本发明涉及凌汛模拟实验装置领域,尤其涉及一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置和方法。
背景技术:
1、黄河凌汛是指黄河上游在冬季结冰后,春季融化形成的洪水。由于黄河流域冬季气温很低,到了春天河水开始解冻,冰块就会随着水流向下游漂移,形成黄河凌汛。凌汛时期,黄河上游的冰雪融化,加上降雨等因素,使黄河水位急剧上涨。
2、黄河凌汛的危害性严重,河道封冻后阻拦了部分上游来水,使河槽的蓄水量不断增加,造成水位上涨,解冻开河时,部分被拦蓄的水量急剧释放出来,向下游推移,沿途冰水增多形成凌峰。凌峰自上而下传播时往往是一个递增的过程,凌汛期的水位由于冰凌施加水流的阻力作用,相同流量的水位比无冰期高。
3、在修建凌汛治理水利工程之前,需要设置相应的模型进行凌汛模拟实验,依据实验数据针对性提高水利工程的凌汛治理效果,目前主要通过翻斗车等传统方式进行冰凌模拟投放实验,存在效率低下、投放速率不可控、密度不均匀等问题,影响模拟实验效果。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提出一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置和方法。
2、本发明的技术方案是:
3、一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置,包括对称设置的两侧梁,侧梁的底面设有支腿,两侧梁之间沿长度方向等间距转动安装有若干个辊体,其中一端的辊体为主动辊,其余辊体为从动辊,主动辊和从动辊之间安装有输送带,在两侧梁的中部并排设有两门字形支架,两门字形支架之间安装有投料仓,该投料仓下端的出料口处设有仓门组件,所述两侧梁的端部之间横向连接有冰料限位杆,该冰料限位杆与输送带表面之间具有一定间距。
4、优选的,所述的仓门组件包括对称布置在出料口两侧的两导向滑槽、仓门板,仓门板滑动安装在两导向滑槽之间并能够覆盖出料口,在仓门板的一端垂直设有推拉把手。
5、优选的,所述仓门板底面的两侧各设有一排支撑轮,支撑轮的侧面设有轮槽,支撑轮的轮槽卡入到导向滑槽的下边沿处,并能沿着该下边沿滚动。
6、优选的,所述辊体的侧面均匀设有若干个环形限位槽,输送带的底面对应设有限位凸筋,限位凸筋套入在限位槽内。
7、优选的,所述门字形支架和侧梁之间设有三角形加固块,冰料限位杆和侧梁之间设有三角形加固块。
8、优选的,所述侧梁的端部设有驱动支架,该驱动支架内安装有变频电机,变频电机的输出轴外端设有主动轮,在主动辊的一端对应设有从动轮,主动轮和从动轮之间通过皮带或者链条连接。
9、一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置进行冰料模拟投放的方法,包括如下步骤:
10、①将该装置放置在模拟实验的投放点,启动变频电机,变频电机驱动主动辊转动,驱动输送带在主动辊和支撑辊之间旋转运行;
11、②向内推仓门板将投料仓的出料口密封,将预制的冰料放入到输送带上方的投料仓仓内;
12、③模拟实验开始后,打开投料仓下端的仓门板,冰凌从出料口落入到下方的输送带上,输送带载着冰料匀速向前输送;
13、④冰料到达该装置的尾部时会经过横置在两侧梁之间的冰料限位杆,冰料限位杆的限位阻挡作用下将上下堆叠的冰料铺平,输送带上形成密度较为均匀的冰料,然后匀速落入到投放点内;
14、⑤需要改变冰料投放量以模拟不同强度的凌汛时,通过改变变频电机的功率来精确调整主动辊的转速,进而精确调整输送带的运行速度,实现冰料投放量的自动调整;
15、⑥输送带送料过程中,其底面的限位凸筋匹配卡入在辊体上的环形限位槽内,增加输送带与主动辊以及支撑辊之间的摩擦力,保证输送动力,避免出现皮带和辊相对滑动现象,并且能够起到对输送带横向限位的作用,避免输送带跑偏错位。
16、本发明的有益技术效果:
17、(1)本发明通过投料仓向输送带上送入冰料,输送带在主动辊和支撑辊的作用下承载着冰料匀速向前输送,并且能够通过冰料限位杆将上下堆叠的冰料铺平,在输送带上形成密度均匀的冰料,因此能够将冰料同比例匀速投入到投放点内,该投料方式操作简单、运行稳定,实现了高效率匀速投放,利于提高凌汛模拟实验效果。
18、(2)本发明可通过控制变频电机功率来精确调整主动辊的转速,进而调整输送带的运行速度,实现冰料投放量以及投放速率的自动调整,因此能够进行不同强度的凌汛模拟实验。
1.一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置,其特征是:
2.根据权利要求1所述的一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置,其特征是:所述的仓门组件包括对称布置在出料口两侧的两导向滑槽、仓门板,仓门板滑动安装在两导向滑槽之间并能够覆盖出料口,在仓门板的一端垂直设有推拉把手。
3.根据权利要求2所述的一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置,其特征是:所述仓门板底面的两侧各设有一排支撑轮,支撑轮的侧面设有轮槽,支撑轮的轮槽卡入到导向滑槽的下边沿处,并能沿着该下边沿滚动。
4.根据权利要求1所述的一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置,其特征是:所述辊体的侧面均匀设有若干个环形限位槽,输送带的底面对应设有限位凸筋,限位凸筋套入在限位槽内。
5.根据权利要求1所述的一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置,其特征是:所述门字形支架和侧梁之间设有三角形加固块,冰料限位杆和侧梁之间设有三角形加固块。
6.根据权利要求1所述的一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置,其特征是:所述侧梁的端部设有驱动支架,该驱动支架内安装有变频电机,变频电机的输出轴外端设有主动轮,在主动辊的一端对应设有从动轮,主动轮和从动轮之间通过皮带或者链条连接。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种冰凌模型试验模拟冰投放密度控制装置进行冰料模拟投放的方法,其特征包括如下步骤: