模拟储罐沉降实验台装置的制作方法

1.本发明涉及储罐沉降模拟设备技术领域，具体而言，涉及一种模拟储罐沉降实验台装置。


背景技术：

2.目前，常见的实验模拟方法是通过手动调节螺杆套筒并加装螺旋测微头的方式来实现的。但这种方法存在很大的局限性。一方面，这种方法操作起来比较困难，尤其当实验平台较大时，且存在很大误差，无法精确控制行程变化。另一方面，由于结构的局限性，无法准确模拟出实际工况出现的各种沉降类型。
3.也就是说，现有技术中的储罐沉降的模拟方法存在操作困难和误差大的问题。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种模拟储罐沉降实验台装置，以解决现有技术中的储罐沉降的模拟方法存在操作困难和误差大的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种模拟储罐沉降实验台装置，包括：底板，底板包括间隔设置的第一底板和第二底板，第一底板位于第二底板的上方并在二者之间形成调整空间；中心支撑杆，中心支撑杆设置在调整空间内并位于底板的中心处，中心支撑杆的两端分别与第一底板和第二底板支撑连接；周向支撑杆组，周向支撑杆组为至少一组，各周向支撑杆组均与中心支撑杆同心设置，当周向支撑杆组为多组时，所有周向支撑杆组沿底板的中心向底板的外缘的方向间隔布置，各周向支撑杆组均包括多个固定支撑杆，同组内的固定支撑杆沿底板的周向间隔设置，且各个固定支撑杆的长度均相等且固定，固定支撑杆的两端分别与第一底板和第二底板固定连接；升降杆，升降杆为多个，多个升降杆绕底板的周向间隔设置并构成周向升降杆组，且周向升降杆组与周向支撑杆组同心设置并位于周向支撑杆组的周向外侧，升降杆的两端分别与第一底板和第二底板固定连接，升降杆是电推杆且高度能够调节；控制器，控制器与升降杆电连接。
6.进一步地，升降杆包括：顶座和底座；杆部件，杆部件的顶端通过顶座与第一底板可拆卸地连接，杆部件的底端通过底座与第二底板可拆卸地连接，杆部件包括多节杆段且彼此之间滑动连接，以使杆部件的长度能够调节；传感器，传感器设置在杆部件上以检测杆部件的运动情况，传感器与杆部件电连接。
7.进一步地，传感器为霍尔传感器。
8.进一步地，周向支撑杆组为一组，周向支撑杆组与中心支撑杆之间的距离大于周向支撑杆组与周向升降杆组之间的距离。
9.进一步地，第一底板包括：第一板体，第一板体为多个，多个第一板体周向排列以拼接成圆形平板，且相邻第一板体通过加强筋固定连接；螺栓，螺栓设置在第一底板靠近第二底板一侧的表面上，且螺栓用于连接加强筋与板体。
10.进一步地，固定支撑杆包括：第一杆体；第一连接座，第一连接座包括第一连接板
和凸出设置在第一连接板上的第一座体，第一座体具有第一容置凹槽，第一杆体的端部插入第一容置凹槽内与第一座体连接，第一销轴穿过第一座体和第一杆体，使第一连接座与第一杆体可拆卸地连接，第一杆体的两端均设置有第一连接座。
11.进一步地，中心支撑杆包括：第二杆体；第二连接座，第二连接座包括第二连接板和凸出设置在第二连接板上的第二座体，第二座体具有第二容置凹槽，第二杆体的端部插入第二容置凹槽内与第二座体连接，第二销轴穿过第二座体和第二杆体，使第二连接座与第二杆体可拆卸地连接，第二杆体的两端均设置有第二连接座；垫板，垫板的面积大于第二连接板的面积，第二连接板通过垫板与第一底板或第二底板连接。
12.进一步地，周向支撑杆组还包括多个第一弧形安装板，多个第一弧形安装板绕第二底板的周向顺次拼接以形成第一安装环，固定支撑杆的底端通过第一安装环与第二底板固定连接，相邻两个第一弧形安装板通过第一连接件连接；周向升降杆组还包括多个第二弧形安装板，多个第二弧形安装板绕第二底板的周向顺次拼接以形成第二安装环，升降杆的底端通过第二安装环与第二底板固定连接，相邻两个第二弧形安装板通过第二连接件连接。
13.进一步地，第二底板包括第二板体，第二板体为多个，多个第二板体周向排列以拼接成圆形平板；相邻第二板体通过第一弧形安装板固定，相邻两个第一弧形安装板的拼接缝与相邻两个第二板体的拼接缝交错设置；相邻第二板体通过第二弧形安装板固定，相邻两个第二弧形安装板的拼接缝与相邻两个第二板体的拼接缝交错设置。
14.进一步地，第一连接件和第二连接件均是板结构，板结构上设置有多组间隔的安装孔，螺钉选择性地插入不同组的安装孔内以将相邻的两组第一弧形安装板或相邻的两组第二弧形安装板固定。
15.应用本发明的技术方案，模拟储罐沉降实验台装置包括底板、中心支撑杆、周向支撑杆组、升降杆和控制器，底板包括间隔设置的第一底板和第二底板，第一底板位于第二底板的上方并在二者之间形成调整空间；中心支撑杆设置在调整空间内并位于底板的中心处，中心支撑杆的两端分别与第一底板和第二底板支撑连接；周向支撑杆组为至少一组，各周向支撑杆组均与中心支撑杆同心设置，当周向支撑杆组为多组时，所有周向支撑杆组沿底板的中心向底板的外缘的方向间隔布置，各周向支撑杆组均包括多个固定支撑杆，同组内的固定支撑杆沿底板的周向间隔设置，且各个固定支撑杆的长度均相等且固定，固定支撑杆的两端分别与第一底板和第二底板固定连接；升降杆为多个，多个升降杆绕底板的周向间隔设置并构成周向升降杆组，且周向升降杆组与周向支撑杆组同心设置并位于周向支撑杆组的周向外侧，升降杆的两端分别与第一底板和第二底板固定连接，升降杆是电推杆且高度能够调节；控制器与升降杆电连接。
16.通过将中心支撑杆设置在调整空间内并位于底板的中心处，中心支撑杆的两端分别与第一底板和第二底板支撑连接，使得中心支撑杆对第一底板和第二底板起到了承载和支撑的作用，保证了第一底板和第二底板工作的稳定性。同时将中心支撑杆设置在底板的中心处，使得中心支撑杆受到第一底板和第二底板的力更加均匀，有利于保证第一底板与第二底板是平行设置的，有效避免第一底板发生倾斜，保证了第一底板的平稳性，进而保证模拟储罐沉降实验台装置测试的准确性。
17.周向支撑杆组为至少一组，各周向支撑杆组均与中心支撑杆同心设置，这样设置
有利于保证周向支撑杆组的支撑作用，保证模拟储罐沉降实验台装置的结构强度。各周向支撑杆组均包括多个固定支撑杆，同组内的固定支撑杆沿底板的周向间隔设置，这样设置对固定支撑杆的安装位置进行了规划，保证了固定支撑杆的使用可靠性。各个固定支撑杆的长度均相等且固定，这样设置保证了固定支撑杆的一致性，进而保证了第一底板的平面性。固定支撑杆的两端分别与第一底板和第二底板固定连接，这样设置保证了固定支撑杆与第一底板和第二底板的连接强度，避免在工作过程中固定支撑杆倾斜进而使第一底板倾斜，保证了模拟储罐沉降实验台装置的结构强度和工作稳定性。周向升降杆组与周向支撑杆组同心设置并位于周向支撑杆组的周向外侧，升降杆是电推杆且高度能够调节，控制器与升降杆电连接，这样设置使得控制器控制升降杆产生轴向位移，使得第一底板发生形变，进而可以模拟出各种不同类型的沉降，提高了模拟储罐沉降实验台装置的通用性。
18.另外，本发明的模拟储罐沉降实验台装置的升降杆采用的是电推杆，这样设置大大提高了模拟储罐沉降实验台装置的测试精度，使得实验数据更加精准可靠。采用控制器控制升降杆的行程变化，降低了操作难度，减少了测试误差，使得测试过程更贴近于实际工况，保证了模拟储罐沉降实验台装置测试的准确性。同时，节省了操作工序，缩短了操作时间，提高了工作效率。
附图说明
19.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1示出了本发明的模拟储罐沉降实验台装置的一个可选实施例的结构示意图；
21.图2示出了图1中模拟储罐沉降实验台装置的内部结构示意图；
22.图3示出了图2中模拟储罐沉降实验台装置的俯视图；
23.图4示出了图1中的第一底板的仰视图；
24.图5示出了图1中周向升降杆组与第二安装环的组合关系图；
25.图6示出了图5中第二弧形安装板、升降杆和第二连接件的安装关系示意图；
26.图7示出了图6中底座的结构示意图；
27.图8示出了图1中周向支撑杆组与第一安装环的组合关系图；
28.图9示出了图8中第一弧形安装板、第一连接件和固定支撑杆的连接关系示意图；
29.图10示出了图1中的中心支撑杆的结构示意图。
30.其中，上述附图包括以下附图标记：
31.10、第一底板；11、第一板体；20、第二底板；21、第二板体；30、中心支撑杆；31、第二杆体；32、第二座体；33、第二连接板；34、第二销轴；35、垫板；40、固定支撑杆；41、第一杆体；42、第一座体；43、第一连接板；44、第一销轴；50、升降杆；51、顶座；52、杆部件；53、底座；60、第一弧形安装板；70、第一连接件；80、第二弧形安装板；90、第二连接件；100、安装孔。
具体实施方式
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
33.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术
所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
34.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
35.为了解决现有技术中的储罐沉降的模拟方法存在操作困难和误差大的问题，本发明提供了一种模拟储罐沉降实验台装置。
36.如图1至图10所示，模拟储罐沉降实验台装置包括底板、中心支撑杆30、周向支撑杆组、升降杆50和控制器，底板包括间隔设置的第一底板10和第二底板20，第一底板10位于第二底板20的上方并在二者之间形成调整空间；中心支撑杆30设置在调整空间内并位于底板的中心处，中心支撑杆30的两端分别与第一底板10和第二底板20支撑连接；周向支撑杆组为至少一组，各周向支撑杆组均与中心支撑杆30同心设置，当周向支撑杆组为多组时，所有周向支撑杆组沿底板的中心向底板的外缘的方向间隔布置，各周向支撑杆组均包括多个固定支撑杆40，同组内的固定支撑杆40沿底板的周向间隔设置，且各个固定支撑杆40的长度均相等且固定，固定支撑杆40的两端分别与第一底板10和第二底板20固定连接；升降杆50为多个，多个升降杆50绕底板的周向间隔设置并构成周向升降杆组，且周向升降杆组与周向支撑杆组同心设置并位于周向支撑杆组的周向外侧，升降杆50的两端分别与第一底板10和第二底板20固定连接，升降杆50是电推杆且高度能够调节；控制器与升降杆50电连接。
37.通过将中心支撑杆30设置在调整空间内并位于底板的中心处，中心支撑杆30的两端分别与第一底板10和第二底板20支撑连接，使得中心支撑杆30对第一底板10和第二底板20起到了承载和支撑的作用，保证了第一底板10和第二底板20工作的稳定性。同时将中心支撑杆30设置在底板的中心处，使得中心支撑杆30受到第一底板10和第二底板20的力更加均匀，有利于保证第一底板10与第二底板20是平行设置的，有效避免第一底板10发生倾斜，保证了第一底板10的平稳性，进而保证模拟储罐沉降实验台装置测试的准确性。
38.周向支撑杆组为至少一组，各周向支撑杆组均与中心支撑杆30同心设置，这样设置有利于保证周向支撑杆组的支撑作用，保证模拟储罐沉降实验台装置的结构强度。各周向支撑杆组均包括多个固定支撑杆40，同组内的固定支撑杆40沿底板的周向间隔设置，这样设置对固定支撑杆40的安装位置进行了规划，保证了固定支撑杆40的使用可靠性。各个固定支撑杆40的长度均相等且固定，这样设置保证了固定支撑杆40的一致性，进而保证了第一底板10的平面性。固定支撑杆40的两端分别与第一底板10和第二底板20固定连接，这样设置保证了固定支撑杆40与第一底板10和第二底板20的连接强度，避免在工作过程中固定支撑杆40倾斜进而使第一底板10倾斜，保证了模拟储罐沉降实验台装置的结构强度和工作稳定性。周向升降杆组与周向支撑杆组同心设置并位于周向支撑杆组的周向外侧，升降杆50是电推杆且高度能够调节，控制器与升降杆50电连接，这样设置使得控制器控制升降杆50产生轴向位移，使得第一底板10发生形变，进而可以模拟出各种不同类型的沉降，提高了模拟储罐沉降实验台装置的通用性。
39.另外，本发明的模拟储罐沉降实验台装置的升降杆50采用的是电推杆，这样设置大大提高了模拟储罐沉降实验台装置的测试精度，使得实验数据更加精准可靠。采用控制器控制升降杆50的行程变化，降低了操作难度，减少了测试误差，使得测试过程更贴近于实
际工况，保证了模拟储罐沉降实验台装置测试的准确性。同时，节省了操作工序，缩短了操作时间，提高了工作效率。
40.需要说明的是，本发明的模拟储罐沉降实验台装置可实现不均匀沉降、整体倾斜沉降、整体均匀沉降、蝶形沉降和局部沉降等模拟试验。
41.需要说明的是，上述固定支撑杆40和升降杆50的数量和位置可根据实际情况设置。针对罐周不均匀沉降的实验模拟，可按外圈为周向升降杆组，内圈为周向支撑杆组的结构进行布置；针对局部沉降的实验模拟，可将局部按实验要求布置为升降杆50，其它位置为固定支撑杆40的结构布置。升降杆50和固定支撑杆40的灵活布置，不但可以使模拟更贴近真实工况，而且可以大大降低模拟储罐沉降实验台装置的成本。
42.如图6和图7所示，升降杆50包括顶座51、底座53、杆部件52和传感器，杆部件52的顶端通过顶座51与第一底板10可拆卸地连接，杆部件52的底端通过底座53与第二底板20可拆卸地连接，这样设置便于升降杆50的安装和拆卸。杆部件52包括多节杆段且彼此之间滑动连接，以使杆部件52的长度能够调节。传感器设置在杆部件52上以检测杆部件52的运动情况，传感器与杆部件52电连接，这样设置使得传感器能够实时检测杆部件52的运动情况，便于对杆部件52运动行程的准确控制，保证测试精度。
43.需要说明的是，上述升降杆50的顶座51和底座53通过螺栓分别与第一底板10和第二安装环固定连接。
44.具体的，传感器为霍尔传感器。霍尔传感器具有精度高、灵敏度高、体积小的优点，这样设置便于霍尔传感器的安装，保证了升降杆50的小型化。同时可通过霍尔传感器准确控制升降杆50的行程，准确模拟出第一底板10各部分的沉降量大小，进而对沉降造成的影响程度做出判定，保证了升降杆50的控制精度。
45.如图2和图3所示，周向支撑杆组为一组，周向支撑杆组与中心支撑杆30之间的距离大于周向支撑杆组与周向升降杆组之间的距离。这样设置有利于周向支撑杆组对第一底板10的支撑，避免第一底板10发生形变，保证第一底板10的工作稳定性。同时，有利于保证模拟储罐沉降实验台装置的结构强度。
46.如图6所示，第一底板10包括第一板体11和螺栓，第一板体11为多个，多个第一板体11周向排列以拼接成圆形平板，这样设置降低了第一底板10的加工难度和安装难度，便于对第一底板10的拆卸、安装和存放，有效节约了第一底板10的存放空间。相邻第一板体11通过加强筋固定连接，这样设置保证了相邻第一板体11的连接强度，避免相邻第一板体11之间发生相对运动，保证了第一底板10的结构强度。螺栓设置在第一底板10靠近第二底板20一侧的表面上，且螺栓用于连接加强筋与板体，这样设置使得第一底板10用于承载储罐的表面是光滑平面，不会对后续实验数据的准确性造成影响，保证了测试精度。
47.需要说明的是，上述第一板体11有8个，也可根据实际情况选取不同数量的第一板体11。
48.如图8和图9所示，固定支撑杆40包括第一杆体41和第一连接座，第一连接座包括第一连接板43和凸出设置在第一连接板43上的第一座体42，第一座体42具有第一容置凹槽，第一杆体41的端部插入第一容置凹槽内与第一座体42连接，第一销轴44穿过第一座体42和第一杆体41，使第一连接座与第一杆体41可拆卸地连接，第一杆体41的两端均设置有第一连接座。这样设置使得固定支撑杆40易于安装，降低了固定支撑杆40的安装和拆卸难
度，便于固定支撑杆40的拆卸和更换。
49.需要说明的是，上述固定支撑杆40的顶端和底端通过螺栓分别与第一底板10和第一安装环固定连接。
50.如图10所示，中心支撑杆30包括第二杆体31、第二连接座和垫板35，第二连接座包括第二连接板33和凸出设置在第二连接板33上的第二座体32，第二座体32具有第二容置凹槽，第二杆体31的端部插入第二容置凹槽内与第二座体32连接，第二销轴34穿过第二座体32和第二杆体31，使第二连接座与第二杆体31可拆卸地连接，第二杆体31的两端均设置有第二连接座。这样设置使得中心支撑杆30易于安装，降低了中心支撑杆30的安装和拆卸难度，便于中心支撑杆30的拆卸和更换。垫板35的面积大于第二连接板33的面积，第二连接板33通过垫板35与第一底板10或第二底板20连接。这样设置增大了中心支撑杆30对第一底板10和第二底板20的承接面积，保证中心支撑杆30的支撑作用，保证了中心支撑杆30的使用可靠性。
51.需要说明的是，上述中心支撑杆30两端的第二连接座通过螺栓与垫板35固定连接，中心支撑杆30两端的垫板35通过螺栓分别与第一底板10和第二底板20固定连接。
52.如图8和图9所示，周向支撑杆组还包括多个第一弧形安装板60，多个第一弧形安装板60绕第二底板20的周向顺次拼接以形成第一安装环，固定支撑杆40的底端通过第一安装环与第二底板20固定连接，这样设置使得第一安装环为固定支撑杆40提供安装位置，提高了固定支撑杆40的使用可靠性，同时保证了固定支撑杆40、第一安装环和第二底板20之间的结构强度。相邻两个第一弧形安装板60通过第一连接件70连接，这样设置使得相邻两个第一弧形安装板60易于安装，降低了安装和拆卸难度，同时便于第一安装环的解体存放，有效节约存放空间，还能增强相邻两个第一弧形安装板60的连接强度，保证了第一安装环的结构强度。
53.如图5和图6所示，周向升降杆组还包括多个第二弧形安装板80，多个第二弧形安装板80绕第二底板20的周向顺次拼接以形成第二安装环，升降杆50的底端通过第二安装环与第二底板20固定连接，这样设置使得第二安装环为升降杆50提供安装位置，提高了升降杆50的使用可靠性，同时保证了升降杆50、第二安装环和第二底板20之间的结构强度。相邻两个第二弧形安装板80通过第二连接件90连接，这样设置使得相邻两个第二弧形安装板80易于安装，降低了安装和拆卸难度，同时便于第二安装环的解体存放，有效节约存放空间，还能增强相邻两个第二弧形安装板80的连接强度，保证了第二安装环的结构强度。
54.如图2所示，第二底板20包括第二板体21，第二板体21为多个，多个第二板体21周向排列以拼接成圆形平板，这样设置降低了第二底板20的加工难度和安装难度，便于对第二底板20的拆卸、安装和存放，有效节约了第二底板20的存放空间。相邻第二板体21通过第一弧形安装板60固定，相邻两个第一弧形安装板60的拼接缝与相邻两个第二板体21的拼接缝交错设置；相邻第二板体21通过第二弧形安装板80固定，相邻两个第二弧形安装板80的拼接缝与相邻两个第二板体21的拼接缝交错设置。这样设置使得相邻第二板体21是通过第一弧形安装板60和第二弧形安装板80进行固定连接的，通过这两道固定大大提高了相邻第二板体21的连接强度，避免了相邻第二板体21之间存在空隙，进而保证了第二底板20的结构强度，保证第二底板20的使用可靠性。
55.需要说明的是，上述第二板体21有8个，也可根据实际情况选取不同数量的第二板
体21。
56.如图6和图9所示，第一连接件70和第二连接件90均是板结构，板结构上设置有多组间隔的安装孔100，螺钉选择性地插入不同组的安装孔100内以将相邻的两组第一弧形安装板60或相邻的两组第二弧形安装板80固定。这样设置便于第一安装环和第二安装环的安装和拆卸，同时能够保证第一安装环和第二安装环的结构强度。
57.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
58.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
59.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
60.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。