一种河工物理模型流态试验试块投放装置的制作方法

本技术属于河工物理模型研究领域，具体涉及一种河工物理模型流态试验试块投放装置。

背景技术：

1、河工模型试验是以真实河道为原型按比例缩小成较小的模型(1：100至1：300等)，以研究河流在自然情况或在建筑物作用下水流结构及河床变形等，其中包括对河道中水流流态的测试。

2、河工模型试验中对水流流态进行研究时，一般是通过人工在河工模型的测桥上抛洒漂浮试块(一般为白色或红色)，然后使用照相机延时曝光拍照方式形成流态照片，通过分析流态照片获知河流的流态情况。其不足之处在于：河工模型虽为真实河道的缩小模型，但其通常仍较宽，在人工于测桥上抛洒试块时，需要多人间隔站于测桥并尽量同步且均匀的抛洒试块，试块头发均匀稳定，才能获得较好的流态照片，使用传统方法不仅需要多名工人共同完成而且也很难严格保证各人实际抛洒试块做到同步和同等数量，因此导致流态照片质量不高，不能有效反应模型中的实际流态。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种河工物理模型流态试验试块投放装置，至在克服现有技术中存在的上述不足。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种河工物理模型流态试验试块投放装置，其包括料仓、投料管、挂持调节机构和自动投放机构，所述投料管上端与所述料仓底部连通且所述料仓内存放的试块可自动进入所述投料管并下移，所述挂持调节机构设于所述料仓外壁后侧并与河工物理模型河道的测桥上设置的导轨配合，所述料仓依靠所述挂持调节机构在所述导轨上左右滑动调节并定位，所述自动投放机构设于所述投料管上用于控制试块从所述投料管均匀的向下方河工物理型河道中投放。

3、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

4、进一步，所述挂持调节机构包括固定于的上的支持杆及倒l形的挂柄，所述挂柄固定于所述支持杆上并与所述支持杆之间形成开口向下的挂持槽，所述挂持槽顶部转动连接有滚轮，所述滚轮压紧于导轨上并可沿所述导轨滚动，所述挂柄的竖直部靠近所述挂持槽的一侧设有定位槽，所述定位槽内设有定位块，所述定位块远离所述挂持槽的一侧与定位螺杆的一端转动连接，所述定位螺杆水平设置并与所述挂柄的竖直部螺纹连接，所述定位螺杆远离所述定位块的一端固定有手柄，所述定位螺杆旋动时所述定位块在所述定位槽内移动并靠近或远离位于所述挂持槽内的导轨以实现定位或解锁。

5、进一步，所述定位螺杆远离所述手柄的一端与圆饼块的中心固定连接，所述定位块上设有与所述圆饼块转动配合的倒t形槽。

6、进一步，所述定位块远离所述定位螺杆的一侧固定有橡胶刹车片。

7、进一步，所述自动投放机构包括伺服电机和转盘，所述伺服电机固定于所述投料管靠近下端处，所述转盘中心与所述伺服电机的转轴固定连接，所述转盘盘面上开设有若干投料孔，当且仅当所述转盘在所述伺服电机带动下转动至所述投料孔与所述投料管下端开口中心对准时，所述投料管内的试块可自动穿过所述投料孔向下方河工物理型河道中投放。

8、进一步，所述转盘的盘面上均匀间隔的设有多个投料孔，所述转盘每转动一圈有与所述投料孔数量相同的试块被投放入下方的河工物理模型河道中。

9、进一步，所述投料孔的孔沿处设有防止刮伤所述试块的倒圆角。

10、进一步，所述试块为可漂浮于水面的圆球，所述料仓或所述投料管的外壁上设有若干辅助下料的激振器。

11、与现有技术相比，本实用新型的技术效果和优点为：

12、本实用新型提供的投放装置具有挂持调节机构，通过挂持调节机构可方便的将其安装于测桥的导轨上并可沿导轨移动调节后定位，安装拆卸方便且容易调节导轨上相邻两个投放装置之间的间距，适用性好；

13、本实用新型提供的投放装置具有自动投放机构，在将投放装置安装于测桥导轨上后(通常在导轨上均匀间隔的固定有多个投放装置)，启动自动投放机构即可将试块从所述投料管均匀的向下方河工物理型河道中投放，通过自动投放机构还可控制投放速度、投放间距，不仅节省人力投入，而且因试块投放更均匀稳定并可控制投放速度及投放间距，同时还是通过不同区域投放不同颜色的试块，通过观察不同颜色的试块的漂移路线，确定特定区域的流态方向及速度，使得流态试验的表现更加直观，流态试验效果更好，拍摄的流态照片质量更高。

技术特征：

1.一种河工物理模型流态试验试块投放装置，其特征在于，包括料仓(1)、投料管(2)、挂持调节机构和自动投放机构，所述投料管(2)上端与所述料仓(1)底部连通且所述料仓(1)内存放的试块可自动进入所述投料管(2)并下移，所述挂持调节机构设于所述料仓(1)外壁后侧并与河工物理模型河道的测桥(3)上设置的导轨(4)配合，所述料仓(1)依靠所述挂持调节机构在所述导轨(4)上左右滑动调节并定位，所述自动投放机构设于所述投料管(2)上用于控制试块从所述投料管(2)均匀的向下方河工物理型河道中投放。

2.根据权利要求1所述的一种河工物理模型流态试验试块投放装置，其特征在于，所述挂持调节机构包括固定于所述料仓(1)外壁的上的支持杆及倒l形的挂柄(5)，所述挂柄(5)固定于所述支持杆上并与所述支持杆之间形成开口向下的挂持槽，所述挂持槽顶部转动连接有滚轮(6)，所述滚轮(6)压紧于导轨(4)上并可沿所述导轨(4)滚动，所述挂柄(5)的竖直部靠近所述挂持槽的一侧设有定位槽，所述定位槽内设有定位块(7)，所述定位块(7)远离所述挂持槽的一侧与定位螺杆(8)的一端转动连接，所述定位螺杆(8)水平设置并与所述挂柄(5)的竖直部螺纹连接，所述定位螺杆(8)远离所述定位块(7)的一端固定有手柄(9)，所述定位螺杆(8)旋动时所述定位块(7)在所述定位槽内移动并靠近或远离位于所述挂持槽内的导轨(4)以实现定位或解锁。

3.根据权利要求2所述的一种河工物理模型流态试验试块投放装置，其特征在于，所述定位螺杆(8)远离所述手柄(9)的一端与圆饼块(10)的中心固定连接，所述定位块(7)上设有与所述圆饼块(10)转动配合的倒t形槽。

4.根据权利要求2所述的一种河工物理模型流态试验试块投放装置，其特征在于，所述定位块(7)远离所述定位螺杆(8)的一侧固定有橡胶刹车片(11)。

5.根据权利要求1所述的一种河工物理模型流态试验试块投放装置，其特征在于，所述自动投放机构包括伺服电机(12)和转盘(13)，所述伺服电机(12)固定于所述投料管(2)靠近下端处，所述转盘(13)中心与所述伺服电机(12)的转轴(14)固定连接，所述转盘(13)盘面上开设有若干投料孔(15)，当且仅当所述转盘(13)在所述伺服电机(12)带动下转动至所述投料孔(15)与所述投料管(2)下端开口中心对准时，所述投料管(2)内的试块可自动穿过所述投料孔(15)向下方河工物理型河道中投放。

6.根据权利要求5所述的一种河工物理模型流态试验试块投放装置，其特征在于，所述转盘(13)的盘面上均匀间隔的设有多个投料孔(15)，所述转盘(13)每转动一圈有与所述投料孔(15)数量相同的试块被投放入下方的河工物理模型河道中。

7.根据权利要求5所述的一种河工物理模型流态试验试块投放装置，其特征在于，所述投料孔(15)的孔沿处设有防止刮伤所述试块的倒圆角。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种河工物理模型流态试验试块投放装置，其特征在于，所述试块为可漂浮于水面的圆球，所述料仓(1)或所述投料管(2)的外壁上设有若干辅助下料的激振器(16)。

技术总结
本技术公开了一种河工物理模型流态试验试块投放装置，其包括料仓、投料管、挂持调节机构和自动投放机构，投料管上端与料仓底部连通且料仓内存放的试块可自动进入投料管并下移，挂持调节机构设于料仓外壁后侧并与河工物理模型河道的测桥上设置的导轨配合，料仓依靠挂持调节机构在导轨上左右滑动调节并定位，自动投放机构设于投料管上用于控制试块从投料管均匀的向下方河工物理型河道中投放。优点为，通过挂持调节机构可方便的将其安装于测桥的导轨上并可沿导轨移动调节后定位，拆装方便且数量及间隔可调，适用性好；通过自动投放机构可均匀投放试块且可控制投放速度及密度，试块投放均匀、稳定，并可以使用多种颜色组合投放，可有效提高试验精度。

技术研发人员：王学光,邓晓丽,高超,刘长波,程伊颖,吴双,赵顺辉,骆艺,孙亦晨,刘轶杰
受保护的技术使用者：长江航道勘察设计院（武汉）有限公司
技术研发日：20230629
技术公布日：2024/1/15