[发明专利]一种基于泥浆的阻力测试装置

权利要求书

1.一种基于泥浆的阻力测试装置，其特征在于：包括动力驱动部分、工作试验部分、控制部分、循环管路和阻力测量部分，所述阻力测量部分置于工作试验部分的测试段内，循环管路一端连接工作试验部分的回流端，另一端连接工作试验部分的泥浆流入端，在循环管路上连接动力驱动部分，动力驱动部分通过数据线连接控制部分，测试时，试验样件置于阻力测量装置内，通过控制泥浆的不同流速测试试验样件的阻力；

所述泥浆是指水田土壤含水率在35%-45%之间，所述测试段底部开有放置阻力测量部分的沟槽，所述阻力测量部分置于测试段的沟槽内，包括限位器、压力传感器和疏水板，所述限位器为3个，分别设置在试验样件两侧位置和泥浆流进端，限位器上的卡扣分别设置于所述沟槽的两侧及泥浆流入端，固定试验样件，使其只能向泥浆运动方向移动；所述压力传感器设置在沟槽内试验样件具有运动趋势的前方，检测试验样件的阻力；所述疏水板为中部开口的透明板，置于试验样件外周的沟槽顶部，疏水板的上表面和试验样件的上表面平齐，疏水板的中部开口与试验样件相配合，用于放置试验样件；

所述动力驱动部分包括泥泵和入流管道，安装在试验台底部，用以将底部管路中的泥浆输送到试验台上部的工作试验部分；

所述循环管路部分由回流管路Ⅰ和回流管路Ⅱ组成，用以将试验段部分的泥浆从回流箱通过回流管路Ⅰ、回流管路Ⅱ和入流管道实现一个系统循环；

所述工作试验部分包括整流段、收缩段、测试段和扩散段，所述整流段位于泥浆流入端，使流入的泥浆由紊流变成层流；所述收缩段为内径逐渐减小的管段；所述测试段为长方体管段，其内设置阻力测量部分；所述扩散段为内径逐渐增大的管段；所述扩散段末端连接回流箱，通过回流箱连接循环管路Ⅳ；

所述整流段长度L1为工作试验部分总长度L的20-25%；所述收缩段长度L2为工作试验部分总长度L的10-20%，所述测试段长度L3为工作试验部分总长度L的30-35%，所述扩散段长度L4为工作试验部分总长度L的30-40%。

2.根据权利要求1所述的基于泥浆的阻力测试装置，其特征在于：所述整流段包括外壳及置于外壳内的依次间隔设置的阻尼网、蜂窝器和水平孔板，所述水平孔板置于泥浆流入端，所述阻尼网和水平孔板网孔大小均为2mm-4mm之间，蜂窝器孔径均为4mm-6mm，以保证泥浆顺利通过。

3.根据权利要求1所述的基于泥浆的阻力测试装置，其特征在于：所述整流段包括外壳及置于外壳内的蜂窝器和两道格栅，所述两道格栅分别间隔设置在蜂窝器的两侧，每道格栅均由水平格栅和竖直格栅组成，所述水平格栅和竖直格栅间距离为5mm-15mm，水平格栅和竖直格栅均由多根圆杆或圆管构成，相邻两圆杆或圆管的间隔为2mm-2.5mm，使每道格栅形成2*2-2.5*2.5的网格，以保证泥浆顺利通过。

4.根据权利要求1所述的基于泥浆的阻力测试装置，其特征在于：所述收缩段为维多辛斯基曲线形成的内径逐渐减小的管段。

5.根据权利要求1所述的基于泥浆的阻力测试装置，其特征在于：所述阻力测量部分为两组，并列设置，一个阻力测试装置上安装具有减阻性能的试验样件，另一个阻力测试装置上安装无减阻性能的试验样件，以进行性能对比。

6.根据权利要求1所述的基于泥浆的阻力测试装置，其特征在于：所述控制部分Ⅲ为变频器或单片机，与泥泵的电机连接，控制其工作转速。