CN115327073A - 一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水土保持实验技术领域，且公开了一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，包括支撑架、模拟盒、泥块模型、进水管和排水软管，所述支撑架顶端转动安装有模拟盒，所述模拟盒内部对称安装两个泥块模型，所述模拟盒一端安装有进水管，且模拟盒另一端固定安装有排水软管，所述支撑架底端固定安装有电动推杆，所述电动推杆一端固定安装有齿条。本发明不仅能够通过进水管和排水软管使得水流进入模拟盒内部进行水土保持实验模拟，同时能够通过齿条移动带动齿轮转动，齿轮转动带动转动块一转动，进而改变模拟盒的倾斜角度，还能够通过绳轮转动对拉绳进行收卷，进而便于对保护盖进行紧密压持。
Description
技术领域
本发明涉及水土保持实验技术领域，具体为一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台。
背景技术
水土保持是指防治水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，减轻洪水、干旱和风沙灾害，以利于充分发挥水、土资源的生态效益，建立良好生态环境，通过水流在两个泥块模型之间流动，进而水中的泥沙量，对水土保持仿真模拟进行实验。
一般在进行水土保持仿真模拟实验过程中，会将模拟盒放置在水平位置进行实现，但不方便检测水平面的落差对水土保持的破坏性，进而使得实验数据不全面，降低实验模拟平台的实用性，因此，提出一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台显得非常必要。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，主要为解决不方便检测水平面的落差对水土保持的破坏性，进而使得实验数据不全面的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，包括支撑架、模拟盒、泥块模型、进水管和排水软管，所述支撑架顶端转动安装有模拟盒，所述模拟盒内部对称安装两个泥块模型，所述模拟盒一端安装有进水管，且模拟盒另一端固定安装有排水软管，所述支撑架底端固定安装有电动推杆，所述电动推杆一端固定安装有齿条，所述支撑架顶端中间位置对称固定安装两个固定块一，且两个固定块一之间转动安装有转动轴，所述转动轴一端固定安装有齿轮，所述齿轮环形侧面与齿条相啮合，所述转动轴环形侧面中间位置固定安装有转动块一，所述转动块一顶端与模拟盒底端相贴合，所述支撑架顶端对称固定安装两个固定块二，且两个固定块二之间通过转动销转动安装有转动块二，所述转动块二顶端固定安装在模拟盒底端，所述模拟盒顶端安装有保护盖，所述保护盖左右两端对称固定安装有U型块，所述转动轴环形侧面上对称固定安装两个绳轮，所述绳轮上缠绕有拉绳，且拉绳一端延伸至U型块上侧并固定安装有方块，所述拉绳环形侧面上安装有弹簧一，且弹簧一上下两端分别与方块底端以及U型块顶端相贴合。
进一步的，所述保护盖底端对称固定安装两个U型密封垫，且U型密封垫底端延伸至模拟盒内部。
在前述方案的基础上，所述支撑架一端固定安装有分流盒，所述排水软管一端安装在分流盒顶端，所述分流盒底端对称安装两个方管，且方管底端固定安装有集水箱。
作为本发明再进一步的方案，两个所述方管相互远离一端开设有方形通孔，且方形通孔内部插接有过滤网盒。
进一步的，两个所述方管相互靠近一端均固定安装有T型导杆，两个所述T型导杆环形侧面上均安装有移动块，所述T型导杆外侧安装有弹簧二，且弹簧二两端分别固定安装在移动块上以及T型导杆上。
在前述方案的基础上，两个所述移动块相互远离一端均对称固定安装两个连接杆，且两个连接杆位于方管两侧，所述连接杆另一端固定安装有压条，所述压条固定安装连接杆一端与过滤网盒相贴合。
作为本发明再进一步的方案，所述集水箱顶端转动安装有转动圆杆，所述转动圆杆环形侧面上固定安装有凸轮，所述凸轮环形侧面分别与两个移动块相贴合。
作为本发明再进一步的方案，所述转动块一顶端开设有凹槽，且凹槽内部转动安装有转动辊，所述转动辊环形侧面与模拟盒底端相贴合。
进一步的，所述支撑架顶端对称固定安装两个支撑杆，且两个支撑杆内部均滑动安装有推架，所述推架底端对称固定安装两个固定块，所述U型块一端滑动安装有T型卡块，所述T型卡块一端延伸至U型块内部，所述U型块另一端开设有限位孔，所述限位孔与T型卡块对齐，所述T型卡块一端对称固定安装两个弹簧三，且弹簧三另一端固定安装在U型块上。
作为本发明再进一步的方案，所述转动轴环形侧面上对称固定安装两个收卷轮，且收卷轮环形侧面上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳另一端固定安装在固定块上。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，具备以下有益效果：
1、通过进水管和排水软管使得水流进入模拟盒内部进行水土保持实验模拟，通过进水管将水流输入到模拟盒内部，使得水流在两个泥块模型之间流动，进而带动泥沙通过排水软管流动至分流盒内部，水流在分流盒内部分流后分别进入两个方管，方管内部的过滤网盒对水流中的泥沙进行过滤，然后水流流动至集水箱内部，通过检测过滤网盒中泥沙的数量检测不同的倾斜角度下，水土流失的情况。
2、通过齿条移动带动齿轮转动，齿轮转动带动转动块一转动，进而改变模拟盒的倾斜角度，电动推杆工作带动齿条移动，因为齿条与齿轮啮合，所以齿条移动带动齿轮转动，齿轮转动带动转动块一转动，进而使得转动块一的垂直高度降低，在模拟盒自身重力的作用下，围绕转动销转动，进而使得模拟盒处于倾斜状态，便于模拟水流向下冲击时的水土流失状况。
3、通过绳轮转动对拉绳进行收卷，进而便于对保护盖进行紧密压持，在转动轴转动过程中带动绳轮转动，绳轮转动对拉绳进行收卷，使得拉绳顶端移动，拉绳顶端移动带动方块向下移动，方块向下移动对弹簧一进行挤压，使得弹簧一产生弹力，弹簧一的弹力增加了对保护盖的压持力度，进而增加了对模拟盒的密封效果。
4、通过凸轮转动挤压压条移动，进而便于取出过滤网盒，通过旋转转动圆杆带动凸轮转动，凸轮转动对两个移动块进行挤压，使得移动块沿着T型导杆移动，移动块移动通过连接杆带动压条移动与过滤网盒分离，进而便于将过滤网盒从方管内部取出。
5、通过分流盒的设计对流出的水分进行分流，便于将水流完全排出，进而提高了实验检测数据的精准度，进而提高了水土保持仿真模拟实验平台的实用性。
附图说明
图1为本发明提出的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台实施例1的主视结构示意图；
图2为本发明提出的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台实施例1的模拟盒剖视结构示意图；
图3为本发明提出的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台实施例1的A处局部放大结构示意图；
图4为本发明提出的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台实施例1的分流盒结构示意图；
图5为本发明提出的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台实施例1的B处局部放大结构示意图；
图6为本发明提出的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台实施例2的推架装配结构示意图；
图7为本发明提出的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台实施例2的C处局部放大结构示意图。
图中：1、支撑架；2、模拟盒；3、泥块模型；4、进水管；5、排水软管；6、分流盒；7、U型密封垫；8、方管；9、集水箱；10、电动推杆；11、齿条；12、齿轮；13、转动轴；14、转动块一；15、转动辊；16、转动块二；17、固定块一；18、固定块二；19、转动销；20、保护盖；21、绳轮；22、拉绳；23、U型块；24、方块；25、弹簧一；26、过滤网盒；27、压条；28、移动块；29、T型导杆；30、连接杆；31、弹簧二；32、转动圆杆；33、凸轮；34、支撑架；35、推架；36、固定块；37、收卷轮；38、钢丝绳；39、T型杆卡块；40、弹簧三，41、限位孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参照图1-图5，一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，包括支撑架1、模拟盒2、泥块模型3、进水管4和排水软管5，支撑架1顶端转动安装有模拟盒2，模拟盒2内部对称安装两个泥块模型3，泥块模型3的设计便于模拟河水冲击的土地，模拟盒2一端安装有进水管4，且模拟盒2另一端固定安装有排水软管5，进水管4和排水软管5的设计便于模拟河水流动，支撑架1底端通过U型箍环有电动推杆10，电动推杆10一端通过螺钉安装有齿条11，支撑架1顶端中间位置对称焊接两个固定块一17，且两个固定块一17之间转动安装有转动轴13，固定块一17的设计便于转动轴13的转动安装，转动轴13一端通过键连接安装有齿轮12，齿轮12环形侧面与齿条11相啮合，齿条11移动便于带动齿轮12转动，转动轴13环形侧面中间位置焊接有转动块一14，转动块一14顶端与模拟盒2底端相贴合，转动块一14的设计便于对模拟盒2底端进行支撑，支撑架1顶端对称焊接两个固定块二18，且两个固定块二18之间通过转动销19转动安装有转动块二16，该设计便于转动块二16的转动安装，转动块二16顶端固定安装在模拟盒2底端，该设计便于模拟盒2的安装，便于调节模拟盒2的倾斜角度，模拟盒2顶端安装有保护盖20，保护盖20的设计便于对模拟盒2进行保护，避免水流飞溅出，保护盖20左右两端对称焊接有U型块23，转动轴13环形侧面上对称焊接两个绳轮21，绳轮21上缠绕有拉绳22，且拉绳22一端延伸至U型块23上侧并通过铆钉安装有方块24，拉绳22和方块24的设计便于对保护盖20进行压持，提高了保护盖20与模拟盒2之间的密封性，拉绳22环形侧面上装配有弹簧一25，且弹簧一25上下两端分别与方块24底端以及U型块23顶端相贴合，弹簧一25的设计提高了对保护盖20的压持力度。
本发明中，需要说明的是，保护盖20底端对称安装两个U型密封垫7，且U型密封垫7底端延伸至模拟盒2内部，U型密封垫7的设计提高了保护盖20与模拟盒2之间的密封性，支撑架1一端通过螺栓安装有分流盒6，排水软管5一端安装在分流盒6顶端，分流盒6的设计便于水流完全排出，分流盒6底端对称安装两个方管8，且方管8底端固定安装有集水箱9，集水箱9的设计便于对水分进行收集再利用。
尤其的，两个方管8相互远离一端开设有方形通孔，且方形通孔内部插接有过滤网盒26，方形通孔的设计便于过滤网盒26的安装，过滤网盒26的设计便于对水流中的泥沙进行过滤，两个方管8相互靠近一端均焊接有T型导杆29，两个T型导杆29环形侧面上均滑动安装有移动块28，T型导杆29外侧装配有弹簧二31，且弹簧二31两端分别焊接在移动块28上以及T型导杆29上，弹簧二31的设计便于移动块28的移动复位，两个移动块28相互远离一端均对称焊接两个连接杆30，且两个连接杆30位于方管8两侧，连接杆30另一端焊接有压条27，压条27固定安装连接杆30一端与过滤网盒26相贴合，压条27的设计便于将过滤网盒26卡接在方管8内部，集水箱9顶端转动安装有转动圆杆32，转动圆杆32环形侧面上通过键连接安装有凸轮33，凸轮33环形侧面分别与两个移动块28相贴合，凸轮33的设计便于推动两个移动块28相互远离移动，转动块一14顶端加工有凹槽，且凹槽内部转动安装有转动辊15，转动辊15环形侧面与模拟盒2底端相贴合，转动辊15的设计减少了转动块一14与模拟盒2之间的摩擦力。
本实施例工作原理：当需要调节模拟盒2的倾斜角度时，启动电动推杆10，电动推杆10工作带动齿条11移动，因为齿条11与齿轮12啮合，所以齿条11移动带动齿轮12转动，齿轮12转动带动转动块一14转动，进而使得转动块一14的垂直高度降低，在模拟盒2自身重力的作用下，围绕转动销19转动，进而使得模拟盒2处于倾斜状态，便于模拟水流向下冲击时的水土流失状况，在转动轴13转动过程中带动绳轮21转动，绳轮21转动对拉绳22进行收卷，使得拉绳22顶端移动，拉绳22顶端移动带动方块24向下移动，方块24向下移动对弹簧一25进行挤压，使得弹簧一25产生弹力，弹簧一25的弹力增加了对保护盖20的压持力度，进而增加了对模拟盒2的密封效果。
通过进水管4将水流输入到模拟盒2内部，使得水流在两个泥块模型3之间流动，进而带动泥沙通过排水软管5流动至分流盒6内部，水流在分流盒6内部分流后分别进入两个方管8，方管8内部的过滤网盒26对水流中的泥沙进行过滤，然后水流流动至集水箱9内部，通过检测过滤网盒26中泥沙的数量检测不同的倾斜角度下，水土流失的情况。
当需要取出过滤网盒26时，通过旋转转动圆杆32带动凸轮33转动，凸轮33转动对两个移动块28进行挤压，使得移动块28沿着T型导杆29移动，移动块28移动通过连接杆30带动压条27移动与过滤网盒26分离，进而便于将过滤网盒26从方管8内部取出，移动块28移动对弹簧二31进行拉伸，使得弹簧二31产生弹力，弹簧二31的弹力便于移动块28和压条27的移动复位。
实施例2
参照图6-图7，一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，还包括推架35和T型卡块39，支撑架1顶端对称焊接两个支撑杆34，且两个支撑杆34内部均滑动安装有推架35，支撑杆34的设计便于推架35的滑动安装，推架35底端对称焊接两个固定块36，U型块23一端滑动安装有T型卡块39，T型卡块39一端延伸至U型块23内部，T型卡块39的设计便于将拉绳卡接在U型块23内部，U型块23另一端开设有限位孔41，限位孔41与T型卡块39对齐，限位孔41的设计便于T型卡块39卡接在U型块23内部，T型卡块39一端对称焊接两个弹簧三40，且弹簧三40另一端焊接在U型块23上，弹簧三40的设计便于T型卡块39的移动复位，转动轴13环形侧面上对称通过键连接对称安装两个收卷轮37，且收卷轮37环形侧面上缠绕有钢丝绳38，钢丝绳38另一端固定安装在固定块36上，钢丝绳38的设计便于拉动推架35移动。
本实施例工作原理：当转动轴13转动过程中带动收卷轮37转动，收卷轮37转动对钢丝绳38进行收卷，钢丝绳38一端移动拉动固定块36移动，进而拉动推架35移动沿着支撑杆34移动，推架35移动挤压T型卡块39移动，T型卡块39移动进入限位孔41内部，进而将T型卡块39卡接在U型块23内部，进而将拉绳卡接在U型块23内部，避免拉绳从U型块23内部脱离，T型卡块39移动对弹簧三40进行挤压，使得弹簧三40产生弹力，弹簧三40的弹力便于T型卡块39的移动复位，进而便于将拉绳从U型块23内部取出。
在该文中的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，包括支撑架(1)、模拟盒(2)、泥块模型(3)、进水管(4)和排水软管(5)，所述支撑架(1)顶端转动安装有模拟盒(2)，所述模拟盒(2)内部对称安装两个泥块模型(3)，所述模拟盒(2)一端安装有进水管(4)，且模拟盒(2)另一端固定安装有排水软管(5)，其特征在于，所述支撑架(1)底端固定安装有电动推杆(10)，所述电动推杆(10)一端固定安装有齿条(11)，所述支撑架(1)顶端中间位置对称固定安装两个固定块一(17)，且两个固定块一(17)之间转动安装有转动轴(13)，所述转动轴(13)一端固定安装有齿轮(12)，所述齿轮(12)环形侧面与齿条(11)相啮合，所述转动轴(13)环形侧面中间位置固定安装有转动块一(14)，所述转动块一(14)顶端与模拟盒(2)底端相贴合，所述支撑架(1)顶端对称固定安装两个固定块二(18)，且两个固定块二(18)之间通过转动销(19)转动安装有转动块二(16)，所述转动块二(16)顶端固定安装在模拟盒(2)底端，所述模拟盒(2)顶端安装有保护盖(20)，所述保护盖(20)左右两端对称固定安装有U型块(23)，所述转动轴(13)环形侧面上对称固定安装两个绳轮(21)，所述绳轮(21)上缠绕有拉绳(22)，且拉绳(22)一端延伸至U型块(23)上侧并固定安装有方块(24)，所述拉绳(22)环形侧面上安装有弹簧一(25)，且弹簧一(25)上下两端分别与方块(24)底端以及U型块(23)顶端相贴合。
2.根据权利要求1所述的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，其特征在于，所述保护盖(20)底端对称固定安装两个U型密封垫(7)，且U型密封垫(7)底端延伸至模拟盒(2)内部。
3.根据权利要求1所述的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，其特征在于，所述支撑架(1)一端固定安装有分流盒(6)，所述排水软管(5)一端安装在分流盒(6)顶端，所述分流盒(6)底端对称安装两个方管(8)，且方管(8)底端固定安装有集水箱(9)。
4.根据权利要求3所述的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，其特征在于，两个所述方管(8)相互远离一端开设有方形通孔，且方形通孔内部插接有过滤网盒(26)。
5.根据权利要求3所述的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，其特征在于，两个所述方管(8)相互靠近一端均固定安装有T型导杆(29)，两个所述T型导杆(29)环形侧面上均安装有移动块(28)，所述T型导杆(29)外侧安装有弹簧二(31)，且弹簧二(31)两端分别固定安装在移动块(28)上以及T型导杆(29)上。
6.根据权利要求5所述的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，其特征在于，两个所述移动块(28)相互远离一端均对称固定安装两个连接杆(30)，且两个连接杆(30)位于方管(8)两侧，所述连接杆(30)另一端固定安装有压条(27)，所述压条(27)固定安装连接杆(30)一端与过滤网盒(26)相贴合。
7.根据权利要求3所述的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，其特征在于，所述集水箱(9)顶端转动安装有转动圆杆(32)，所述转动圆杆(32)环形侧面上固定安装有凸轮(33)，所述凸轮(33)环形侧面分别与两个移动块(28)相贴合。
8.根据权利要求1所述的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，其特征在于，所述转动块一(14)顶端开设有凹槽，且凹槽内部转动安装有转动辊(15)，所述转动辊(15)环形侧面与模拟盒(2)底端相贴合。
9.根据权利要求1所述的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，其特征在于，所述支撑架(1)顶端对称固定安装两个支撑杆(34)，且两个支撑杆(34)内部均滑动安装有推架(35)，所述推架(35)底端对称固定安装两个固定块(36)，所述U型块(23)一端滑动安装有T型卡块(39)，所述T型卡块(39)一端延伸至U型块(23)内部，所述U型块(23)另一端开设有限位孔(41)，所述限位孔(41)与T型卡块(39)对齐，所述T型卡块(39)一端对称固定安装两个弹簧三(40)，且弹簧三(40)另一端固定安装在U型块(23)上。
10.根据权利要求1所述的一种水土流失区域水土保持仿真模拟实验平台，其特征在于，所述转动轴(13)环形侧面上对称固定安装两个收卷轮(37)，且收卷轮(37)环形侧面上缠绕有钢丝绳(38)，所述钢丝绳(38)另一端固定安装在固定块(36)上。
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