CN105256760B - 堤坝渗透性试验模拟器动水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种堤坝渗透性试验模拟器动水装置，包括用于装水的箱体、铰接于箱体内用于产生模拟波浪的摇板，摇板连接有摇摆驱动机构，摇摆驱动机构采用幅度可调的曲柄连杆机构。箱体内装水，摇板在摇摆驱动机构的驱动下来回摆动，从而搅动箱体内的水产生模拟波浪，箱体内设置堤坝，便于研究波浪力渗透因素对堤坝的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种堤坝渗透试验装置，尤其是一种堤坝渗透性试验模拟器动水装置。
背景技术
为了对自然界的水利进行有效的调控，达到兴利除害的目的，自古以来，人类修建了大量的水利工程。海堤地处海洋和陆地的交界线，是海岸线防护的有力屏障。水工建筑物工作条件的复杂性主要是由于环境荷载的作用。水工建筑物的环境荷载主要来自于风、浪、流、冰及地震。这些环境荷载与水工建筑物之间的相互作用，具有明显的动力特性、随机特性和非线性特性。波浪荷载是重要的环境荷载之一，一般来说，当波高超过0.5m时，就应考虑波浪力的影响。海堤在承受着波浪力的循环作用下，其渗透和稳定性都发生了很大的影响。根据资料显示，在失事的大坝中有40.5%是由渗透破坏引起的。波浪力在很多情况下可能成为控制性荷载，不同海域具有不同的波浪因素对堤坝将会产生不同的影响。因此，波浪荷载的合理分析对堤坝设计显得尤为重要。目前，有一些大型实验室有专业的造波池，但都比较大型，使用的广泛性受到限制，且没有专门针对渗透性这一方面的试验需求，不适合研究堤坝渗透。
发明内容
本发明提供一种堤坝渗透性试验模拟器动水装置，能模拟堤坝工作中承受波浪力的状况，从而研究波浪力渗透因素对堤坝的影响。
本发明提供一种堤坝渗透性试验模拟器动水装置，能模拟海水波浪力，从而研究波浪力渗透因素对堤坝的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种堤坝渗透性试验模拟器动水装置，包括用于装水的箱体、铰接于箱体内用于产生模拟波浪的摇板，摇板连接有摇摆驱动机构，摇摆驱动机构采用幅度可调的曲柄连杆机构。箱体内装水，摇板在摇摆驱动机构的驱动下来回摆动，从而搅动箱体内的水产生模拟波浪，箱体内设置堤坝，便于研究波浪力渗透因素对堤坝的影响。
作为优选，摇摆驱动机构包括安装在机架上的驱动电机、安装在驱动电机上的曲柄、与曲柄相铰接的连杆，曲柄和连杆为长度可调结构。
作为优选，机架上铰接有摇杆，连杆的端部与摇杆相铰接，摇杆的端部通过连接杆与摇板相铰接。
作为优选，摇杆竖向铰接在机架上，连接杆呈水平布置，连杆呈水平布置，连杆的端部与摇杆的中间部位相铰接。
作为优选，摇杆呈圆柱状，摇杆上套置有连接套，连接套由两半对扣而成，连接套的侧边设置有铰接座，铰接座与连杆相铰接。
作为优选，曲柄包括相互对插固定的第一曲柄组件和第二曲柄组件，第一曲柄组件一端设置有插槽，另一端设置有与驱动电机相连的转套，第二曲柄组件一端设置有与插槽相插接配合的插杆，另一端设置有铰接头。
作为优选，连杆包括相互对插固定的第一连杆组件和第二连杆组件，第一连杆组件的一端设置有与曲柄相铰接的连杆头，另一端设置有插槽，第二连杆组件的一端设置有与插槽相插接配合的插杆，另一端设置有连杆头。
作为优选，曲柄连杆机构包括曲柄、与曲柄相铰接的连杆、与连杆相铰接的摇杆，曲柄分为两节，两节之间通过伸缩缸相连形成长度可调结构，连杆分为两节，两节之间通过伸缩缸相连形成长度可调结构，所有伸缩缸由控制器控制实现自动伸缩。
作为优选，箱体外部设置有可升降的平水箱，平水箱上部开口，平水箱与箱体通过水管连通，箱体内堤坝成形区设置有若干根竖向布置的测压管。
本发明的有益效果是：箱体内装水，摇板在摇摆驱动机构的驱动下来回摆动，从而搅动箱体内的水产生模拟波浪，箱体内设置堤坝，便于研究波浪力渗透因素对堤坝的影响。
附图说明
图1是本发明一种结构示意图；
图2是本发明一种连杆结构示意图；
图3是本发明一种曲柄结构示意图；
图中：1、箱体，2、摇板，3、连接杆，4、摇杆，5、连杆，6、曲柄，7、驱动电机，8、机架，9、平水箱，10、测压管，11、第一连杆组件，12、插槽，13、第二连杆组件，14、插杆，15、第一曲柄组件，16、第二曲柄组件。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种堤坝渗透性试验模拟器动水装置（参见图1），包括用于装水的箱体1、铰接于箱体内用于产生模拟波浪的摇板2，摇板连接有摇摆驱动机构，摇摆驱动机构采用幅度可调的曲柄连杆机构。箱体外部设置有可升降的平水箱9，平水箱上部开口，平水箱与箱体通过水管连通，箱体内堤坝成形区设置有若干根竖向布置的测压管10。
摇摆驱动机构包括安装在机架8上的驱动电机7、安装在驱动电机上的曲柄6、与曲柄相铰接的连杆5，曲柄和连杆为长度可调结构。机架上铰接有摇4杆，连杆的端部与摇杆相铰接，摇杆的端部通过连接杆3与摇板相铰接。摇杆竖向铰接在机架上，连接杆呈水平布置，连杆呈水平布置，连杆的端部与摇杆的中间部位相铰接。摇杆呈圆柱状，摇杆上套置有连接套，连接套由两半对扣而成，连接套的侧边设置有铰接座，铰接座与连杆相铰接。
连杆（参见图2）包括相互对插固定的第一连杆组件11和第二连杆组件13，第一连杆组件的一端设置有与曲柄相铰接的连杆头，另一端设置有插槽12，第二连杆组件的一端设置有与插槽相插接配合的插杆14，另一端设置有连杆头。第一连杆组件与第二连杆组件对插后确定好连杆整体长度，通过锁紧螺钉将插杆与插槽锁紧固定。
曲柄（参见图3）包括相互对插固定的第一曲柄组件15和第二曲柄组件16，第一曲柄组件一端设置有插槽12，另一端设置有与驱动电机相连的转套，第二曲柄组件一端设置有与插槽相插接配合的插杆14，另一端设置有铰接头。第一曲柄组件与第二曲柄组件对插后确定好曲柄整体长度，通过锁紧螺钉将插杆与插槽锁紧固定。
摇板在摇摆驱动机构的驱动下摆动推动箱体的水以模拟波浪并产生波浪渗透力，通过堤坝内部测压管的各测量值从而研究波浪力对堤坝的渗透影响，平水箱上部开口，改变平水箱的高度，即可改变箱体内水的高度，从而改变模拟的波浪的水平面相对堤坝的高度，摇板的摆动幅度可以通过摇摆驱动机构进行调节，从而实现不同波浪大小产生的渗透力对堤坝的影响。
曲柄和连杆的调节可以采用自动调节，采用伸缩缸相连，伸缩缸由控制器控制自动伸缩从而实现曲柄和连杆的自动伸缩调节。实现自动调节后，可以根据具体潮汐的时辰和浪高来确定摇板的幅度，从而实现持续性实验，利于对堤坝长时间受不同波浪力渗透性的影响研究。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (7)
1.一种堤坝渗透性试验模拟器动水装置，其特征在于包括用于装水的箱体、铰接于箱体内用于产生模拟波浪的摇板，摇板连接有摇摆驱动机构，摇摆驱动机构采用幅度可调的曲柄连杆机构；摇摆驱动机构包括安装在机架上的驱动电机、安装在驱动电机上的曲柄、与曲柄相铰接的连杆，曲柄和连杆为长度可调结构；曲柄包括相互对插固定的第一曲柄组件和第二曲柄组件，第一曲柄组件一端设置有插槽，另一端设置有与驱动电机相连的转套，第二曲柄组件一端设置有与插槽相插接配合的插杆，另一端设置有铰接头。
2.根据权利要求1所述的堤坝渗透性试验模拟器动水装置，其特征在于机架上铰接有摇杆，连杆的端部与摇杆相铰接，摇杆的端部通过连接杆与摇板相铰接。
3.根据权利要求2所述的堤坝渗透性试验模拟器动水装置，其特征在于摇杆竖向铰接在机架上，连接杆呈水平布置，连杆呈水平布置，连杆的端部与摇杆的中间部位相铰接。
4.根据权利要求2或3所述的堤坝渗透性试验模拟器动水装置，其特征在于摇杆呈圆柱状，摇杆上套置有连接套，连接套由两半对扣而成，连接套的侧边设置有铰接座，铰接座与连杆相铰接。
5.根据权利要求1或2或3所述的堤坝渗透性试验模拟器动水装置，其特征在于连杆包括相互对插固定的第一连杆组件和第二连杆组件，第一连杆组件的一端设置有与曲柄相铰接的连杆头，另一端设置有插槽，第二连杆组件的一端设置有与插槽相插接配合的插杆，另一端设置有连杆头。
6.根据权利要求1或2或3所述的堤坝渗透性试验模拟器动水装置，其特征在于曲柄连杆机构包括曲柄、与曲柄相铰接的连杆、与连杆相铰接的摇杆，曲柄分为两节，两节之间通过伸缩缸相连形成长度可调结构，连杆分为两节，两节之间通过伸缩缸相连形成长度可调结构，所有伸缩缸由控制器控制实现自动伸缩。
7.根据权利要求1或2或3所述的堤坝渗透性试验模拟器动水装置，其特征在于箱体外部设置有可升降的平水箱，平水箱上部开口，平水箱与箱体通过水管连通，箱体内堤坝成形区设置有若干根竖向布置的测压管。
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