[实用新型]一种机械式流体实验水槽快速开门装置

说明书

本实用新型提供了一种机械式流体实验水槽快速开门装置，包括水槽基板；所述水槽基板上方设置有上翻式闸门，所述上翻式闸门的一面连接弹簧组，所述弹簧组通过弹力快速抬起上翻式闸门并保持所述上翻式闸门的打开状态；所述水槽基板的下方的设置有杠杆，所述杠杆的一端向上旋转锁住所述上翻式闸门，向下旋转释放所述上翻式闸门；所述杠杆的另外一端通过链条与快速脱钩连接；所述快速脱钩用于释放或限制所述杠杆的旋转；该装置可以快速释放泥石流，同时完全避免实验中开门装置对泥石流的影响。

技术领域

本实用新型涉及一种开门装置，具体说是一种用于大型实验水槽的快速开门装置。

背景技术

许多国家和地区(例如日本，中国和加拿大)经常受到丘陵地区泥石流的威胁。香港等地区的高度城市化和土地资源短缺，使得在天然山坡附近建设基础设施和住宅建筑成为必然，这些地区存在巨大的泥石流风险。在国际上已经提出了各种措施来减轻泥石流灾害。然而，我们对于泥石流的碰撞机理仍然知之甚少。为了填补这一研究空白，研究人员一直倡导通过进行大型物理模型试验来研究地质灾害，以便在测试条件和测试的可重复性方面具有良好的可控性。

在物理模型试验中研究泥石流的行为，模型尺寸是一个关键因素，因为粘滞剪切阻力和超孔隙流体压力对水和泥石流沉积物相互作用的影响与试验规模密切相关。研究表明，小型滑坡受到的的粘性剪切阻力和内聚力的影响过大，而受到的孔隙流体压力的影响过小。因此，国际上的研究人员首选大规模物理模型来研究泥石流的流动特征及其与拦护结构的相互作用。美国地质调查局(USGS)与美国林务局合作，于1991年在美国建造了一个大型水槽用于研究滑坡起始和泥石流沉积行为。Paik等人在韩国的天然沟谷中建立了一个真实尺寸的野外实验装置，主要目的是研究泥石流的侵蚀和沉积模式。WSL(瑞士联邦森林、雪和地貌研究所)在瑞士建造了一个大型设施以研究泥石流的影响。

在大型物理模型的设计中，冲击物的释放方法非常重要，因为设计有缺陷的开门系统会严重干扰泥石流的运动和冲击，以致出现失真的实验结果；通过观察和分析现有的几个知名泥石流大型模型设施，发现现有的实验开门装置具有以下几个缺陷：

1)闸门被泥石流的自重推开，影响泥石流的流动形态和流动特征。

2)若为侧开双闸门(如美国地质调查局实验装置)，则泥石流的流动均匀性会受到两侧闸门摩擦力不同的影响。

3)闸门打开之后继续遗留在水槽中，持续影响产生的泥石流的流动形态。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种机械式流体实验水槽快速开门装置，用于解决现有技术中存在的问题。

本实用新型提供了一种机械式流体实验水槽快速开门装置，一种机械式流体实验水槽快速开门装置，包括水槽基板；

所述水槽基板上方设置有上翻式闸门，所述上翻式闸门的一面连接弹簧组，所述弹簧组通过弹力快速抬起上翻式闸门并保持所述上翻式闸门的打开状态；

所述水槽基板的下方的设置有杠杆，所述杠杆的一端向上旋转锁住所述上翻式闸门，向下旋转释放所述上翻式闸门；

所述杠杆的另外一端与链条的一端连接；所述链条的另外一端与快速脱钩连接；所述快速脱钩用于释放或限制所述杠杆的旋转。

优选地，所述弹簧组的一端连接有绞线器，所述绞线器用于调节所述弹簧组的张力。

优选地，所述所述弹簧组包括1-8个弹簧。

优选地，所述弹簧组通过弹力快速抬起上翻式闸门并保持所述上翻式闸门的打开状态为所述弹簧组通过弹力在0.5秒以内实现所述上翻式闸门开门角度55度，保持与所述水槽基板平行。

优选地，所述杠杆为弯曲的钢柱，所述杠杆的支点安装在所述水槽基板下方的工字钢上。