一种原状土冲刷智能化自动顶推装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种原状土冲刷智能化自动顶推装置，属于实验仪器领域。
【背景技术】
[0002]多沙河流与清水河流相比，具有不同的特性，会给生产和生活带来一系列问题，因此开展泥沙运动的基本理论研究十分必要。许多泥沙现象的观察和分析都有赖于室内水槽试验，在原状土起动流速和冲刷率试验中，需要将土样顶推进入矩形槽进行冲刷试验，现有顶推方法大致有两种:第一种是通过手柄转动变速箱进行顶推，此种方法精度较高，但顶推距离短，所耗费的人工多；第二种是连接电机，通过电机顶推土样，此种方法顶推速度较大，可顶推行程大，但不便于调节速度，试验精度无法保证。
【发明内容】
[0003]发明目的:为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种原状土冲刷智能化自动顶推装置。
[0004]技术方案:为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0005]—种原状土冲刷智能化自动顶推装置，包括工控机、D/A控制卡、伺服控制器、伺服电机、变速机构和顶推托盘，且工控机、D/A控制卡、伺服控制器、伺服电机、变速机构和顶推托盘依次电联。
[0006]为了进一步提高实验结果的准确性，优选，顶推托盘的直径为5cm?8cm。
[0007]为了进一步提高顶推精度，优选，D/A控制卡为12位研华转换卡。
[0008]为了节约成本，同时保证顶推精度，优选，变速机构由2级蜗轮蜗杆组成。
[0009]为了进一步提高速度、位置等的控制精度，优选，伺服电机为600瓦直流伺服电机。
[0010]上述原状土冲刷智能化自动顶推装置的顶推行程为O?100cm、顶推重量为300kg、行程精度为0.1mm、顶推速度为O?0.5mm/s。
[0011]工作原理:上述原状土冲刷智能化自动顶推装置的具体操作如下:
[0012](I)打开工控机中软件，设定试验所需顶推行程、顶推时间，同时得到相应顶推速度；
[0013](2)软件运行，通过D/A控制卡将数字信号转变为模拟信号传输给伺服控制器；
[0014](3)伺服控制器控制伺服电机，伺服电机将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制变速机构；
[0015](4)变速机构以一定传动比输出试验所需顶推速度，推动顶推托盘勾速稳定上升。
[0016]本发明未提及的技术均参照现有技术。
[0017]有益效果:采用本发明原状土冲刷智能化自动顶推装置，通过工控机中软件发出指令给定顶推时间、顶推行程、顶推速度，从而实现顶推装置的无极变速；采用伺服电机，可准确控制速度、位置等的精度；整个顶推装置基本不需人工，实现了智能化自动操作，且结构简单，可顶推行程大，成本低廉，适用于各高校和研究机构的试验水槽。
【附图说明】
[0018]图1是本发明原状土冲刷智能化自动顶推装置的结构示意图；
[0019]图2是本发明原状土冲刷智能化自动顶推装置的工作流程图；
[0020]图中，工控机1、D/A控制卡2、伺服控制器3、伺服电机4、变速机构5、顶推托盘6。
【具体实施方式】
[0021]为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0022]实施例1
[0023]如图1、2所示，一种原状土冲刷智能化自动顶推装置，包括工控机1、D/A控制卡2、伺服控制器3、伺服电机4、变速机构5和顶推托盘6，且工控机1、D/A控制卡2、伺服控制器3、伺服电机4、变速机构5和顶推托盘6依次电联。
[0024]顶推托盘6的直径为6.5cm -Jk控制卡为12位研华转换卡；变速机构5由2级蜗轮蜗杆组成；服电机为600瓦直流伺服电机4。
[0025]上述原状土冲刷智能化自动顶推装置的顶推行程为O?100cm、顶推重量为300kg、行程精度为0.1mm、顶推速度为O?0.5mm/s。
[0026]上述原状土冲刷智能化自动顶推装置的具体操作如下:
[0027](I)打开工控机I中软件，设定试验所需顶推行程、顶推时间，同时得到相应顶推速度；
[0028](2)软件运行，通过D/A控制卡2将数字信号转变为模拟信号传输给伺服控制器3 ；
[0029](3)伺服控制器3控制伺服电机4，伺服电机4将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制变速机构5 ;
[0030](4)变速机构5以一定传动比输出试验所需顶推速度，推动顶推托盘6勾速稳定上升。
[0031]采用本发明原状土冲刷智能化自动顶推装置，通过工控机中软件发出指令给定顶推时间、顶推行程、顶推速度，从而实现顶推装置的无极变速；采用伺服电机，可准确控制速度、位置等的精度；整个顶推装置基本不需人工，实现了智能化自动操作，且结构简单，可顶推行程大，成本低廉，适用于各高校和研究机构的试验水槽。
[0032]本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
【主权项】
1.一种原状土冲刷智能化自动顶推装置，其特征在于:包括工控机(1)、D/A控制卡(2)、伺服控制器(3)、伺服电机(4)、变速机构(5)和顶推托盘(6)，且工控机(1)、D/A控制卡(2)、伺服控制器(3)、伺服电机(4)、变速机构(5)和顶推托盘(6)依次电联。2.如权利要求1所述的原状土冲刷智能化自动顶推装置，其特征在于:顶推托盘(6)的直径为5cm?8cm。3.如权利要求1或2所述的原状土冲刷智能化自动顶推装置，其特征在于:D/A控制卡(2)为12位研华转换卡。4.如权利要求1或2所述的原状土冲刷智能化自动顶推装置，其特征在于:变速机构(5)由2级蜗轮蜗杆组成。5.如权利要求1或2所述的原状土冲刷智能化自动顶推装置，其特征在于:伺服电机(4)为600瓦直流伺服电机⑷。6.如权利要求1或2所述的原状土冲刷智能化自动顶推装置，其特征在于:原状土冲刷智能化自动顶推装置的顶推行程为O?100cm、顶推重量为300kg、行程精度为0.1mm、顶推速度为O?0.5mm/s0
【专利摘要】本发明公开了一种原状土冲刷智能化自动顶推装置，包括工控机、D/A控制卡、伺服控制器、伺服电机、变速机构和顶推托盘，且工控机、D/A控制卡、伺服控制器、伺服电机、变速机构和顶推托盘依次电联。采用本发明原状土冲刷智能化自动顶推装置，通过工控机中软件发出指令给定顶推时间、顶推行程、顶推速度，从而实现顶推装置的无极变速；采用伺服电机，可准确控制速度、位置等的精度；整个顶推装置基本不需人工，实现了智能化自动操作，且结构简单，可顶推行程大，成本低廉，适用于各高校和研究机构的试验水槽。
【IPC分类】E02B1/02
【公开号】CN105064265
【申请号】CN201510452479
【发明人】严士常, 马洪蛟, 杨越, 范力阳, 陈国平, 周雅
【申请人】河海大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月28日