳拉动挡板B2，拉绳可通过B3将挡板B2水平上升。缓慢提升挡板B2，使B2提升到一定位置，在B2缓慢提升过程中物料从出料口下落速度会加快，得到合适的落料速度时固定B2。