[发明专利]适用于瞬时溃坝试验的装置及其运行方法

摘要

本发明公开了一种适用于瞬时溃坝试验的装置及其运行方法，涉及水力学模型试验领域，该装置包括试验水槽、水闸、传动系统和触发系统。溃坝试验开始前，位于门槽内模拟坝体的闸门处于静止状态；溃坝试验开始时，通过重锤下落牵引细绳拔出销钉，凸轮被弹簧瞬间拉开，闸门在突然失去顶杆的支撑作用时又获得传动系统的拉力作用，在极短时间内闸门迅速下降，实现了瞬时溃坝的试验效果。本发明的适用于瞬时溃坝试验的装置避免了传统溃坝试验中闸门向上提升形成闸下水跃和对上游水体的扰动，有助于更加准确地研究坝体瞬时溃决情况下的水流运动特性。

主权项

1.一种适用于瞬时溃坝试验的装置，包括试验水槽(1)、水闸(2)、传动系统(3)和触发系统(4)，其特征在于：所述的试验水槽(1)底面设有与底面宽度相同且垂直于槽身的横缝(11)；所述的水闸(2)位于试验水槽(1)的横缝(11)所在位置，水闸(2)包括闸门(21)、门槽(22)、上密封盖(23)和下密封盖(24)，闸门(21)能够在横缝(11)内上下移动，门槽(22)设置在试验水槽(1)的两个槽壁内侧且与横缝(11)垂直相交，闸门(21)的左右两端位于门槽(22)内，上密封盖(23)和下密封盖(24)分别粘合固定在闸门(21)正上方和正下方，闸门(21)与门槽(22)之间均设有橡胶止水带，上密封盖(23)和下密封盖(24)的宽度均大于横缝(11)的宽度；所述的传动系统(3)位于试验水槽(1)下方，传动系统(3)包括传动平台(30)、传动轴(31)、定滑轮(32)、绕绳轮M₁(33A)、绕绳轮M₂(33B)、绕绳轮M₃(33C)、锥齿轮G₁(34A)、锥齿轮G₂(34B)、绳索R₁(35A)、绳索R₂(35B)、绳索R₃(35C)、转轴(36)、重锤(37)、细绳(38)和销钉(39)，传动平台(30)固定于地面，传动轴(31)通过轴承座和轴承安装在传动平台(30)顶部中间，绕绳轮M₁(33A)和锥齿轮G₁(34A)固定在传动轴(31)，定滑轮(32)紧贴着绕绳轮M₁(33A)安装在传动轴(31)，绕绳轮M₂(33B)、绕绳轮M₃(33C)和锥齿轮G₂(34B)固定在转轴(36)，锥齿轮G₁(34A)与锥齿轮G₂(34B)相互啮合，绳索R₁(35A)上端连接并缠绕着绕绳轮M₁(33A)、下端连接着重锤(37)，绳索R₂(35B)和绳索R₃(35C)的一端分别缠绕于绕绳轮M₂(33B)和绕绳轮M₃(33C)、另一端分别竖直连接在下密封盖(24)的下表面，细绳(38)跨过定滑轮(32)一端连接重锤(37)、另一端连接销钉(39)；所述的触发系统(4)包括弹簧(41)、顶杆(42)、顶杆约束件(43)、凸轮(44)、顶杆回收洞(45)和销孔(46)，顶杆约束件(43)固定于传动平台(30)，弹簧(41)一端连接着传动平台(30)、另一端连接着凸轮(44)，顶杆(42)穿过顶杆约束件(43)竖直顶在下密封盖(24)的下表面和凸轮(44)的顶部之间，凸轮(44)一侧设有销孔(46)，顶杆回收洞(45)位于顶杆(42)和凸轮(44)正下方的地面内；所述的销钉(39)与细绳(38)连接并插入销孔(46)和地面。