政策资讯

一种高流速、高泥沙水体冲蚀的试验设备及试验方法

专利类型:
发明
申请号/专利号:
CN202410334466.9
申请人(专利权人):
内蒙古农业大学
行业类别:
G01N3/56 G01N3/02 G01N3/04
技术成熟度:
成熟
公布时间:
2024-06-28
证书状态:
有效
交易价格:
面议
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摘要详情

技术摘要

权利要求书

技术附图

交易流程

委托经理人

本发明公开了一种高流速、高泥沙水体冲蚀的试验设备及试验方法,属于混凝土抗冲磨性能检测技术领域,该试验设备包括机架、冲蚀箱和河道箱,所述机架上设置有冲蚀系统,冲蚀系统包括输送组件和搅拌件,所述输送组件用于将所述河道箱中的泥沙浆输送至所述冲蚀箱内并对所述冲蚀箱内的试块进行冲蚀,所述搅拌件用于对河道箱中的泥沙浆进行搅拌,所述冲蚀箱内设置有固定组件。能够模拟在高流速、高泥沙水体冲蚀下对水工混凝土的影响,通过设置冲蚀系统能够对泥沙浆进行输送的同时并利用冲蚀箱内的泥沙浆对河道箱中的泥沙浆进行搅拌,克服重复加沙、沙粒密度不均匀、冲蚀流量较小、泥沙含量低问题。

1.一种高流速、高泥沙水体冲蚀的试验设备,包括机架以及呈上下设置的冲蚀箱和河道箱,其特征在于,包括机架以及呈上下设置的冲蚀箱和河道箱,所述机架上设置有冲蚀系统,冲蚀系统包括输送组件和搅拌件,所述输送组件用于将所述河道箱中的泥沙浆输送至所述冲蚀箱内并对所述冲蚀箱内的试块进行冲蚀,所述搅拌件用于利用输送组件输送至冲蚀箱内的泥沙浆对河道箱中的泥沙浆进行搅拌,所述冲蚀箱内设置有用于对试块高度以及角度进行调节的固定组件; 所述输送组件包括泥沙泵、位于机架上表面的电磁流速计以及能够进行角度调节的旋转冲头,所述泥沙泵与电磁流速计之间通过管道相连通,所述电磁流速计的出液口与旋转冲头之间通过出液管相连接; 所述冲蚀箱的底部开设有两个通孔,其中一个所述通孔的内壁连接有排水冷却管,所述排水冷却管的出水口位于泥沙泵的正上方,所述搅拌件与另一个通孔相连通,所述搅拌件包括排水管和传动件,所述排水管的出水侧设置有可转动的连接头,所述连接头上设置有多个弯管,所述弯管的端部设置有出液喷管,通过所述传动件用于驱动出液喷管、弯管和连接头进行往复运动; 所述传动件包括连接管,所述连接管的底端设置有传动箱,所述传动箱内设置有驱动轴,所述驱动轴上设置有多个驱动叶,所述传动箱的底部与排水管相连通,所述驱动轴的一端延伸出传动箱并连接有往复丝杆,所述往复丝杆上螺纹连接有驱动座,所述河道箱内壁的底部设置有多个导流座,所述导流座的腰部开设有凹槽; 所述驱动座包括两个承载臂以及设置于两个承载臂底端的安装板,所述安装板用于带动连接头和部分排水管移动,所述承载臂包括移动块,所述移动块的底部设置有连杆,所述连杆上套接有连接臂,所述连接臂内设置有空腔,所述连杆与连接臂空腔内壁的顶部之间设置有弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种高流速、高泥沙水体冲蚀的试验设备,其特征在于,所述泥沙泵包括壳体,所述壳体内具有定子和转子,转子的输出轴连接有传动轴,所述传动轴上依次设置有刀盘和刀头,所述刀头的数量为两个。

3.根据权利要求1所述的一种高流速、高泥沙水体冲蚀的试验设备,其特征在于,所述固定组件包括安装台,所述安装台与冲蚀箱内壁的底部滑动连接,所述安装台上设置有用于对安装台位置进行限定的锁紧螺栓,所述安装台上方设置试块夹以及对试块夹进行高度以及角度调节的连接件,所述试块夹内设置有多个夹头,所述试块夹的底部螺纹连接有多个调节螺栓,且调节螺栓的顶端分别与夹头转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种高流速、高泥沙水体冲蚀的试验设备,其特征在于,所述连接件包括试块固定架,所述试块固定架上套接有升降衬套,所述升降衬套的一侧螺纹连接有螺栓,所述升降衬套的前侧设置有连接板,所述连接板通过转轴转动连接有调节座,且调节座与试块夹相连接,所述连接板的两侧开设有弧形槽,所述调节座上设置有螺杆,所述螺杆的两端分别穿过弧形槽并螺纹连接有锁紧螺母。

5.根据权利要求1所述的一种高流速、高泥沙水体冲蚀的试验设备,其特征在于,所述出液管包括螺旋管和搅拌头,所述搅拌头的出液口与螺旋管的进液端相连接,所述搅拌头包括搅拌头壳体和锥台管道,锥台管道设置于搅拌头壳体内并通过支撑块固定。

6.根据权利要求1所述的一种高流速、高泥沙水体冲蚀的试验设备,其特征在于,所述冲蚀箱的顶部滑动连接有挡板,所述挡板的上下两侧均设置有限位框,所述限位框与挡板的相抵侧设置有密封垫。

7.一种基于上述权利要求1-6任一项所述的高流速、高泥沙水体冲蚀的试验设备的试验方法,其特征在于,具体步骤包括: S1、取在标准养护下养护的试块,对其表面进行拍照P1、测量饱和面干质量M1、超景深三维扫描C1,然后将试块固定于固定组件上,并将试块调节到所需的位置; S2、直接取需要模拟河道处的河道水体放入河道箱中,或将根据所模拟河道的河砂粒径以及数量信息在河道箱中配置相同泥沙密度的泥沙浆; S3、调节旋转冲头的方向,打开控制器启动泥沙泵,使泥沙浆通过旋转冲头喷在试块上,同时在搅拌件的作用下对河道箱中的泥沙浆进行搅拌,保持泥沙浆的均匀性; S4、通过控制器调节不同速度的水流对试块的冲蚀,调节的同时观察电磁流量计读数S并记录并控制冲蚀时间; S5、完成实验后关闭各开关,然后取出试块并清理设备; S6、对试验后的试块表面进行拍照P2、测量饱和面干质量M2、超景深三维扫描C2,对比前后试验照片及超景深扫描图片,观察在冲蚀过程中混凝土的表面磨损特征,计算质量损失率△W=(M1-M2)/M1×100%,得到试验结果。


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