CN205352656U - 推移质试验断面自动加沙装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种推移质试验断面自动加沙装置,该装置包括支架、滑动装置和沙箱,所述支架上安装有丝杆,丝杆上套有沿丝杆往复运动的滑动装置,滑动装置通过不锈钢丝与沙箱连接,不锈钢丝中部设有压力传感器,不锈钢丝在沙箱作用下处于自然垂直状态,沙箱顶部平面处于水平面,其包含进沙口和出沙口,出沙口设有出沙开关。本发明的推移质试验断面自动加沙装置,通过丝杆带动滑动装置移动,自动完成断面加沙,并根据流速大小、断面长度,调整沿断面运动速度,实现断面连续加沙和均匀加沙;控制器根据压力传感器检测沙箱的重力变化,控制出沙开关开闭,实现自动加沙,自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种推移质试验断面自动加沙装置,属于水利工程领域。
背景技术
推移质是沿河床滑动、滚动及跳动前进的泥沙,由于其运动规律极其复杂,目前推移质起动流速计算及输沙率理论仍不完善,主要还是采用试验方法研究推移质运动。大江大河中,推移质是塑造河床形态的主要因素,与河床演变、河道整治、航道工程密切相关,因此,国内外开展了大量推移质试验,研究推移质运动规律及其河床演变情况。目前推移质试验中主要采用称重及人工加沙方法,首先计算原型一定时间内推移质总量,再根据相似比尺,获取模型试验中推移质量,称重后采用人工方法将沙加入水流中,加沙时需要选择加沙断面,人为根据试验流速在断面宽度方向调整加沙速率。该方法虽然保证了模型和原型加沙总量一致,但由于人工加沙在时间上不连续,无法保障试验时间内加沙的均匀性,从而导致试验结果与实际情况不符;另外,人工加沙自动化程度低,工作量大,因此,有必要开发一种推移质试验断面自动加沙装置。本发明实现了推移质试验加沙的自动化,保障了试验中加沙的均匀性。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种推移质试验断面自动加沙装置,通过控制器控制出沙开关,自动完成加沙,保障了试验工程加沙的均匀性。
技术方案:为实现上述目的,本发明的推移质试验断面自动加沙装置,包括支架、滑动装置和沙箱,所述支架上安装有丝杆,丝杆上套有沿丝杆往复运动的滑动装置,滑动装置通过不锈钢丝与沙箱连接,不锈钢丝中部设有压力传感器,不锈钢丝处于自然垂直状态,沙箱顶部平面处于水平面,其包含进沙口和出沙口,出沙口设有出沙开关。
作为优选,所述滑动装置通过螺纹与丝杆配合,在支架上设有一对与丝杆平行的导杆,滑动装置设有通孔套在导杆上。
作为优选,所述压力传感器为两个,沿沙箱中心线对称布置,压力传感器与控制器相连,控制器控制电机带动丝杆转动。
作为优选,所述出沙开关为电磁铁式吸合开关,出沙开关与控制器信号连接。
作为优选,所述沙箱下边界为倒圆锥体形,倒圆锥体形的倾角θ小于推移质泥沙水下休止角。
有益效果:本发明的推移质试验断面自动加沙装置,通过丝杆带动滑动装置移动,自动完成断面加沙,并根据流速大小、断面长度,调整沿断面运动速度,实现断面连续加沙和均匀加沙;控制器根据压力传感器检测沙箱的重力变化,控制出沙开关的开闭,达到实现自动加沙的目的,自动化程度高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为沙箱的倾角示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示,本发明的推移质试验断面自动加沙装置,包括支架6、滑动装置5和沙箱3,支架6上安装有丝杆7,丝杆7上套有沿丝杆7往复运动的滑动装置5,滑动装置5通过不锈钢丝与沙箱3连接,不锈钢丝中部设有压力传感器4,不锈钢丝处于自然垂直状态,沙箱3顶部平面处于水平面,沙箱3包含进沙口1和出沙口,出沙口设有出沙开关2。
在本发明中,滑动装置5通过螺纹与丝杆7配合,在支架6上设有一对与丝杆7平行的导杆,滑动装置5设有通孔套在导杆上。压力传感器4为两个,两个压力传感器4均与控制器9相连,控制器9控制电机8带动丝杆7转动。出沙开关2为电磁铁式吸合开关,出沙开关2与控制器9信号连接,当加沙量达到要求时,控制器9控制出沙开关2闭合。
如图2所示,沙箱3下边界为倒圆锥体形,倒圆锥体形的倾角θ小于推移质泥沙水下休止角。
基于上述的推移质试验断面自动加沙方法,包括以下步骤:
(1)压力传感器4测量沙箱3重量,两支压力传感器4受力分别为F10和F20,则沙箱3初始重量T0为:
T0=(F10+F20)/g
(2)将推移质泥沙经进沙口1加入沙箱3,加沙完毕两支压力传感器4受力分别为F11和F21,则沙箱3中泥沙重量T1为:
T1=(F11+F21)/g-(F10+F20)/g
(3)控制器9控制电机8转动带动沙箱3沿丝杆移动,实现断面加沙,加沙过程中根据试验流速、断面长度调整丝杆运动速度,同时控制出沙开关2打开,泥沙流出;实时重复过程(2)实时获取沙箱3泥沙新重量Tn,则推移质泥沙加沙量ΔT为:
ΔT=T1-Tn
其中n为2,3,4,5........n;
(4)控制器9对比目标加沙量与实际加沙量ΔT,当实际加沙量等于目标加沙量时,控制器9控制出沙开关2闭合,停止加沙,完成加沙工作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.推移质试验断面自动加沙装置,其特征在于:包括支架、滑动装置和沙箱,所述支架上安装有丝杆,丝杆上套有沿丝杆往复运动的滑动装置,滑动装置通过不锈钢丝与沙箱连接,不锈钢丝中部设有压力传感器,不锈钢丝处于自然垂直状态,沙箱顶部平面处于水平面,其包含进沙口和出沙口,出沙口设有出沙开关。
2.根据权利要求1所述的推移质试验断面自动加沙装置,其特征在于:所述滑动装置通过螺纹与丝杆配合,在支架上设有一对与丝杆平行的导杆,滑动装置设有通孔套在导杆上。
3.根据权利要求2所述的推移质试验断面自动加沙装置,其特征在于:所述压力传感器为两个,沿沙箱中心线对称布置,压力传感器与控制器相连,控制器控制电机带动丝杆转动。
4.根据权利要求3所述的推移质试验断面自动加沙装置,其特征在于:所述出沙开关为电磁铁式吸合开关,出沙开关与控制器信号连接。
5.根据权利要求1所述的推移质试验断面自动加沙装置,其特征在于:所述沙箱下边界为倒圆锥体形,倒圆锥体形的倾角θ小于推移质泥沙水下休止角。
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CN105547641A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-05-04 | 广东水利电力职业技术学院 | 推移质试验断面自动加沙装置及方法 |
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