【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及边坡变形试验领域，尤其涉及一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置及方法。
技术介绍
1、滑坡是一种常见的地质灾害，灾害发生时，往往会给社会带来严重的损失，因此滑坡一直是地质灾害研究的重点。目前，降雨是诱发滑坡的主要因素之一，因此，研究降雨条件下边坡变形的情况具有重要的理论意义和工程实用价值。但是目前，由于室外研究通常受场地、天气条件以及人为因素等影响，成本较大且费时较长，因此，室内边坡变形模型试验具有更为方便、成本低和操作便捷的优势。
2、但是，由于自然状况下，降雨时的环境因素很多，而现有技术中国内用于边坡实验的装置功能较为单一，无法很好的模拟风雨共存时的情况，而且由于是在室内进行实验，模型中模拟被雨水冲刷下来的泥土的收集和整理也较不够便捷，容易造成土壤的丢失，从而导致实验数据不够准确，为此，本方案提出了一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置及方法。
技术实现思路
1、本专利技术提出的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置及方法，解决了现有技术中的边坡变形试验装置结构单一和收集被冲刷下来的土壤不方便的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置及方法，包括：
4、模拟机构，其包括测试箱、安装在测试箱底面的边坡模型、安装在测试箱顶部的降雨支架、以及三个分别设置在边坡模型两侧和正前方的出风管，所述降雨支架位于边坡模型的正上方并与三个出风管相配合，所述测试箱的底面位于
5、输水机构，其包括固定在测试箱外壁上的安装板、固定在安装板顶面的水箱和安装在水箱上用于将水箱内的水输送到降雨支架中的水泵；
6、传动机构，包括转动连接在安装板上的联动轴、转动连接在测试箱顶部的传动轴和安装在安装板上用于驱动联动轴转动的电机，联动轴的顶部与传动轴传动连接；
7、风力发生机构，其安装在测试箱上并与传动轴传动连接，以用于在传动轴转动的同时向出风管中送风；
8、接料机构，其包括安装在排料口底部的可拆卸的接料斗、安装在接料斗内的滤网和安装在测试箱内刮料组件，刮料组件与联动轴传动连接、以用于在联动轴转动的同时刮去滤网顶面的泥沙；
9、水循环机构，其安装在水箱上、并与传动轴传动连接，以用于在传动轴转动时将接料斗内过滤后的水输送到水箱中。
10、通过上述技术方案，不仅可以方便模拟不同降雨条件下的边坡变形的情况，而且可以方便的对实验过程中的泥沙进行回收，同时还可以将泥沙中的雨水过滤出来循环利用。
11、作为上述方案的进一步改进，所述刮料组件包括转动连接在排料口内的转轴和转动连接在测试箱一侧底部的连接轴，所述转轴的底部延伸至接料斗内并固定有刮板，刮板与滤网的顶面抵接，所述连接轴的一端与转轴的顶部传动连接，且连接轴的一端延伸至测试箱外部，所述联动轴的底部延伸至安装板下方并与连接轴传动连接。
12、通过上述技术方案，可以联动轴转动的同时带动刮板转动，从而刮动落在滤网表面的泥沙，表面泥沙堆积在滤网表面而造成过滤不畅的情况出现。
13、作为上述方案的进一步改进，所述风力发生机构包括安装在测试箱顶部的鼓风机、减速器和风箱，所述减速器的输入轴的一端与传动轴的一端传动连接，所述鼓风机的动力输入轴与减速器的输出轴传动连接，所述鼓风机的出气孔与风箱之间通过输气管连接，且输气管的一侧固定有泄气管、泄气管上安装有阀门一，所述风箱安装有三个支管，三个支管分别与三个出风管连通，且三个支管上均安装有阀门二，所述出风管朝向边坡模型的一侧均开设有多个出风口。
14、通过上述技术方案，可以在联动轴转动的同时驱动鼓风机工作，从而制造出模拟刮风的天气情况。
15、作为上述方案的进一步改进，所述降雨支架包括安装在测试箱顶部内壁的总管和安装在总管一侧外壁上的多个分水管，多个分水管的底面均安装有多个喷头，所述总管与水泵的出水口通过输水管连接。
16、通过上述技术方案，可以人工模拟雨水的降落。
17、作为上述方案的进一步改进，所述水循环机构包括安装在水箱顶面的气筒一、活动安装在气筒一内的活塞板一、固定在接料斗底面的连接管和固定在传动轴另一端的转轮，所述转轮的一侧圆面偏离圆心的位置处铰接有连杆一，连杆一的另一端延伸至气筒一内并与活塞板一的顶面铰接，所述气筒一的外周底部安装有吸水管和出水管，吸水管的另一端与连接管的另一端可拆卸的连接，出水管的另一端延伸至水箱中，所述出水管上和吸水管上均安装有单向阀一。
18、通过上述技术方案，可以在联动轴转动的同时带动水循环机构工作，从而可以将接料斗内的水抽到水箱中进行循环利用。
19、作为上述方案的进一步改进，所述测试箱的一侧内壁上开设有操作口，所述测试箱的外壁安装有可拆卸的用于密封操作口的密封板。
20、通过上述技术方案，方便对测试箱内的部件进行拆装。
21、作为上述方案的进一步改进，所述接料斗的一侧外壁上安装有抽吸机构、以用于在过滤泥沙时将接料斗内空气向外抽出，所述抽吸机构包括固定在接料斗一侧外壁上的气筒二、设在气筒二内的活塞板二、铰接在活塞板二顶面的连杆二、安装在气筒二底面的吸气管和排气管、以及固定在连接轴位于测试箱外部一端上的连接轮，所述气筒二的顶部为敞口结构，连杆二的另一端延伸至气筒二外部并通过连接件与连接轮铰接，所述吸气管的另一端与接料斗内部连通，且吸气管与接料斗的连通点位于滤网的下方。
22、通过上述技术方案，可以在联动轴转动的同时带动抽吸机构工作，从而可以加快滤网过滤的速度。
23、作为上述方案的进一步改进，所述连接件包括固定连接轮一侧圆面偏离圆心位置上的固定柱和螺纹套接在固定柱另一端外部的螺帽，所述连杆二上开设有与固定柱吻合的连接孔，且连杆二通过连接孔活动套设在固定柱外部。
24、通过上述技术方案，方便了连杆二与连接轮之间的拆装。
25、一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
26、s1、设定好边坡的造型，并制造出相应的边坡模型，并将其置于测试箱内；
27、s2、模拟不同的降雨环境，分别模拟无风的下雨天以及不同风向的雨天对边坡侵蚀的影响；
28、s3、对被雨水从边坡上冲刷下来的泥沙进行收集整理，并计算出单位时间内被冲刷下来的泥沙的量；
29、s4、将实验前后的边坡外形进行外形方便的对比，从而观察边坡的变形情况。
30、s5、对实验过程中的水和泥沙进行回收利用
31、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
32、1.通过模拟机构、输水机构、传动机构和风力发生机构之间的配合，可以模拟不同状态下的降雨对边坡带来的影响，可以控制风向以及风力的大小，从而大大的提高了工作人员测试的便捷性。
33、2.通过接料机构、传动机构和水循环机构之间的配合，不仅可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述刮料组件包括转动连接在排料口内的转轴和转动连接在测试箱一侧底部的连接轴，所述转轴的底部延伸至接料斗内并固定有刮板，刮板与滤网的顶面抵接，所述连接轴的一端与转轴的顶部传动连接，且连接轴的一端延伸至测试箱外部，所述联动轴的底部延伸至安装板下方并与连接轴传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述风力发生机构包括安装在测试箱顶部的鼓风机、减速器和风箱，所述减速器的输入轴的一端与传动轴的一端传动连接，所述鼓风机的动力输入轴与减速器的输出轴传动连接，所述鼓风机的出气孔与风箱之间通过输气管连接，且输气管的一侧固定有泄气管、泄气管上安装有阀门一，所述风箱安装有三个支管，三个支管分别与三个出风管连通，且三个支管上均安装有阀门二，所述出风管朝向边坡模型的一侧均开设有多个出风口。
4.根据权利要求1所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述降雨支架包括安装
5.根据权利要求1所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述水循环机构包括安装在水箱顶面的气筒一、活动安装在气筒一内的活塞板一、固定在接料斗底面的连接管和固定在传动轴另一端的转轮，所述转轮的一侧圆面偏离圆心的位置处铰接有连杆一，连杆一的另一端延伸至气筒一内并与活塞板一的顶面铰接，所述气筒一的外周底部安装有吸水管和出水管，吸水管的另一端与连接管的另一端可拆卸的连接，出水管的另一端延伸至水箱中，所述出水管上和吸水管上均安装有单向阀一。
6.根据权利要求1所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述测试箱的一侧内壁上开设有操作口，所述测试箱的外壁安装有可拆卸的用于密封操作口的密封板。
7.根据权利要求2所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述接料斗的一侧外壁上安装有抽吸机构、以用于在过滤泥沙时将接料斗内空气向外抽出，所述抽吸机构包括固定在接料斗一侧外壁上的气筒二、设在气筒二内的活塞板二、铰接在活塞板二顶面的连杆二、安装在气筒二底面的吸气管和排气管、以及固定在连接轴位于测试箱外部一端上的连接轮，所述气筒二的顶部为敞口结构，连杆二的另一端延伸至气筒二外部并通过连接件与连接轮铰接，所述吸气管的另一端与接料斗内部连通，且吸气管与接料斗的连通点位于滤网的下方。
8.根据权利要求7所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述连接件包括固定连接轮一侧圆面偏离圆心位置上的固定柱和螺纹套接在固定柱另一端外部的螺帽，所述连杆二上开设有与固定柱吻合的连接孔，且连杆二通过连接孔活动套设在固定柱外部。
9.一种如权利要求1-8所述的室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述刮料组件包括转动连接在排料口内的转轴和转动连接在测试箱一侧底部的连接轴，所述转轴的底部延伸至接料斗内并固定有刮板，刮板与滤网的顶面抵接，所述连接轴的一端与转轴的顶部传动连接，且连接轴的一端延伸至测试箱外部，所述联动轴的底部延伸至安装板下方并与连接轴传动连接。
3.根据权利要求1所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述风力发生机构包括安装在测试箱顶部的鼓风机、减速器和风箱，所述减速器的输入轴的一端与传动轴的一端传动连接，所述鼓风机的动力输入轴与减速器的输出轴传动连接，所述鼓风机的出气孔与风箱之间通过输气管连接，且输气管的一侧固定有泄气管、泄气管上安装有阀门一，所述风箱安装有三个支管，三个支管分别与三个出风管连通，且三个支管上均安装有阀门二，所述出风管朝向边坡模型的一侧均开设有多个出风口。
4.根据权利要求1所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述降雨支架包括安装在测试箱顶部内壁的总管和安装在总管一侧外壁上的多个分水管，多个分水管的底面均安装有多个喷头，所述总管与水泵的出水口通过输水管连接。
5.根据权利要求1所述的一种室内模拟降雨条件下边坡变形试验装置，其特征在于，所述水循环机构包括安装在水箱顶面的气筒一、活动安装在气筒一内的活塞板一、固定在接料斗底面的连接管和固定在传动轴另一...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱淳，徐佳俊，严健华，何满潮，陈剑平，刘瑾，唐世斌，李小双，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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