土工離心機水位升降裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水位升降裝置，特別涉及一種土工離心機水位升降裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土工離心機是用于巖土工程物理模擬試驗的一種試驗設(shè)備。其基本原理為通過離心機轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心加速度，提供一個人造高重力場，將研宄主體按照一定比尺建立模型，通過離心加速度增加土體自重應(yīng)力使得原型與模型達到應(yīng)力應(yīng)變相等、變形相似，來對原型進行模擬試驗。河岸、堤岸及水庫庫岸不同于其他陸地自然邊坡，受水位反復(fù)升降的影響容易導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，形成崩塌和滑坡。在土工離心機中模擬邊坡在水位升降作用下的失穩(wěn)過程，詳細分析邊坡的變形演化、失穩(wěn)和破壞，需要研制土工離心機水位升降裝置。但現(xiàn)有的土工離心機水位升降裝置在土工離心機產(chǎn)生的高離心力場中，模擬水位升降時將水直接通入模型箱中產(chǎn)生紊流，不能實現(xiàn)水位平穩(wěn)變化，對試驗結(jié)果不利；且在離心機不停機的條件下不能實現(xiàn)水位的反復(fù)升降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種土工離心機水位升降裝置，該裝置的工作性能能夠克服土工離心機離心加速度方向上超重力對設(shè)備的影響，能夠滿足土工離心機環(huán)境下實現(xiàn)水位平穩(wěn)、反復(fù)升降的要求，適合在土工離心機產(chǎn)生的強離心力場中應(yīng)用。
[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種土工離心機水位升降裝置，包括安放于離心機吊籃內(nèi)的模型箱，所述模型箱由底板和與其固接的第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、第三側(cè)壁和第四側(cè)壁組成，所述模型箱的第一側(cè)壁與所述模型箱的第三側(cè)壁相對，所述模型箱的第二側(cè)壁與所述模型箱的第四側(cè)壁相對，在所述模型箱的底部設(shè)有模型底板，所述模型底板由位于其下方的立柱支撐，所述立柱固定在所述模型箱的底板上，所述模型底板采用具有四個側(cè)面的矩形結(jié)構(gòu)，其中三個側(cè)面與所述模型箱的第一側(cè)壁、所述模型箱的第二側(cè)壁和所述模型箱的第三側(cè)壁通過止水條相連，另外一個側(cè)面與所述模型箱的第四側(cè)壁之間設(shè)置間距，在所述模型箱的第二側(cè)壁的底部設(shè)有多個均布的進水孔，在所述進水孔上安裝有過濾器，所述進水孔位于所述模型底板的下方；在所述模型箱的外側(cè)固接有與所述模型箱并列安放的封閉試驗水箱，在所述試驗水箱的側(cè)壁底部設(shè)有均勻分布的出水孔，所述出水孔通過連接管路與所述模型箱的進水孔相連，在所述試驗水箱的底部還設(shè)有一放水閥；在所述試驗水箱的頂部連接有進氣管，在所述試驗水箱的頂部還設(shè)置有一放氣閥；采用該水位升降裝置在土工離心機運行時模擬水位升降的方法為:通過所述進氣管將由土工離心機系統(tǒng)提供的高壓氣體通入所述試驗水箱，采用高壓氣體將水壓入所述模型箱，控制通入高壓氣體的壓力，實現(xiàn)所述模型箱內(nèi)水位的平穩(wěn)、反復(fù)升降。
[0005]所述模型底板由均布在其下方的多根所述立柱支撐。
[0006]所述試驗水箱固接在所述模型箱的第三側(cè)壁外側(cè)，在所述模型箱的第一側(cè)壁上設(shè)有觀察窗。
[0007]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:將高壓氣體通入試驗水箱，水在高壓氣體產(chǎn)生的壓力作用下從模型坡面的后面進入模型箱，在水位升降過程水面可以保持水平，控制試驗水箱內(nèi)高壓氣體的壓力變化，與土工離心機離心力對水產(chǎn)生的壓力平衡，實現(xiàn)水位的平穩(wěn)、反復(fù)升降。本發(fā)明能夠克服將水直接通入模型箱中產(chǎn)生紊流的問題；高壓氣體受離心力的影響很小，同時利用氣壓傳動快速性的特點，可實現(xiàn)水位的驟升驟降；水位升降過程中水在模型箱和試驗水箱之間流動，可在離心機不停機的條件下多次實現(xiàn)水位升降；模型箱進水孔連接有過濾器，可對試驗用水進行過濾，在發(fā)生模型破壞時不影響試驗繼續(xù)進行。本發(fā)明通過機構(gòu)創(chuàng)新，能夠避免土工離心機產(chǎn)生的高離心場對水位升降的影響，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適合在土工離心機產(chǎn)生的強離心力場中應(yīng)用，具有優(yōu)良的工作性能和使用便利性。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本發(fā)明的俯視圖；
[0010]圖3是本發(fā)明的模型箱內(nèi)部視圖；
[0011]圖4是本發(fā)明的模型箱內(nèi)部主視圖。
[0012]圖中:1、模型，2、模型箱，3、連接管路，4、進氣管，5、放氣閥，6、試驗水箱，7、放水閥，8、模型底板，9過濾器。
【具體實施方式】
[0013]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0014]請參見圖1?圖4，一種土工離心機水位升降裝置，包括安放于離心機吊籃內(nèi)的模型箱2，所述模型箱2由底板和與其固接的第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、第三側(cè)壁和第四側(cè)壁組成，所述模型箱2的第一側(cè)壁與所述模型箱2的第三側(cè)壁相對，所述模型箱2的第二側(cè)壁與所述模型箱2的第四側(cè)壁相對，在所述模型箱2的底部設(shè)有模型底板8，所述模型底板8由位于其下方的立柱支撐，所述立柱固定在所述模型箱2的底板上，所述模型底板8采用具有四個側(cè)面的矩形結(jié)構(gòu)，其中三個側(cè)面與所述模型箱2的第一側(cè)壁、所述模型箱2的第二側(cè)壁和所述模型箱2的第三側(cè)壁通過止水條相連，另外一個側(cè)面與所述模型箱2的第四側(cè)壁之間設(shè)置間距，在所述模型箱2的第二側(cè)壁的底部設(shè)有多個均布的進水孔，在所述進水孔上安裝有過濾器9，所述進水孔位于所述模型底板8的下方。
[0015]在所述模型箱2的外側(cè)固接有與所述模型箱2并列安放的封閉試驗水箱6，在所述試驗水箱6的側(cè)壁底部設(shè)有均勻分布的出水孔，所述出水孔通過連接管路3與所述模型箱2的進水孔相連，在所述試驗水箱6的底部還設(shè)有一放水閥7 ;在所述試驗水箱6的頂部連接有進氣管4，在所述試驗水箱6的頂部還設(shè)置有一放氣閥5。
[0016]采用該水位升降裝置在土工離心機運行時模擬水位升降的方法為:通過所述進氣管4將由土工離心機系統(tǒng)提供的高壓氣體通入所述試驗水箱6，采用高壓氣體將水壓入所述模型箱2，控制通入高壓氣體的壓力，實現(xiàn)所述模型箱2內(nèi)水位的平穩(wěn)、反復(fù)升降。
[0017]在本實施例中，所述立柱有均布的多根，所述模型底板8由均布在其下方的多根所述立柱支撐。以防止所述模型底板8在離心力的作用下產(chǎn)生變形。所述試驗水箱6固接在所述模型箱的第三側(cè)壁外側(cè)，以方便連接管路的布置；在所述模型箱的第一側(cè)壁上設(shè)有觀察窗，用于視頻記錄。
[0018]應(yīng)用時，先將模型I固定在模型底板上，并使模型I的坡面與所述模型箱2的第四側(cè)壁相對，然后將整套土工離心機水位升降裝置固定在土工離心機吊籃內(nèi)，高壓空氣由土工離心機系統(tǒng)提供，在土工離心機高速運行時實現(xiàn)模型箱內(nèi)水位的升降。
[0019]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種土工離心機水位升降裝置，其特征在于，包括安放于離心機吊籃內(nèi)的模型箱，所述模型箱由底板和與其固接的第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、第三側(cè)壁和第四側(cè)壁組成，所述模型箱的第一側(cè)壁與所述模型箱的第三側(cè)壁相對，所述模型箱的第二側(cè)壁與所述模型箱的第四側(cè)壁相對，在所述模型箱的底部設(shè)有模型底板，所述模型底板由位于其下方的立柱支撐，所述立柱固定在所述模型箱的底板上，所述模型底板采用具有四個側(cè)面的矩形結(jié)構(gòu)，其中三個側(cè)面與所述模型箱的第一側(cè)壁、所述模型箱的第二側(cè)壁和所述模型箱的第三側(cè)壁通過止水條相連，另外一個側(cè)面與所述模型箱的第四側(cè)壁之間設(shè)置間距，在所述模型箱的第二側(cè)壁的底部設(shè)有多個均布的進水孔，在所述進水孔上安裝有過濾器，所述進水孔位于所述模型底板的下方； 在所述模型箱的外側(cè)固接有與所述模型箱并列安放的封閉試驗水箱，在所述試驗水箱的側(cè)壁底部設(shè)有均勻分布的出水孔，所述出水孔通過連接管路與所述模型箱的進水孔相連，在所述試驗水箱的底部還設(shè)有一放水閥；在所述試驗水箱的頂部連接有進氣管，在所述試驗水箱的頂部還設(shè)置有一放氣閥； 采用該水位升降裝置在土工離心機運行時模擬水位升降的方法為:通過所述進氣管將由土工離心機系統(tǒng)提供的高壓氣體通入所述試驗水箱，采用高壓氣體將水壓入所述模型箱，控制通入高壓氣體的壓力，實現(xiàn)所述模型箱內(nèi)水位的平穩(wěn)、反復(fù)升降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述土工離心機水位升降裝置，其特征在于，所述模型底板由均布在其下方的多根所述立柱支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述土工離心機水位升降裝置，其特征在于，所述試驗水箱固接在所述模型箱的第三側(cè)壁外側(cè)，在所述模型箱的第一側(cè)壁上設(shè)有觀察窗。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種土工離心機水位升降裝置，包括安放于離心機吊籃內(nèi)的模型箱，在模型箱的底部設(shè)有模型底板，模型底板由位于其下方的立柱支撐，在模型底板的一個側(cè)面與模型箱的側(cè)壁之間設(shè)置間距，在試驗水箱的底部和模型箱的底部通過連接管路連接；在試驗水箱的頂部連接有進氣管；采用該水位升降裝置在土工離心機運行時模擬水位升降的方法為：將高壓氣體通入試驗水箱，將水壓入模型箱，控制高壓氣體的壓力，實現(xiàn)模型箱內(nèi)水位的平穩(wěn)、反復(fù)升降。本發(fā)明利用氣壓傳動快速、幾乎不受重力影響的特點，實現(xiàn)水位的升降，水位升降可在離心機不停機的條件下進行；能夠避免土工離心機產(chǎn)生的高離心場對水位升降的影響，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
【IPC分類】E02B1-02
【公開號】CN104846771
【申請?zhí)枴緾N201510121701
【發(fā)明人】李建東, 裴文斌, 張宇亭, 劉曉強, 紀(jì)文棟, 安曉宇, 左殿軍, 李銘銘, 趙躍
【申請人】交通運輸部天津水運工程科學(xué)研究所, 天津水運工程勘察設(shè)計院
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年3月19日