一種用于研究環境風條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置的制造方法
【專利說明】—種用于研究環境風條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置
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技術領域
[0002]本發明涉及建筑材料防火性能研宄技術領域，具體來說是一種用于研宄環境風條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置。
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【背景技術】
[0004]隨著我國經濟的迅速發展和城鎮化速度的日益加快，我國建筑行業發展迅猛，響應我國日益增高的建筑節能要求，有機外墻保溫材料被廣泛應用于建筑外墻，其經濟效益和保溫性能均得到了一致認可。然而，由于有機保溫材料自身結構決定了其防火性能差，極易燃燒，并且一旦著火會產生大量熱量促進火勢迅速蔓延，且燃燒過程中會產生大量有毒、有害煙氣。由于缺乏相應的防火法規和相關火災風險的評估，大量可燃、易燃的有機外墻保溫材料被用于大型公共建筑和高層建筑，導致近年來火災事故時有發生。建筑物暴露于外界環境中，發生火災時受環境風的影響較大，環境風的存在為火場中的可燃物提供了大量氧氣，往往導致火勢迅速增大，火蔓延速度加快，使得人員逃生的可能性大大下降，嚴重威脅著人們的生命和財產安全。研宄環境風條件下保溫材料以及其在燃燒過程中的火蔓延行為具有很強的現實意義。
[0005]針對外墻保溫材料的燃燒特性及火災場景的復雜性，對于研宄外墻外保溫系統的火災危險性難以考慮真實的環境條件，國內外已有一些研宄人員在實驗室內開展不同條件下火蔓延的實驗研宄。專利申請號200820215325.1 (授權公告號CN 201307109Y)提到了溫濕度、氧濃度、輻射強度等不同條件下的火蔓延研宄，專利申請號201320457285.2 (授權公告號CN203455252 U)涉及輻射條件下保溫材料火蔓延實驗裝置。但是，目前關于環境風條件下火蔓延研宄非常少，且尚無關于環境風條件火蔓延研宄的實驗裝置，如何開發出一種可以研宄環境風條件下不同工況保溫材料火蔓延行為的實驗裝置已經成為急需解決的技術問題。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明的目的是為了解決現有技術中尚無實驗裝置能夠研宄環境風條件下保溫材料火蔓延的缺陷，提供一種用于研宄環境風條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置來解決上述問題。
[0008]為了實現上述目的，本發明的技術方案如下:
一種用于研宄環境風條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置，包括主體支架和樣品支架，主體支架與樣品支架兩者呈鏡像對應，所述的主體支架上安裝有環境風傾斜組件，環境風傾斜組件上安裝有環境風生成管，環境風生成管內的一端安裝有風機，環境風生成管內的另一端安裝有若干個整流管道，風機的氣流方向與整流管道相對應；
所述的樣品支架上安裝有垂直運動組件，垂直運動組件上安裝有支撐平臺，支撐平臺上設有轉動軸支座，轉動軸支座的數量為2個，樣品轉動軸安裝在轉動軸支座上且與轉動軸支座構成轉動配合，陶瓷纖維板固定安裝在樣品轉動軸上，支撐平臺上固定安裝有渦輪蝸桿減速機A，渦輪蝸桿減速機A的輸出軸與樣品轉動軸水平相接，渦輪蝸桿減速機A的輸入軸上安裝有轉把A。
[0009]所述的垂直運動組件包括螺旋升降機，樣品支架上設有支架平臺，螺旋升降機固定安裝在支架平臺上，螺旋升降機的絲桿垂直安裝在支撐平臺上，螺旋升降機的蝸桿上安裝有搖動手柄。
[0010]所述的環境風傾斜組件包括固定安裝在主體支架上的滾動軸安裝座，滾動軸安裝座的數量為2個，滾動軸安裝在滾動軸安裝座上且與滾動軸安裝座構成轉動配合，滾動軸上固定安裝有管道支架，環境風生成管固定安裝在管道支架上，渦輪蝸桿減速機B的輸出軸與滾動軸水平相接，渦輪蝸桿減速機B的輸入軸上安裝有轉把B。
[0011]還包括固定安裝在渦輪蝸桿減速機B上的變頻器，風機的電源線接在變頻器上。
[0012]還包括半圓角度刻度盤，半圓角度刻度盤通過固定塊安裝在主體支架上，半圓角度刻度盤與滾動軸相垂直，滾動軸上安裝有指針，指針與半圓角度刻度盤垂直對應且當環境風生成管與地面平行時，指針指向半圓角度刻度盤的O度。
[0013]所述的主體支架底部安裝有滾輪，滾輪的數量為4個；所述的樣品支架的底部安裝有滑輪，滑輪的數量為4個。
[0014]所述的環境風生成管的直徑為60cm，環境風生成管的長度為150cm，風機的直徑為60cm，風機的長度為50cm，整流管道的長度為100cm。
[0015]有益效果
本發明的一種用于研宄環境風條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置，與現有技術相比能夠在多角度環境風條件下研宄保溫材料的火蔓延，并且能夠控制風速的大小、風的方向、樣品材料的擺放角度，不僅可研宄同一風向，樣品擺放角度對材料火蔓延的影響；還可研宄固定樣品擺放角度，風向對材料火蔓延的影響；也可研宄風速對材料火蔓延行為的影響，為實際環境中外墻外保溫材料火蔓延行為的研宄提供了基礎實驗平臺。
[0016]通過環境風傾斜組件和環境風生成管的設計可以模擬風環境，并且可根據實驗需要來調節變換風的速度、風的角度。該實驗裝置能夠同步測量不同環境工況條件下樣品燃燒過程中其表面溫度的變化，并且可以從正面、側面全程記錄其火蔓延行為。本發明可以研宄風速、風向、樣品角度等多參數控制的火蔓延行為，進而分析不同因素對火蔓延行為的影響機制，為實際環境風條件下外墻保溫材料火蔓延的理論研宄提供基礎。本發明還可以用于研宄其他固體可燃物在環境風作用下的火蔓延行為。
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【附圖說明】
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明中主體支架和環境風生成管的結構正視圖；
圖3為本發明中陶瓷纖維板為90度時的結構后視圖； 圖4為本發明中管道支架的結構示意圖；
圖5為本發明中熱電偶布置位置示意圖；
圖6為本發明中渦輪蝸桿減速機的運動原理圖；
圖7為本發明中螺旋升降機的運動原理圖；
其中，1-主體支架、2-樣品支架、3-渦輪蝸桿減速機B、4-半圓角度刻度盤、5-渦輪蝸桿減速機A、6-角度顯示器、7-指針、8-滾動軸、9-風機、10-管道支架、11-轉把B、12-變頻器、13-整流管道、14-陶瓷纖維板、15-樣品轉動軸、16-轉把A、17-螺旋升降機、18-搖動手柄、19-熱電偶、20-滾輪、21-滑輪、31-環境風生成管、32-支撐平臺、33-轉動軸支座、34-支架平臺、35-滾動軸安裝座、37-固定塊、51-減速機蝸輪、52-減速機蝸桿、171-絲桿、172-蝸輪、173-蝸桿。
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【具體實施方式】
[0019]為使對本發明的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下:
如圖1所示，本發明所述的一種用于研宄環境風條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置，包括主體支架I和樣品支架2，主體支架I與樣品支架2兩者呈鏡像對應。為方便主體支架I和樣品支架2的移動，主體支架I底部可以安裝4個滾輪20 ;同樣的樣品支架2的底部也可以安裝4個滑輪21。主體支架I上安裝有環境風傾斜組件，環境風傾斜組件用于實現環境風的風向調整，環境風傾斜組件上安裝有環境風生成管31。環境風生成管31內的一端安裝有風機9，風機9的直徑與環境風生成管31的直徑相同。風機9所制造的氣流是不規則的、螺旋形，而日常生活中的風環境是均勻、規則的，因此風機9所產生的風向和氣流需要經過若干個整流管道13整流后，形成若干個規則流動。環境風生成管31內的另一端安裝有若干個整流管道13，整流管道13與環境風生成管31方向相同，多個整流管道13相互依靠布滿環境風生成管31的另一端。其中，環境風生成管31的直徑為60cm，環境風生成管31的長度為150cm，風機9的直徑為60cm，風機9的長度為50cm，整流管道13的長度為10cmo即整個環境風生成管31的內部被風機9和環境風生成管31所占據，風機9的氣流方向與整流管道13相對應，從風機9所產生的氣流通過整流管道13吹出環境風生成管31。
[0020]如圖1和圖3所示，樣品支架2上安裝有垂直運動組件，垂直運動組件上安裝有支撐平臺32，垂直運動組件用于實現支撐平臺32的上升和下降。支撐平臺32上設有轉動軸支座33，轉動軸支座33的數量為2個，轉動軸支座33用于固定樣品轉動軸15，可以設計與支撐平臺32 —體化結構。樣品轉動軸15安裝在轉動軸支座33上且與轉動軸支座33構成轉動配合，樣品轉動軸15與轉動軸支座33構成轉動配合的方式可以使用現有技術的多種方式，如樣品轉動軸15通過軸承安裝在轉