[发明专利]一种模拟疲劳荷载与动水冲刷作用下的试验仪及试验方法

权利要求书

1.一种模拟疲劳荷载与动水冲刷作用下的试验仪，其特征在于，包括平台（3），平台（3）上设置有用于放置试件（22）的动水试验箱（10），试件（22）上设置有用于对试件（22）进行来回碾压的车轮（23）；平台（3）上还竖直设置有机架（4），机架（4）顶部设置有横梁（5），横梁（5）上设置有用于对车轮（23）进行加压的加压系统；车轮（23）连接有转动系统，车轮（23）前后设置有用于对试件（22）进行动水冲刷的喷头（37）；

所述转动系统包括驱动器（26），所述驱动器（26）与车轮（23）相连，车轮（23）的轮轴上安装有从动轮盘（36）；驱动器（26）通过驱动轴（34）带动驱动轮盘（35）转动，驱动轮盘（35）和从动轮盘（36）之间设置有皮带（24）；

所述平台（3）下方设置有控制面板（27），控制面板（27）上设置有计数器（47）、指示灯（39）、下降按钮（40）、上升按钮（41）、水泵开关按钮（42）、驱动器开关按钮（43）、电源指示灯（44）以及电源按钮（45）；其中，计数器（47）与驱动器（26）相连，上升按钮（41）和下降按钮（41）均与加压系统相连，驱动器开关按钮（43）与驱动器（26）相连；

所述平台（3）底面设置有若干用于支撑平台（3）的底架（2），底架（2）之间设置有底板（7），底板（7）上设置有水泵（19）和蓄水箱（1），蓄水箱（1）的出口经水泵（19）与喷头（37）相连；

所述底板（7）上还设置有液压油泵（38），液压油泵（38）通过进油导管（29）与液压油缸（13）连接；

所述水泵（19）经入水导管（18）与喷头（37）连接，在入水导管（18）距离喷头20cm处设置有水压变送器（15），水压变送器（15）与设置在控制面板（27）上的水压显示器（46）相连；

所述车轮（23）轮轴中心处设置有压力传感器（30），压力传感器（30）连接有压力显示器（28）。

2.根据权利要求1所述的一种模拟疲劳荷载与动水冲刷作用下的试验仪，其特征在于，所述加压系统包括设置在横梁（5）上并能够沿横梁（5）滑动的两个滑块（11），两个滑块（11）的顶部设置有顶板（14），顶板（14）底面设置有液压油缸（13），液压油缸（13）的压头（12）底端连接有水平放置的平板（25），车轮（23）设置在平板（25）下方的支架上。

3.根据权利要求1所述的一种模拟疲劳荷载与动水冲刷作用下的试验仪，其特征在于，所述动水试验箱（10）底部设置有出水口（32），出水口（32）处设置有出水阀门（9）；出水口（32）通过出水导管（8）与蓄水箱（1）相连。

4.一种基于权利要求1-3中任一项所述装置的模拟疲劳荷载与动水冲刷作用下的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）首先按下控制面板（27）上的上升按钮（41），使加压系统带动车轮（23）上升到合适高度，然后把试件（22）放入动水试验箱（10）中，并将试件（22）进行固定，再按下控制面板上的下降按钮（40）使加压系统下降至车轮（23）接触试件（22）处停止；

（2）调节液压油泵（38）控制阀门，同时观察加压系统上的压力显示器（28）的数值，当达到试验所需压力时不再继续加压；

（3）打开水泵开关按钮（42），调节水泵控制阀门，同时观察控制面板上的水压力显示器（46）的数值，当达到所需水压时不再继续施加压力，同时打开动水试验箱（10）一侧的出水口阀门，使水回流至蓄水箱（1）；

（4）观察压力显示器（28）与水压力显示器（46），待其都达到所需压力并稳定时，设置好计数器（47）上车轮来回碾压的次数，开启驱动器（26），试验开始；

（5）待达到试验所需碾压次数后，依次关闭驱动器（26）、液压油泵（38）、水泵（19），然后按下上升按钮（42）使车轮（23）上升至合适高度，取出试件，试验结束。