[发明专利]室内模拟降雨试验装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种岩土工程和机械工程领域的模拟装置，具体涉及一种室内模拟降雨试验装置。 

背景技术

膨胀土滑坡带来的安全及生态环境问题已成为当今陕南地区工程安全中的热点问题，微型桩护坡是利用微型桩对膨胀土滑坡体进行加固，具有施工简单、成本低等优点。在评价微型桩对膨胀土滑坡体稳定性影响的过程中，必须通试验来获取相关技术参数。由于所要加固的滑坡体一般都位于边远山区，很难具备现场试验条件，这样导致现场试验及监测过程不仅费用高昂、试验难度大、试验周期长，且仅能反应某一特定时间特定降雨工况下微型桩对膨胀土体应力场及位移场的变化过程，并不能反应微型桩在不同降雨工况下对膨胀土影响的动态变化，无法满足实际工程的需要，因而在实验室内进行相似模拟试验成为必要。目前室内模拟降雨设备喷头多为固定在某一特定位置，不能根据试验需要要求喷头按一定路径进行移动，严重制约了描述膨胀土滑坡体在不同降雨路径条件下稳定性评价模型的发展及最优微型桩布置方案的准确性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于室内微型桩加固膨胀土护坡模拟试验的室内模拟降雨试验装置。 

本发明所采用的技术方案是： 

室内模拟降雨试验装置，包含有降雨路径控制系统和供水系统，其特征在于：

所述的降雨路径控制系统包含有主传动装置和副传动装置；所述的主传动装置包含有矩形的固定框，固定框其中一组相对边框上垂直安装有丝杠；所述的副传动装置包含有固定承载板，固定承载板上安装有滚珠丝杠，滚珠丝杠的滑台上设置有降雨喷头；所述的固定承载板通过滚珠丝杠螺母垂直固定在丝杠的下方；

所述的供水系统包含有供水槽，通过管道与降雨喷头连接。

所述主传动装置中矩形的固定框由相对的一组直线光轴和相对的一组有机玻璃板组成； 

丝杠两端均通过丝杠支撑轴承安装在有机玻璃板上，其中一端连接在通过主传动步进电机支座安装于该侧有机玻璃板上的主传动步进电机上，主传动步进电机通过控制板接入计算机。

所述副传动装置中，滚珠丝杠的一端通过四号丝杠支撑轴承安装在固定承载板的边缘，另一端通过三号丝杠支撑轴承安装在固定承载板的另一侧边缘；滚珠丝杠穿过三号丝杠支撑轴承与固定在固定支撑板端部的副传动步进电机支座上的步进电机连接，副传动步进电机通过控制板接入计算机； 

固定承载板上平行于滚珠丝杠两侧均设置有直线光轴。

所述固定承载板的两端均通过直线轴承连接到主传动装置固定框中相对的一组直线轴承上。 

所述供水系统中的供水槽与降雨喷头之间设置有稳压水槽，稳压水槽设置的溢流口通过管道与供水槽相连。 

所述的供水槽与稳压水槽中均设置有微型电动隔膜泵； 

稳压水槽中的微型电动隔膜泵与降雨喷头之间的管路上依次设置有溢流阀、单向阀、调压阀、压力表、电磁阀和流量计，稳压水槽中的微型电动隔膜泵设置有电压表；

供水槽和稳压水槽中的微型电动隔膜泵、电压表、电磁阀和流量计均通过控制板接入计算机。

本发明具有以下优点： 

本发明结构简单，设计合理，降雨路径控制试验架可以配合计算机按照预先设定的程序控制降雨路径，设定降雨时间，可以调节降雨强度，采集水流量数据，可以模拟多种降雨路径条件下微型桩加固膨胀土滑坡试验，降雨均匀，实现了降雨量的在线采集。 

附图说明

图1是本发明实验装置的俯视示意图。 

图2是本发明实验装置的仰视示意图。 

图3是本发明供水装置的示意图。 

图中，1-供水槽，2-稳压水槽，3-控制板，4-一号直线轴承，5-副传动步进电机，6-主传动步进电机，7-一号直线光轴，8-丝杠，9-二号直线光轴，10-一号有机玻璃板，11-固定承载板，12-二号有机玻璃板，13-滚珠丝杠螺母，14-二号直线轴承，15-计算机，16-一号丝杠支撑轴承，17-二号丝杠支撑轴承，18-滑台，19-三号直线轴承，20-副传动步进电机支座，21-主传动步进电机支座，22-降雨喷头，23-四号丝杠支撑轴承，24-滚珠丝杠，25-三号直线光轴，26-四号直线光轴，27-供水槽微型电动隔膜泵，28-稳压水槽微型电动隔膜泵，29-单向阀，30-调压阀，31-压力表，32-电磁阀，33-流量计，34-溢流口，35-溢流阀，36-电压表。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。