[发明专利]水利工程材料的抗冲耐磨试验装置

说明书

本发明公开了水利工程材料的抗冲耐磨试验装置，至少包括密闭箱体，所述密闭箱体内部依次设置有储料部分、运输部分、试验部分、输水部分以及储水部分；本发明结构简单，成本较低，可以方便的调节水流量和含沙量，填补了高速含沙水流水利工程材料抗冲耐磨试验装置的空白，并且储料箱中的固定板可以使水流、沙子以及压缩空气充分混合，从而有效的模拟出室外环境，更重要的是，本发明的下方采用了多个喷射通道，进而在增加样品与水流接触面积的同时，有效的增强了试验效果。

技术领域

本发明涉及水利工程材料试验的技术领域，具体是水利工程材料的抗冲耐磨试验装置。

背景技术

在建造的水利工程中，流速是影响泄水建筑物材料过流面层磨蚀量的决定性因素之一。当水流速度在某一临界流速之下，一般不会对泄水建筑物造成明显的磨损。但是，当流速在这一临界点之上逐渐增大时，对材料的磨损将急骤增加。如金属材料实验室内的磨损试验表明，磨损量与水流速度呈2.7～3.2次方的关系。在水利工程中，当流速比较大时，还可能存在气蚀，即空蚀破坏，当磨损和气蚀联合作用时，其破坏作用更强。了解水利工程材料的抗冲耐磨蚀特性，尤其是材料在达到目前实际工程的高速含沙水流的试验条件下，其抗冲耐磨蚀特性，对于研制新型材料和在不同的水利工程中选用合适的材料提供参考显得至关重要。

现有的水利工程材料磨蚀特性试验设备主要有两类，即转盘气蚀仪和水洞。

转盘气蚀仪，包括旋转喷射磨蚀装置，其试验时的水力条件由于与水轮机组的运行条件较为相似，因此其试验结果较多地用于研究水轮机的磨蚀。虽然也有人将该类设备用于研究泄水建筑物所用材料的磨蚀特性，并在公开的一些试验中所用流速也相当高，如何筱奎的试验中流速曾达到40m/s，但由于此设备中的水流不可能掺气，因此其试验条件与水利工程泄水建筑物中的实际水流条件有较大差别。

水洞类的试验设备虽因其试验时水流方向与材料磨蚀面互相平行，而且可通过设置通气孔形成掺气水流，其水流条件与泄水建筑物中的水流条件比较接近，但是由于高速含沙水流的磨蚀能力很强，当流速过大时，会对射流喷嘴造成较为严重的磨蚀，这就限制了试验中含沙水流地速度，如王世夏等人的试验中流速只能达到30m/s，这与我国实际工程如二滩、溪洛渡、锦屏等水电站出现或将出现的高速或超高流速(50m/s及其以上)相比还是比较小的。

发明内容

本发明的目的在于提供水利工程材料的抗冲耐磨试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

水利工程材料的抗冲耐磨试验装置，至少包括密闭箱体，所述密闭箱体内部依次设置有储料部分、运输部分、试验部分、输水部分以及储水部分；

所述储料部分至少包括储料箱以及支撑柱，所述储料箱的底部设置有支撑柱，所述储料箱的顶部开设有进料口，所述储料箱的底部开设有出料口，且出料口上插设有插沙板；

所述运输部分至少包括固定在支撑柱上的主动带轮、第一减速电机、从动带轮以及传送带，所述主动带轮位于插沙板的下方，所述主动带轮的输入端设置有第一减速电机，所述主动带轮的一侧设置有从动带轮，且主动带轮与从动带轮之间设置有传送带，所述传送带朝向试验部分的一端呈倾斜状；

所述试验部分至少包括喷射组件、空气压缩机、转动组件以及收料箱，所述喷射组件的一侧连接有空气压缩机，所述喷射组件的下方设置有转动组件，所述转动组件朝向喷射组件的一端固定有样件，所述转动组件的下方设置有收料箱；

所述输水部分至少包括第一流道以及第二流道，所述第一流道与第二流道皆连接在喷射组件与储水部分之间；

所述储水部分为储水箱；