一種用于研究環(huán)境風(fēng)條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及建筑材料防火性能研宄技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種用于研宄環(huán)境風(fēng)條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城鎮(zhèn)化速度的日益加快，我國建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，響應(yīng)我國日益增高的建筑節(jié)能要求，有機(jī)外墻保溫材料被廣泛應(yīng)用于建筑外墻，其經(jīng)濟(jì)效益和保溫性能均得到了一致認(rèn)可。然而，由于有機(jī)保溫材料自身結(jié)構(gòu)決定了其防火性能差、極易燃燒，并且一旦著火會產(chǎn)生大量熱量促進(jìn)火勢迅速蔓延，且燃燒過程中會產(chǎn)生大量有毒、有害煙氣。由于缺乏相應(yīng)的防火法規(guī)和相關(guān)火災(zāi)風(fēng)險的評估，大量可燃、易燃的有機(jī)外墻保溫材料被用于大型公共建筑和高層建筑，導(dǎo)致近年來火災(zāi)事故時有發(fā)生。建筑物暴露于外界環(huán)境中，發(fā)生火災(zāi)時受環(huán)境風(fēng)的影響較大，環(huán)境風(fēng)的存在為火場中的可燃物提供了大量氧氣，往往導(dǎo)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(yán)重威脅著人們的生命和財產(chǎn)安全。研宄環(huán)境風(fēng)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(qiáng)的現(xiàn)實意義。
[0003]針對外墻保溫材料的燃燒特性及火災(zāi)場景的復(fù)雜性，對于研宄外墻外保溫系統(tǒng)的火災(zāi)危險性難以考慮真實的環(huán)境條件，國內(nèi)外已有一些研宄人員在實驗室內(nèi)開展不同條件下火蔓延的實驗研宄。專利申請?zhí)?00820215325.1 (授權(quán)公告號CN 201307109Y)提到了溫濕度、氧濃度、輻射強(qiáng)度等不同條件下的火蔓延研宄，專利申請?zhí)?01320457285.2 (授權(quán)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(guān)于環(huán)境風(fēng)條件下火蔓延研宄非常少，且尚無關(guān)于環(huán)境風(fēng)條件火蔓延研宄的實驗裝置，如何開發(fā)出一種可以研宄環(huán)境風(fēng)條件下不同工況保溫材料火蔓延行為的實驗裝置已經(jīng)成為急需解決的技術(shù)問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中尚無實驗裝置能夠研宄環(huán)境風(fēng)條件下保溫材料火蔓延的缺陷，提供一種用于研宄環(huán)境風(fēng)條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置來解決上述問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于研宄環(huán)境風(fēng)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(yīng)，所述的主體支架上安裝有環(huán)境風(fēng)傾斜組件，環(huán)境風(fēng)傾斜組件上安裝有環(huán)境風(fēng)生成管，環(huán)境風(fēng)生成管內(nèi)的一端安裝有風(fēng)機(jī)，環(huán)境風(fēng)生成管內(nèi)的另一端安裝有若干個整流管道，風(fēng)機(jī)的氣流方向與整流管道相對應(yīng)；
[0007]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(shè)有轉(zhuǎn)動軸支座，轉(zhuǎn)動軸支座的數(shù)量為2個，樣品轉(zhuǎn)動軸安裝在轉(zhuǎn)動軸支座上且與轉(zhuǎn)動軸支座構(gòu)成轉(zhuǎn)動配合，陶瓷纖維板固定安裝在樣品轉(zhuǎn)動軸上，支撐平臺上固定安裝有渦輪蝸桿減速機(jī)A，渦輪蝸桿減速機(jī)A的輸出軸與樣品轉(zhuǎn)動軸水平相接，渦輪蝸桿減速機(jī)A的輸入軸上安裝有轉(zhuǎn)把A。
[0008]所述的垂直運動組件包括螺旋升降機(jī)，樣品支架上設(shè)有支架平臺，螺旋升降機(jī)固定安裝在支架平臺上，螺旋升降機(jī)的絲桿垂直安裝在支撐平臺上，螺旋升降機(jī)的蝸桿上安裝有搖動手柄。
[0009]所述的環(huán)境風(fēng)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(shù)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(gòu)成轉(zhuǎn)動配合，滾動軸上固定安裝有管道支架，環(huán)境風(fēng)生成管固定安裝在管道支架上，渦輪蝸桿減速機(jī)B的輸出軸與滾動軸水平相接，渦輪蝸桿減速機(jī)B的輸入軸上安裝有轉(zhuǎn)把B。
[0010]還包括固定安裝在渦輪蝸桿減速機(jī)B上的變頻器，風(fēng)機(jī)的電源線接在變頻器上。
[0011]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(yīng)且當(dāng)環(huán)境風(fēng)生成管與地面平行時，指針指向半圓角度刻度盤的O度。
[0012]所述的主體支架底部安裝有滾輪，滾輪的數(shù)量為4個；所述的樣品支架的底部安裝有滑輪，滑輪的數(shù)量為4個。
[0013]所述的環(huán)境風(fēng)生成管的直徑為60cm，環(huán)境風(fēng)生成管的長度為150cm，風(fēng)機(jī)的直徑為60cm，風(fēng)機(jī)的長度為50cm，整流管道的長度為100cm。
[0014]有益效果
[0015]本實用新型的一種用于研宄環(huán)境風(fēng)條件下保溫材料火蔓延的實驗裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠在多角度環(huán)境風(fēng)條件下研宄保溫材料的火蔓延，并且能夠控制風(fēng)速的大小、風(fēng)的方向、樣品材料的擺放角度，不僅可研宄同一風(fēng)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(fēng)向?qū)Σ牧匣鹇拥挠绊?；也可研宄風(fēng)速對材料火蔓延行為的影響，為實際環(huán)境中外墻外保溫材料火蔓延行為的研宄提供了基礎(chǔ)實驗平臺。
[0016]通過環(huán)境風(fēng)傾斜組件和環(huán)境風(fēng)生成管的設(shè)計可以模擬風(fēng)環(huán)境，并且可根據(jù)實驗需要來調(diào)節(jié)變換風(fēng)的速度、風(fēng)的角度。該實驗裝置能夠同步測量不同環(huán)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(cè)面全程記錄其火蔓延行為。本實用新型可以研宄風(fēng)速、風(fēng)向、樣品角度等多參數(shù)控制的火蔓延行為，進(jìn)而分析不同因素對火蔓延行為的影響機(jī)制，為實際環(huán)境風(fēng)條件下外墻保溫材料火蔓延的理論研宄提供基礎(chǔ)。本實用新型還可以用于研宄其他固體可燃物在環(huán)境風(fēng)作用下的火蔓延行為。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型中主體支架和環(huán)境風(fēng)生成管的結(jié)構(gòu)正視圖；
[0019]圖3為本實用新型中陶瓷纖維板為90度時的結(jié)構(gòu)后視圖；
[0020]圖4為本實用新型中管道支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實用新型中熱電偶布置位置示意圖；
[0022]圖6為本實用新型中渦輪蝸桿減速機(jī)的運動原理圖；
[0023]圖7為本實用新型中螺旋升降機(jī)的運動原理圖；
[0024]其中，1-主體支架、2-樣品支架、3-渦輪蝸桿減速機(jī)B、4_半圓角度刻度盤、5_渦輪蝸桿減速機(jī)A、6-角度顯示器、7-指針、8-滾動軸、9-風(fēng)機(jī)、10-管道支架、11-轉(zhuǎn)把B、12-變頻器、13-整流管道、14-陶瓷纖維板、15-樣品轉(zhuǎn)動軸、16-轉(zhuǎn)把A、17_螺旋升降機(jī)、18-搖動手柄、19-熱電偶、20-滾輪、21-滑輪、31-環(huán)境風(fēng)生成管、32-支撐平臺、33-轉(zhuǎn)動軸支座、34-支架平臺、35-滾動軸安裝座、37-固定塊、51-減速機(jī)蝸輪、52-減速機(jī)蝸桿、171-絲桿、172-蝸輪、173-蝸桿。
【具體實施方式】
[0025]為使對本實用新型的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細(xì)的說明，說明如下:
[0026]如圖1所示，本實用新型所述的一種用于研宄環(huán)境風(fēng)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(yīng)。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(huán)境風(fēng)傾斜組件，環(huán)境風(fēng)傾斜組件用于實現(xiàn)環(huán)境風(fēng)的風(fēng)向調(diào)整，環(huán)境風(fēng)傾斜組件上安裝有環(huán)境風(fēng)生成管31。環(huán)境風(fēng)生成管31內(nèi)的一端安裝有風(fēng)機(jī)9，風(fēng)機(jī)9的直徑與環(huán)境風(fēng)生成管31的直徑相同。風(fēng)機(jī)9所制造的氣流是不規(guī)則的、螺旋形的，而日常生活中的風(fēng)環(huán)境是均勻、規(guī)則的，因此風(fēng)機(jī)9所產(chǎn)生的風(fēng)向和氣流需要經(jīng)過若干個整流管道13整流后，形成若干個規(guī)則流動。環(huán)境風(fēng)生成管31內(nèi)的另一端安裝有若干個整流管道13，整流管道13與環(huán)境風(fēng)生成管31方向相同，多個整流管道13相互依靠布滿環(huán)境風(fēng)生成管31的另一端。其中，環(huán)境風(fēng)生成管31的直徑為60cm，環(huán)境風(fēng)生成管31的長度為150cm，風(fēng)機(jī)9的直徑為60cm，風(fēng)機(jī)9的長度為50cm，整流管道13的長度為100cm。即整個環(huán)境風(fēng)生成管31的內(nèi)部被風(fēng)機(jī)9和環(huán)境風(fēng)生成管31所占據(jù)，風(fēng)機(jī)9的氣流方向與整流管道13相對應(yīng)，從風(fēng)機(jī)9所產(chǎn)生的氣流通過整流管道13吹出環(huán)境風(fēng)生成管31。
[0027]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(xiàn)支撐平臺32的上升和下降。支撐平臺32上設(shè)有轉(zhuǎn)動軸支座33，轉(zhuǎn)動軸支座33的數(shù)量為2個，轉(zhuǎn)動軸支座33用于固定樣品轉(zhuǎn)動軸15，可以設(shè)計與支撐平臺32 —體化結(jié)構(gòu)。樣品轉(zhuǎn)動軸15安裝在轉(zhuǎn)動軸支座33上且與轉(zhuǎn)動軸支座33構(gòu)成轉(zhuǎn)動配合，樣品轉(zhuǎn)動軸15與轉(zhuǎn)動軸支座33構(gòu)成轉(zhuǎn)動配合的方式可以使用現(xiàn)有技術(shù)的多種方式，如樣品轉(zhuǎn)動軸15通過軸