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一種氣流回旋集沙儀的制作方法

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一種氣流回旋集沙儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤風(fēng)蝕監(jiān)測(cè)裝置,特別涉及風(fēng)沙監(jiān)測(cè)裝置,具體屬于一種氣流回旋集沙儀。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤風(fēng)蝕沙化已成為北方旱區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展最為突出的問(wèn)題,土地荒漠化是我國(guó)干旱、半干旱地區(qū)的主要環(huán)境問(wèn)題之一,對(duì)中國(guó)北方社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了極大的威脅。集沙儀是一種風(fēng)蝕監(jiān)測(cè)裝置,是研究土壤風(fēng)蝕以及沙丘移動(dòng)等風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律、觀測(cè)風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)特征時(shí)必不可少的儀器。因此,設(shè)計(jì)制造既適應(yīng)野外環(huán)境又工作精確的集沙儀就顯得十分必要。本發(fā)明設(shè)計(jì)的固定粧通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)的有機(jī)組合,顯著增加了固定粧的截面模量和結(jié)構(gòu)剛度,提高了粧基的承載能力、抗剪、抗彎能力,降低了粧基的水平位移值,很好地解決了土質(zhì)疏松地區(qū)使用風(fēng)沙儀的制約因素。為了提高測(cè)量精度,本發(fā)明設(shè)計(jì)的集沙模塊利用氣流產(chǎn)生回旋能量降低的原理,使含塵氣流進(jìn)入集沙模塊后顯著降低氣固二相流的流速和動(dòng)能,便于沙粒沉降,達(dá)到氣流和沙塵的高效分離。本集沙儀為模塊化設(shè)計(jì),拆裝方便,可對(duì)不同高度水平的風(fēng)沙流進(jìn)行分析測(cè)試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種氣流回旋集沙儀,利用該集沙儀可實(shí)現(xiàn)野外環(huán)境下來(lái)風(fēng)方向土壤沙塵量的定點(diǎn)收集和精確測(cè)量。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]—種氣流回旋集沙儀,包括固定粧、密封圓錐滾子軸承組件、橫向支承架、風(fēng)向標(biāo)和集沙模塊;所述橫向支承架一端固定風(fēng)向標(biāo),另一端與集沙模塊固接;橫向支承架固定在密封圓錐滾子軸承組件上;密封圓錐滾子軸承組件固定在固定粧上,它們之間只能相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
[0006]作為優(yōu)化,上述固定粧由下法蘭盤(pán)、固定管、上法蘭盤(pán)、螺桿、鋼管座、鋼管、鋼管連接套,螺釘、鋼管固定套、鋼絲繩、鋼釬組成;下法蘭盤(pán)和上法蘭盤(pán)內(nèi)側(cè)圓周具有螺紋,且均有2個(gè)對(duì)稱(chēng)的螺桿孔,用于安裝螺桿,把下法蘭盤(pán)擰緊于固定管下端,把上法蘭盤(pán)擰緊于固定管上端;上、下法蘭盤(pán)的半徑比固定筒的半徑大得多,目的是加強(qiáng)固定,防止側(cè)傾;同時(shí),上法蘭盤(pán)半徑大于下法蘭盤(pán)半徑,更有利于穩(wěn)定;鋼管座焊接在上法蘭盤(pán)上,內(nèi)孔為螺紋孔;鋼管兩端開(kāi)螺紋,一端旋入鋼管座中,另一端連接鋼管連接套;鋼管連接套的內(nèi)孔開(kāi)有螺紋,用于連接上下兩根鋼管,為了防止集沙儀旋轉(zhuǎn)松動(dòng),用螺釘固定鋼管連接套和鋼管;在固定粧的最頂端裝有鋼管固定套,和鋼絲繩的一端連接;鋼絲繩的另一端與插入土壤中的鋼釬連接,三根鋼絲繩,各成120度的夾角,以此固定固定粧。
[0007]作為優(yōu)化,上述密封圓錐滾子軸承組件包括第一軸承座、軸承外圈、滾子和保持架、軸承內(nèi)圈和第二軸承座;軸承外圈與第一軸承座固定連接;軸承內(nèi)圈與滾子和保持架一起組成的組件與第二軸承座固定連接;第二軸承座與第一軸承座組成封閉結(jié)構(gòu)防止灰塵進(jìn)入;當(dāng)風(fēng)向標(biāo)隨風(fēng)向變化時(shí),第一軸承座相對(duì)第二軸承座發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),使進(jìn)氣管始終對(duì)準(zhǔn)來(lái)流方向;由于圓錐滾子軸承可以分離,使得第一軸承座和第二軸承座可以分離,方便拆裝和運(yùn)輸。
[0008]作為優(yōu)化,上述橫向支承架包括橫支架、配重、螺栓螺母;風(fēng)向標(biāo)通過(guò)2個(gè)螺栓螺母固定于橫支架的一端;通過(guò)集沙模塊上所焊的兩個(gè)耳片,利用2個(gè)螺栓螺母,把集沙模塊固定于橫支架的另一端;為避免風(fēng)向標(biāo)與集沙模塊重量不平衡時(shí)發(fā)生側(cè)傾,在橫支架的風(fēng)向標(biāo)一側(cè)通過(guò)螺栓螺母固定配重。
[0009]作為優(yōu)化,上述集沙模塊由上部主筒體、下部錐形筒體、集沙管、第一環(huán)片、集沙袋、耳片、密封橡膠圈、螺栓螺母、筒蓋、出氣管、進(jìn)氣管、第二環(huán)片、紗網(wǎng)、擋風(fēng)片組成;主筒體中沿周向和軸向分布有擋風(fēng)片;錐形筒體上端和主筒體下端相連,錐形筒體下端和集沙管上端相連;為方便固定集沙袋防止其下滑,集沙管的下端焊有第一環(huán)片,利用塑料扎帶把集沙袋固定在集沙管上,沙塵顆粒經(jīng)集沙管落入集沙袋中;主筒體上部設(shè)有可以打開(kāi)的筒蓋,通過(guò)4個(gè)對(duì)稱(chēng)的螺栓螺母,筒蓋固定在主筒體上;為了便于密封,筒蓋與主筒體之間有密封橡膠圈;筒蓋中心開(kāi)有圓孔,出氣管穿過(guò)此孔焊接在筒蓋上;為了方便在出氣管上固定紗網(wǎng),出氣管在主筒體內(nèi)的那一端邊緣焊有第二環(huán)片,紗網(wǎng)用塑料扎帶固定在出氣管上;進(jìn)氣管的直徑由小變大,以斜向下的角度從側(cè)面沿切線方向插入主筒體中,管徑由小變大可以降低氣流的流速,斜向下從側(cè)面沿切線方向插入主筒體中可以引導(dǎo)氣流沿筒壁旋轉(zhuǎn)向下。
[0010]作為優(yōu)化,上述密封圓錐滾子軸承組件、橫向支承架、風(fēng)向標(biāo)和集沙模塊的數(shù)量可為多個(gè)。
[0011]作為優(yōu)化,上述固定粧的鋼管兩端加工螺紋,通過(guò)鋼管間的連接套進(jìn)行連接,根據(jù)測(cè)量的實(shí)際需要,確定鋼管長(zhǎng)度和所需要的節(jié)數(shù)。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和產(chǎn)生的有益效果是:
[0013]本集沙儀能夠使含塵氣流進(jìn)入集沙模塊后顯著降低氣固二相流的流速和動(dòng)能,便于沙粒沉降,達(dá)到氣流和沙塵的高效分離,從而提高測(cè)量精度;固定粧通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)的有機(jī)組合,顯著增加了固定粧的截面模量和結(jié)構(gòu)剛度,提高了粧基的承載能力、抗剪、抗彎能力,降低了粧基的水平位移值,很好地解決了土質(zhì)疏松地區(qū)使用風(fēng)沙儀的制約因素;同時(shí),密封圓錐滾子軸承組件的設(shè)計(jì),可以提高風(fēng)向標(biāo)隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)的靈敏度,使進(jìn)氣管始終對(duì)準(zhǔn)來(lái)流方向,并且有效防止灰塵進(jìn)入,進(jìn)一步提高獲取數(shù)據(jù)質(zhì)量;配重的添加更加細(xì)致,有效避免風(fēng)向標(biāo)與集沙模塊重量不平衡時(shí)發(fā)生側(cè)傾。本集沙儀為模塊化設(shè)計(jì),拆裝方便,適合在野外環(huán)境下對(duì)不同高度水平的風(fēng)沙流進(jìn)行分析測(cè)試。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明集沙儀剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明集沙儀三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明集沙儀固定粧剖面結(jié)構(gòu)示意圖及三維分解示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明集沙儀密封圓錐滾子軸承組件剖面結(jié)構(gòu)示意圖及三維分解示意圖。
[0018]圖5為本發(fā)明集沙儀橫向支架結(jié)構(gòu)示意圖及三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6為本發(fā)明集沙儀集沙模塊剖面結(jié)構(gòu)示意圖及三維分解示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,但不能理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
對(duì)本發(fā)明的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整,仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]圖1為本發(fā)明一種氣流回旋集沙儀二維剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,所述集沙儀包括固定粧1、密封圓錐滾子軸承組件2、橫向支承架3、風(fēng)向標(biāo)4和集沙模塊5。所述橫向支承架3 —端固定風(fēng)向標(biāo)4,另一側(cè)與集沙模塊5固接;橫向支承架3固定在密封圓錐滾子軸承組件2上;密封圓錐滾子軸承組件2固定在固定粧I上,它們之間只能相對(duì)旋轉(zhuǎn)。為方便理解,本發(fā)明集沙儀三維結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2。
[0022]如圖3所示,所述固定粧I自下而上依次由下法蘭盤(pán)1-1、固定管1-2、上法蘭盤(pán)1-3、螺桿1-4、鋼管座1-5、鋼管1-6、鋼管連接套1-7,螺釘1_8、鋼管固定套1_9、鋼絲繩1-10、鋼釬1-11組成。挖一個(gè)高度大于固定管1-2,寬度大于上法蘭盤(pán)1-3大小的坑,用螺桿1-4把下法蘭盤(pán)1-1擰緊于固定管1-2下端,把下法蘭盤(pán)連同固定管垂直放入坑內(nèi),填土壓實(shí),用螺桿1-4把上法蘭盤(pán)1-3擰緊于固定管1-2上端。鋼管1-6 —端旋入焊接在上法蘭盤(pán)1-3上的鋼管座1-5中,另一端連接鋼管連接套用于連接另一根鋼管1-6,為了防止集沙儀旋轉(zhuǎn)松動(dòng),用螺釘1-8固定鋼管連接套1-7和鋼管1-6,根據(jù)測(cè)量的實(shí)際需要,確定鋼管
1-6長(zhǎng)度和所需要的節(jié)數(shù)。最上部鋼管1-6最頂端安裝鋼管固定套1-9,通過(guò)螺釘1-8和鋼絲
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