[实用新型]一种岩石冲刷模拟设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验设备，尤其涉及一种岩石冲刷模拟设备。

背景技术

在水利工程中，由于表面混凝土破碎而裸露出来的岩石或者直接由岩石铺筑的部位，在不同速度水流冲刷作用下（速度可达40m/s），可能造成较严重的侵蚀，定量的描绘该侵蚀作用是评价这些岩石稳定性和长期冲刷下外形变化的基础。现在还没有专门模拟岩石在水流冲刷下外形变化的仪器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够模拟岩石在水流冲刷下外形变化的仪器，其实现在实验室准确模拟的目的。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种岩石冲刷模拟设备，它包括冲击液池，冲击液池上方设有支撑架，支撑架上设有电机，电机转轴上设有移动卡盘支撑架，移动卡盘支撑架上间隔设有多个三爪卡盘，每个三爪卡盘内设有岩样，电机上连接有电机调速装置，移动卡盘支撑架侧面设有刻度尺。

上述的移动卡盘支撑架中部设有滑槽，三爪卡盘上端能在滑槽内滑动，移动卡盘支撑架上下面对应设有上下垫片，三爪卡盘通过上下夹紧螺母固定在移动卡盘支撑架上。

上述的支撑架上部为腔体，电机设置在腔体内，腔体顶部设有翻盖，翻盖具有翻盖把手。

上述的支撑架两端设有支撑架底孔，用于将支撑架固定在地面上。

上述在冲击液池内设有气泡发生器。

本实用新型取得了以下的技术效果：

本实用新型填补了实验室模拟并检测岩石冲刷损耗的空白，同时可夹取多个岩石试样进行测试，该冲刷试验可长期进行，也可进行短时的冲刷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，冲击液池1、岩样2、三爪卡盘3、支撑架底孔（用于将此装置固顶在地面）4、下夹紧螺母5、上夹紧螺母6、电机调速装置7、导线8电机9、翻盖10、翻盖把手螺柱11、翻盖把手12、支撑架13、支撑架顶孔（用于固定电动机）14、电机固定孔15、上垫片16、下垫片17、刻度尺18、移动卡盘支撑架19、气泡发生器20。

具体实施方式

参见图1，一种岩石冲刷模拟设备，它包括冲击液池1，冲击液池上方设有支撑架13，支撑架上设有电机9，电机转轴上设有移动卡盘支撑架19，移动卡盘支撑架上间隔设有多个三爪卡盘3，每个三爪卡盘内设有岩样2，电机上连接有电机调速装置7，移动卡盘支撑架侧面设有刻度尺18。

所述的移动卡盘支撑架中部设有滑槽，三爪卡盘上端能在滑槽内滑动，移动卡盘支撑架上下面对应设有上下垫片16、17，三爪卡盘通过上下夹紧螺母5、6固定在移动卡盘支撑架上。所述的支撑架上部为腔体，电机设置在腔体内，腔体顶部设有翻盖10，翻盖具有翻盖把手12。所述的支撑架两端设有支撑架底孔4，用于将支撑架固定在地面上。所述的冲击液池内设有气泡发生器20。

该专利的上述目的是通过这样的技术方案来实现的：考虑到取样的方便，主要用圆柱体试件，径为50mm-55mm，若有加工仪器，可尽量缩小其半径，便于转速的控制。冲击液池里面盛有冲击液，冲击液可以有多种形式，包括不含砂粒的水、含有金刚砂的水或现场取样有一定泥沙含量的水，可模拟多种水溶液环境下水流对岩体的冲刷作用。冲击液池里安装有气泡发生器，可以制造出不同气泡含量的水流，使模拟实验得到更加精准的实验数据。支撑架通过支撑架底孔固定在某一平面上，支撑架上端装有电动机，电动机带动移动卡盘支撑架旋转，进一步带动夹持有岩样的三爪卡盘在岩液中转动。在试验中为避免岩样阻水面过大对动力的要求过高，三角爪盘以下的岩样完全浸没在冲击液里面，浸没的岩样高度取2cm。记录该段岩样的冲刷磨损值。由相对运动原理，我们在静止的水中使岩样获得转动速度。为使岩样获得不同的运动速度，首先可以通过电机的调速装置调节输出功率以实现不同的岩样转动速度，其次可通过上下夹紧螺母调节岩样的转动半径来实现。移动卡盘上的刻度标尺，便于精确调节岩样的转动半径，刻度标尺长1米。而移动卡盘支撑架上、下垫片的作用是因为岩样的转动半径要经常改变，进而上、下夹紧螺母也随之松动、夹紧，而在上、下夹紧螺母松动、夹紧的过程中，移动卡盘支撑架肯定会不同程度的受到磨损，所以上、下垫片就是代替移动卡盘支撑架受磨损的。当上、下垫片磨损到一定程度以后，就立即换上新的垫片让此设备继续工作。该设备工作时即模拟了岩石在水流冲刷中的过程，这样我们就可以在实验室来长期观察检测岩石外形的损耗情况，即实现了我们的目的。

该专利是一种岩石冲刷设备，成功模拟了岩石在水流冲刷下的外形磨损过程。具体表现在：