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专利号: 2018111482491
申请人: 重庆科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模拟覆冰荷载脱落的实验装置,设置有模拟装置,所述模拟装置包括两个模拟电塔(1),搭设于两个模拟电塔(1)之间的模拟实验导线(2),在模拟实验导线(2)上通过电磁吸盘(3)悬挂有至少一个模拟覆冰荷载(4),电磁吸盘(3)连接有控制其通断的控制电路;

其特征在于:所述模拟装置设置于试验小屋(5)内,所述试验小屋(5)设置有制冷设备(6),制冷设备(6)用于模拟实际环境温度,所述试验小屋(5)内还设置有风动设备(7),风动设备(7)用于模拟自然风;所述试验小屋(5)顶部还设置有下雪设备(8),该下雪设备(8)用于模拟自然下雪,所述试验小屋(5)内还设置有摄像仪(9);

所述风动设备(7)设置有风机(71),风机(71)连接有风管(72),所述风管(72)为软管;

所述风管(72)的出口(721)的两侧通过两个升降支架(73)支撑,出口(721)通过螺栓组件(722)安装在升降支架(73)的顶端,松动螺栓组件(722),出口(721)能够上下旋转,然后再紧固螺栓组件(722),用于模拟上风、下风以及水平风,所述风机(71)的出口(721)正对模拟实验导线(2);

所述下雪设备(8)包括容雪槽(81),容雪槽(81)设置在试验小屋(5)的顶部,容雪槽(81)的底部固定设置下筛网(82),下筛网(82)的底部平行间隔设置有下挡板(83),下筛网(82)的上方滑动设置有上筛网(84),上筛网(84)滑动设置在容雪槽(81)的底部,上筛网(84)的上表面平行间隔设置有上挡板(85),上筛网(84)连接有曲柄连杆机构(86),曲柄连杆机构(86)连接有驱动电机(87);

下挡板(83)和上挡板(85)的宽度尺寸相同,下挡板(83)之间的间隔距离以及上挡板(85)之间的间隔距离与下挡板(83)的宽度相等;曲柄连杆机构(86)的曲柄还连接有手摇柄(861)。

2.根据权利要求1所述的模拟覆冰荷载脱落的实验装置,其特征在于:所述风机(71)设置有圆筒状的壳体(711),壳体(711)的前端设置有出气口(712),出气口(712)与风管(72)连接,壳体(711)内滑动设置有活塞(713),活塞(713)的后侧设置有顶杆(714),活塞(713)的前侧经推力弹簧(715)连接壳体(711)的前端内壁;

所述风机(71)连接有驱动机构(74),所述驱动机构(74)包括风动电机(741),所述风动电机(741)连接有调速电路,所述风动电机(741)的输出轴固连有驱动杆(742),所述驱动杆(742)滑动套有匀速轮廓线凸轮(743)、等加速等减速轮廓线凸轮(744)以及余弦轮廓线凸轮(745);滑动匀速轮廓线凸轮(743)、等加速等减速轮廓线凸轮(744)以及余弦轮廓线凸轮(745),分别能够与顶杆(714)抵接;匀速轮廓线凸轮(743)、等加速等减速轮廓线凸轮(744)以及余弦轮廓线凸轮(745)与驱动杆(742)通过紧定螺钉固连。

3.根据权利要求1所述的模拟覆冰荷载脱落的实验装置,其特征在于:所述模拟实验导线(2)为三根,试验小屋(5)内还设置有升压设备(10),该升压设备(10)用于给模拟实验导线(2)施加模拟额定电压,所升压设备(10)包括蓄电池(101),蓄电池(101)连接有逆变器(102),逆变器(102)通过输电线连接有调压器(103),调压器(103)连接有升压变压器(104),在输电线上串有断路器(105);

中间的模拟实验导线(2)高于两侧的模拟实验导线(2);

其中一个模拟电塔(1)的上方设置有支承杆(106),支承杆(106)上横向上设置有支承板(107),支承板(107)的一端固定设置有第一绝缘杆(108),支承板(107)的另一端滑动设置有第二绝缘杆(109),第一绝缘杆(108)和第二绝缘杆(109)位于中间一根模拟实验导线(2)的两侧并与中间一根模拟实验导线(2)平行,还包括放电杆(110),放电杆(110)的一端与第一绝缘杆(108)铰接,放电杆(110)的另一端放在第二绝缘杆(109)上,第二绝缘杆(109)的外端穿出支承板(107)连接有端头(1091),所述端头(1091)的外侧设置有电磁铁(1092),电磁铁(1092)也固定在支承板(107)上,电磁铁(1092)通电吸引端头(1091),使第二绝缘杆(109)向外滑出,使放电杆(110)的另一端从第二绝缘杆(109)上滑落;放电杆(110)的另一端滑落掉在中间一根模拟实验导线(2)上;

升压变压器(104)的输出地线端与两侧的一根模拟实验导线(2)连接,升压变压器(104)的输出火线端或者与中间一根模拟实验导线(2)连接,或者与放电杆(110)连接。

4.根据权利要求1所述的模拟覆冰荷载脱落的实验装置,其特征在于:所述试验小屋(5)包括内部的绝热材料层(5a)、中部的金属屏蔽网(5b)以及外部的强化层(5c),金属屏蔽网(5b)接地;所述强化层(5c)由水泥材料制成。

5.根据权利要求1所述的模拟覆冰荷载脱落的实验装置,其特征在于:所述模拟电塔(1)包括竖直升降杆(11),竖直升降杆(11)包括套管(111)、滑杆(112),套管(111)的底端与试验小屋(5)的底部固连,滑杆(112)的下端滑动穿设在套管(111)中,滑杆(112)通过第二紧定螺钉固定在套管(111)上,滑杆(112)上套有滑套(113),滑套(113)通过第三紧定螺钉固定在滑杆(112)上,滑套(113)上对称设置有两个水平伸缩杆(114),所述模拟实验导线(2)为三根,中间的一根模拟实验导线(2)的两端通过绝缘子(21)与滑杆(112)的顶部固连;

两侧的模拟实验导线(2)的两端通过绝缘子(21)与水平伸缩杆(114)的顶部固连,竖直升降杆(11)使模拟实验导线(2)两端呈现高差,所模拟实验导线(2)上还设置有防振锤(22)。

6.根据权利要求5所述的模拟覆冰荷载脱落的实验装置,其特征在于:所述电磁吸盘(3)包括第三绝缘杆(31),第三绝缘杆(31)的上端固定在模拟实验导线(2)上,第三绝缘杆(31)下端连接有电磁铁(32),第三绝缘杆(31)上还固套有至少一个绝缘伞(33),模拟覆冰荷载(4)由硅钢材料制成,模拟覆冰荷载(4)包括串接螺杆(41)和至少一个砝码(42),砝码(42)的中心设置有与串接螺杆(41)配合的螺孔,砝码(42)通过串接螺杆(41)串接在一起;

所述防振锤(22)包括挂杆(221),挂杆(221)的上端挂在模拟实验导线(2)上,挂杆(221)的下端设置有螺孔,螺孔穿设有连接螺杆(222),连接螺杆(222)上套有至少一个螺母(223)。

7.根据权利要求6所述的模拟覆冰荷载脱落的实验装置,其特征在于:所述控制电路为顺序脱落控制电路;

所述电磁吸盘(3)为N个;所述顺序脱落控制电路包括N个接触器,N个接触器与N个电磁吸盘(3)一一对应控制其通断电;

所述顺序脱落控制电路包括停止按钮SB1,停止按钮SB1的一端经熔断器FU1连接电源,停止按钮SB1的另一端连接启动按钮SB2的一端,启动按钮SB2的另一端经第一继电器的线圈KJ1-1接地;启动按钮SB2还并接联有第一继电器的常开开关KJ1-2,第一继电器的线圈KJ1-1并联有时间继电器的线圈KT1-1;

停止按钮SB1的另一端连接时间继电器的常开开关KT1-2的一端,时间继电器的常开开关KT1-2的另一端连接第二继电器的线圈KJ2-1的一端,第二继电器的线圈KJ2-1的另一端接地;

停止按钮SB1的另一端连接时间继电器的常闭开关KT1-3的一端,时间继电器的常闭开关KT1-3的另一端连接第三继电器的线圈KJ3-1的一端,第三继电器的线圈KJ3-1的另一端接地;

第一个接触器的线圈KM1-1的第一端经第二继电器的常开开关KJ2-2连接停止按钮SB1的另一端;第二继电器的常开开关KJ2-2并联有第一个接触器的常开开关KM1-2,第一个接触器的线圈KM1-1的第二端接地;

第二个接触器的线圈KM2-1的第一端经第三继电器的常开开关KJ3-2连接第一个接触器的线圈KM1-1的第一端;第二个接触器的线圈KM2-1的第一端经第二个接触器的常开开关KM2-2连接停止按钮SB1的另一端,第二个接触器的线圈KM2-1的第二端接地;

第三个接触器的线圈KM3-1的一端经第二继电器的常开开关KJ2-2连接第二个接触器的线圈KM2-1的第一端;第三个接触器的线圈KM3-1的第一端经第三个接触器的常开开关KM3-2连接停止按钮SB1的另一端,第三个接触器的线圈KM3-1的另一端接地;

以此类推;

如果N为偶数,第N个接触器的线圈KMN-1的第一端经第三继电器的常开开关KJ3-2连接第N-1个接触器的线圈KM(N-1)-1的第一端;

如果N为奇数,第N接触器的线圈KMN-1的第一端经第二继电器的常开开关KJ2-2连接第N-

1个接触器的线圈KM(N-1)-1的第一端;

第N个接触器的线圈KMN-1的第一端经第N个接触器的常开开关KMN-2连接停止按钮SB1的另一端,第N个接触器的线圈KMN-1的另一端接地;

第一个电磁吸盘(3)的一端经第一个接触器的常闭开关KM1-3连接电源,第一个电磁吸盘(3)的另一端接地;第二电磁吸盘(3)的一端经第二个接触器的常闭开关KM2-3连接电源,第二个电磁吸盘(3)的另一端接地;

以此类推;

第N个电磁吸盘(3)的一端经第N个接触器的常闭开关KMN-3连接电源,第N个电磁吸盘(3)的另一端接地。

8.根据权利要求1所述的模拟覆冰荷载脱落的实验装置,其特征在于:所述控制电路为中间向两边脱落控制电路;

所述电磁吸盘(3)为N个;N为偶数;所述中间向两边脱落控制电路包括N个接触器,N个接触器与N个电磁吸盘(3)一一对应控制其通断电;

所述中间向两边脱落控制电路包括停止按钮SB1,停止按钮SB1的一端经熔断器FU1连接电源,停止按钮SB1的另一端连接启动按钮SB2的一端,启动按钮SB2的另一端经第一继电器的线圈KJ1-1接地;启动按钮SB2还并接联有第一继电器的常开开关KJ1-2,第一继电器的线圈KJ1-1并联有时间继电器的线圈KT1-1;

停止按钮SB1的另一端连接时间继电器的常开开关KT1-2的一端,时间继电器的常开开关KT1-2的另一端连接第二继电器的线圈KJ2-1的一端,第二继电器的线圈KJ2-1的另一端接地;

停止按钮SB1的另一端连接时间继电器的常闭开关KT1-3的一端,时间继电器的常闭开关KT1-3的另一端连接第三继电器的线圈KJ3-1的一端,第三继电器的线圈KJ3-1的另一端接地;

第N/2个接触器的线圈KMN/2-1的第一端经第二继电器的常开开关KJ2-2连接停止按钮SB1的另一端;第二继电器的常开开关KJ2-2并联有第N/2个接触器的常开开关KMN/2-2,第N/2接触器的线圈KMN/2-1的第二端接地;

第N/2-1接触器的线圈KM(N/2-1)-1的第一端经第三继电器的常开开关KJ3-2连接第N/2个接触器的线圈KMN/2-1的第一端;第N/2-1个接触器线圈KM(N/2-1)-1的第一端还经第N/2-1个接触器的常开开关KM(N/2-1)-2连接停止按钮SB1的另一端,第N/2-1个接触器的线圈KM(N/2-1)-1的第二端接地;

第N/2-2个接触器的线圈KM(N/2-2)-1的第一端经第二继电器的常开开关KJ2-2连接第N/2-

1个接触器的线圈KM(N/2-1)-1的第一端;第N/2-2个接触器的线圈KM(N/2-1)-1的第一端还经第N/

2-2个接触器的常开开关KM(N/2-2)-2连接停止按钮SB1的另一端,第N/2-2个接触器的线圈KM(N/2-2)-1的第二端接地;

以此类推;

第N/2+1个接触器的线圈KM(N/2+1)-1的第一端经第二继电器的常开开关KJ2-2连接停止按钮SB1的另一端;第二继电器的常开开关KJ2-2并联有第N/2+1个接触器的常开开关KM(N/2+1)-2,第N/2+1个接触器的线圈KM(N/2+1)-1的另一端接地;

第N/2+2个接触器的线圈KM(N/2+2)-1的第一端经第三继电器的常开开关KJ3-2连接第N/2+

1个接触器的线圈KM(N/2+1)-1的第一端,第N/2+2个接触器的线圈KM(N/2+2)-1的第一端还经第N/

2+2个接触器的常开开关KM(N/2+2)-2连接停止按钮SB1的另一端,第N/2+2个接触器的线圈KM(N/2+2)-1的第二端接地;

第N/2+3个接触器的线圈KM(N/2+3)-1的第一端经第二继电器的常开开关KJ2-2连接第N/2+2个接触器的线圈KM(N/2+2)-1的第一端,第N/2+3个接触器的线圈KM(N/2+3)-1的第一端还经第N/2+3个接触器的常开开关KM(N/2+3)-2连接停止按钮SB1的另一端,第N/2+3个接触器的线圈KM(N/2+3)-1的第二端接地;

以此类推;

第一个电磁吸盘(3)的一端经第一个接触器的常闭开关KM1-3连接电源,第一个电磁吸盘(3)的另一端接地;第二电磁吸盘(3)的一端经第二个接触器的常闭开关KM2-3连接电源,第二个电磁吸盘(3)的另一端接地;

以此类推;

第N个电磁吸盘(3)的一端经第N个接触器的常闭开关KMN-3连接电源,第N个电磁吸盘(3)的另一端接地。