[发明专利]一种风机基础竖向及多向水平加载模型试验装置

摘要

本发明属于海上风电基础技术领域，公开了一种风机基础竖向及多向水平加载模型试验装置，包括填充有地基土的模型箱，模型箱上部通过横向固定滑道和纵向固定滑道安装有加载架，模型箱的地基土中安装有基础模型，基础模型顶部连接有加载杆，加载杆向上延伸至加载架内部；加载架安装有竖向伺服电动缸、水平伺服电动缸、转盘电机、加载转盘，能够通过加载杆实现对基础模型的多向水平加载和竖向加载。本发明能够实现对基础多向水平单调及循环荷载控制，可对实际工程中基础设计进行指导。本发明的装置既可以进行水平加载试验，同时也可以进行竖向加载试验，提高了加载装置的利用率。

主权项

1.一种风机基础竖向及多向水平加载模型试验装置，其特征在于，包括填充有地基土的模型箱，所述模型箱上部安装有加载架，所述模型箱的地基土中安装有基础模型，所述基础模型顶部连接有加载杆，所述加载杆向上延伸至所述加载架内部；所述加载架顶部安装有推杆向下设置的竖向伺服电动缸，所述竖向伺服电动缸的推杆端部安装有竖向位移传感器和竖向压力传感器，所述竖向伺服电动缸由PLC控制模块控制，所述PLC控制模块、所述竖向位移传感器和所述竖向压力传感器均与计算机连接，所述竖向位移传感器和所述竖向压力传感器将实验过程中的竖向位移信号和竖向压力信号反馈至所述计算机，所述计算机通过所述PLC控制模块实时调整所述竖向伺服电动缸的推杆的位移和荷载；所述加载架一侧安装有推杆向内设置的水平伺服电动缸，所述水平伺服电动缸的推杆端部安装有水平位移传感器和水平压力传感器，所述水平伺服电动缸由所述PLC控制模块控制，所述PLC控制模块、所述水平位移传感器和所述水平压力传感器均与计算机连接，所述水平位移传感器和所述水平压力传感器将实验过程中的水平位移信号和水平压力信号反馈至所述计算机，所述计算机通过所述PLC控制模块实时调整所述水平伺服电动缸的推杆的位移和荷载；所述加载架中部安装有转盘电机，所述转盘电机通过齿轮啮合连接有加载转盘；所述转盘电机由所述PLC控制模块控制，所述PLC控制模块连接计算机，所述计算机通过所述PLC控制模块控制转盘电机调整所述加载转盘的旋转角度；所述加载架的底部通过滑块安装于两根横向固定滑道，两根所述横向固定滑道的底部通过滑块安装于两根纵向固定滑道，两根所述纵向固定滑道固定安装在所述模型箱顶面；所述加载杆穿过所述加载转盘，并在所述加载转盘上方套设有连接环，所述连接环连接拉绳的一端，所述拉绳的另一端依次连接于所述水平压力传感器和所述水平伺服电动缸的推杆；所述加载转盘和所述加载架上分别设置有一组导向滑轮，两组导向滑轮对所述拉绳进行导向，使所述拉绳通过所述连接环对所述加载杆施加水平方向的力，所述加载转盘的转动改变所述拉绳的方向，以通过所述加载杆实现对所述基础模型不同方向的水平荷载控制；所述加载杆的顶面位于所述竖向伺服电动缸的推杆下方，所述竖向伺服电动缸的推杆通过所述加载杆实现对所述基础模型的竖向加载。