一种制作不同几何形态沙坡的装置系统及制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种制作不同几何形态沙坡的装置系统，在水槽顶部设有水平导轨，水平导轨上安装有第一小车，第一小车上设有坡度伸缩板装置，在第一小车的尾部安装有固定支架，固定支架安装有截面为U形状的固定板，固定板中安装有开孔的塑料薄板，固定板上安装有锁紧螺栓，锁紧螺栓的端部顶住塑料薄板，从而固定塑料薄板，还可以设置第二小车，在第二小车上设置金属支架，在金属支架中插入可伸缩金属薄片，剪切出三角沙坡，在第一小车上设置转动装置，周期性的带动金属支架转动，从而制作出弧形沙坡。本发明专利技术的一种制作不同几何形态沙坡的装置系统，通过各个系统的配合，制作出平沙床、三角形沙坡和弧形沙坡多种沙坡，装置巧妙，制作方法易操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制作不同几何形态沙坡的装置系统及制作方法，属于几何形态沙坡的制作领域。
技术介绍
随着河流水生态、环境研究的深入，地表水和地下水交混区域即潜流带的生态学研究成了一个热门话题。在自然河流中，河流地表水和地下水之间相互作用被称为潜流交换。潜流交换影响了潜流带生物栖息地选择的整个过程，生物的新陈代谢和生物地化过程。而河流中沙波高度、沙波波峰位置、沙波表面的几何形状变化会对潜流交换产生重要影响。对潜流交换研究基本的方法是进行室内水槽实验。在室内水槽中手工制作沙坡，沙坡的几何形态难以控制且消耗大量的时间精力，如何在室内水槽高效制作出不同几何形态的沙坡对潜流带中的潜流交换具有重要的现实意义。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种制作不同几何形态沙坡的装置系统及制作方法，通过各个系统的配合，达到最终不同沙坡形态的制作，为后续潜流交换研究提供一定的技术参考。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术的一种制作不同几何形态沙坡的装置系统，包括水槽，水槽设有进水口和出水口，在水槽的进水口和出水口均设有收集余沙装置，在水槽顶部设有水平导轨，水平导轨上安装有带滚轮的第一小车，第一小车上设有坡度伸缩板装置，在第一小车的尾部安装有固定支架，固定支架上安装有截面为U形状的固定板，固定板中安装有开孔的塑料薄板，固定板上安装有锁紧螺栓，通过拧动锁紧螺栓使得螺栓的端部顶住塑料薄板，从而固定塑料薄板。作为优选，所述水平导轨上还设有第二小车，第一小车和第二小车上均安装有一对可调节高度的垂直钢杆，每一对垂直钢杆均与设有带卡槽的金属支架连接，金属支架内插入可伸缩金属薄片，第一小车和第二小车上的可伸缩金属薄片裁剪沙时以犬牙形式相接。作为优选，所述水平导轨上还设有第二小车，第二小车的下方安装有垂直钢杆，在第二小车上安装有定滑轮，在定滑轮上缠绕有钢丝绳，钢丝绳一端与金属支架连接，金属支架同时与垂直钢杆连接，另一端与安装在第一小车上的转动装置连接，所述金属支架上插入刮沙装置。作为优选，所述刮沙装置为设有开孔的金属片，金属片的底面由一层拦沙网覆盖，一方面保证金属片的放入不会使区域上覆水产生壅高，另一方面保证在金属片完成剪裁后提升的过程中只有沙子取出，从而不会产生因水流减少对已形成的三角沙坡的影响。两个小车的两片金属片的交接形式采用犬尺状交接，已达到铁杆带动金属薄片上升的过程中不会产生砂砾的泄露。作为优选，所述刮沙装置为一端设有滚轮的开孔塑料板。作为优选，所述转动装置包含固定在第一小车上的电机、与电机连接的转动杆和位于转动杆端部的半活动式转轮，所述半活动式转轮与钢丝绳连接，所述电机与变压器连接。一种上述的制作不同几何形态沙坡的装置系统的制作方法，包括以下步骤：A、往水槽中的注入到合适的高度，将沙砾放入到坡度伸缩板装置中，通电使第一小车在导轨上往返运动，使沙样平整、均匀、冲击力较小的放置进入水槽中，当坡度伸缩板装置中的砂砾全部进入水槽后关闭电源，向其填充沙子，填充后再次开启电源，经过若干次填充使沙样达到目标高度；B、关闭电源，取出坡度伸缩板装置，调节水槽尾部拦沙网的高度使其与沙坡同高，在进水区和拦沙网后面放入收集余沙装置，将第一小车尾部的固定支架上的锁紧螺栓拧松，放入塑料板并向下放置到目标高度后拧紧螺栓，通电使第一小车双向往返运动，多次往返运动后形成平沙床；C、将连接在金属支架上的两根垂直钢杆垂直固定于第一小车上，在水平导轨上放置第二小车，在第二小车上安装有一对垂直钢杆，调节垂直钢杆的长度使金属支架接近沙坡，同时根据所要求的三角沙坡形状调节两根垂直钢杆的长度差来改变金属支架的倾角；D、将两侧的金属支架的卡槽中的可伸缩金属薄片插入到沙坡金属薄片交接的位置，通过同时拉伸金属支架上的垂直钢杆将剪切多余的沙取出；平移第一小车和第二小车至三角沙坡的下一个衔接位置，多次平移和剪切后沙床将形成周期性三角沙坡；E、将第二小车下方的一个垂直钢杆取走，将钢丝绳连接到半活动式转轮和金属支架上，开启电机，使金属支架的一侧以合适的速度上下运动；当金属支架上下运动速度稳定后，开启小车的电源，当小车运行从水槽一侧运行到另一侧时关闭小车电源和电机，形成近周期性弧形沙坡；F、将金属片换为连接着滚轮的开孔塑料板，将小车置于起点，重复近弧形沙坡制作过程，可将裁剪出或者水流冲刷形成的近弧形沙坡，通过塑料滚轮的多次滚动最终形成自然或人工周期性弧形沙坡。在本专利技术中，砂砾进入水槽装置的小车由双相电压控制，使其能在水槽顶部的导轨上匀速双向的反复运动，小车上的缓冲装置设有带有渐变坡度和一定厚度的伸缩板，可根据不同待分选泥沙池的高度，可调整底部伸缩板的长度，使泥沙平缓，冲击力较小的进入水槽。在砂砾进水水槽前应保证水槽中具有合适的水位，此时通过小车的双向匀速运动和缓冲装置的作用，砂砾能饱和平整的在水槽中形成堆积。在本专利技术中，在水槽进水区放入收集余沙装置，调节与容器连接的可伸缩垂直杠杆将收集余沙装置与弧形导水装置的垂直面贴合放入进水区，同时在水槽尾部调节拦沙网的高度与沙坡高度同高，放下于拦沙网平齐的收集余沙装置。不同几何形态沙坡制作过程中多余的砂砾可用收集余沙装置方便的收集。在本专利技术中，近周期性弧形沙坡可由上述方法生成，也可直接由平河床通过调节水槽水阀的大小改变流速从而形成自然弧形沙坡。形成近弧形沙坡后，将固定支架下的金属薄板取出，换为一个开孔的塑料板，塑料板底部连接有塑料滚轮，塑料板和滚轮与水槽同宽，通过滚轮在近弧形沙坡上的滚动，得到最终的自然或人工周期性弧形沙坡。有益效果：本专利技术与类似专利技术相比有以下优点：(1)本专利技术通过双相电压控制的小车在水平导轨上的移动，小车上放置有坡度伸缩板装置，砂砾通过伸缩板装置进入水槽中达到饱和状态且沙坡表面平整。(2)本专利技术可以简单制作平沙床，平沙床的高度可以通过螺栓调节塑料板的长度来调节，且塑料板底部为开孔薄塑料板能达到减少水流扰动的作用。(3)在水槽进水区和出水口拦沙网放入可拆卸的收集余沙装置，同时收集余沙的高度可根据沙坡高度进行调整，可方便地取出制作不同形态沙坡过程中多余的砂砾。(4)本专利技术运用简单的机械原理，通过固定金属支架卡槽中的可伸缩金属薄片的裁剪达到制作形状任意的三角形沙坡的目的。(5)本专利技术通过调节与固定金属支架连接的两个钢杆的长度和长度差来达到调节固定金属支架的高度和金属支架的倾角的作用，从而可以改变三角沙坡的形状。(6)本专利技术是在含水的水槽中制造沙坡，通过在金属薄片上开孔，在金属薄片底面覆盖一层拦沙网以及若干塑料薄板的开孔，使裁剪沙坡过程中不会产生局域水流壅水，并且取出裁剪的沙时不会产生因水量减少产生对已制作的三角沙坡形状产生影响。(7)本专利技术电机利用电机带动设计转动杆及半活动式转轮，可以通过电机的转动带动半活动式转轮做圆周运动，并随着转动杆的转动，发生自转，自动调整转轮上的钢杆位置，这样既不会绕线又能使钢杆保持紧绷状态，从而保证固定金属支架一端做周期性升降运动，通过小车的运动金属薄板将会使三角沙坡裁剪为波浪形沙坡，与自然状态接近。(8)本专利技术可以通过滚轮的周期性滚动，将裁剪或者水流冲刷形成的近弧形沙坡再次磨平，从而最终形成自然或人工周期性弧形沙坡。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的制作平沙床的装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作不同几何形态沙坡的装置系统，其特征在于：包括水槽，水槽设有进水口和出水口，在水槽的进水口和出水口均设有收集余沙装置，在水槽顶部设有水平导轨，水平导轨上安装有带滚轮的第一小车，第一小车上设有坡度伸缩板装置，在第一小车的尾部安装有固定支架，固定支架上安装有截面为U形状的固定板，固定板中安装有开孔的塑料薄板，固定板上安装有锁紧螺栓，通过拧动锁紧螺栓使得螺栓的端部顶住塑料薄板，从而固定塑料薄板。

【技术特征摘要】
1.一种制作不同几何形态沙坡的装置系统，其特征在于：包括水槽，水槽设有进水口和出水口，在水槽的进水口和出水口均设有收集余沙装置，在水槽顶部设有水平导轨，水平导轨上安装有带滚轮的第一小车，第一小车上设有坡度伸缩板装置，在第一小车的尾部安装有固定支架，固定支架上安装有截面为U形状的固定板，固定板中安装有开孔的塑料薄板，固定板上安装有锁紧螺栓，通过拧动锁紧螺栓使得螺栓的端部顶住塑料薄板，从而固定塑料薄板。2.根据权利要求1所述的制作不同几何形态沙坡的装置系统，其特征在于：所述水平导轨上还设有第二小车，第一小车和第二小车上均安装有一对可调节高度的垂直钢杆，每一对垂直钢杆均与设有带卡槽的金属支架连接，金属支架内插入可伸缩金属薄片，第一小车和第二小车上的可伸缩金属薄片裁剪沙时以犬牙形式相接。3.根据权利要求1所述的制作不同几何形态沙坡的装置系统，其特征在于：所述水平导轨上还设有第二小车，第二小车的下方安装有垂直钢杆，在第二小车上安装有定滑轮，在定滑轮上缠绕有钢丝绳，钢丝绳一端与金属支架连接，金属支架同时与垂直钢杆连接，另一端与安装在第一小车上的转动装置连接，所述金属支架上插入刮沙装置。4.根据权利要求3所述的制作不同几何形态沙坡的装置系统，其特征在于：所述刮沙装置为设有开孔的金属片，金属片的底面由一层拦沙网覆盖。5.根据权利要求3所述的制作不同几何形态沙坡的装置系统，其特征在于：所述刮沙装置为一端设有滚轮的开孔塑料板。6.根据权利要求4或5所述的制作不同几何形态沙坡的装置系统，其特征在于：所述转动装置包含固定在第一小车上的电机、与电机连接的转动杆和位于转动杆端部的半活动式转轮，所述半活动...

【专利技术属性】
技术研发人员：金光球，魏杰，唐洪武，程诚，姜启豪，刘振宇，莫玉铭，李凌，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32