一种模拟磨蚀损伤的试验装置

本技术涉及到泥石流防治工程，尤其涉及一种模拟磨蚀损伤的试验装置。

背景技术：

1、泥石流作为山区主要的地质灾害类型，由于近年来强震以及极端气候的影响，导致其具有超越频率暴发、超强动力致损的典型特征。在泥石流治理工作中，防治工程在泥石流的强烈磨蚀下损伤较重，致使减灾效果明显降低。

2、泥石流在演进过程中，其产生磨蚀作用导致服役拦砂坝保护层破坏，进而钢筋出露遭到严重的锈蚀，产生裂隙，极大程度的降低防治工程的承载能力，显著缩短了防治工程的安全服役期限，因此急需探究其在泥石流强力磨蚀下的损伤机制。现有关于泥石流对防治工程服役期限内的磨蚀损伤过程的试验设备存在以下不足：第一：无法量化不同流速、不同容重、不同黏度及不同固相级配泥石流对防治工程各时刻的磨蚀损伤程度，不能准确描述其在泥石流作用下损伤过程，不利于探究防治工程磨蚀量随时间的变化规律；第二：由于泥石流对防治工程的磨蚀致损是一个长期的过程，以往的试验装置只能探讨泥石流在短期内对防治工程造成的磨蚀损耗，很难实现多期次泥石流作用下防治工程的磨蚀损伤试验，不利于科学判断防治工程安全服役周期。

3、公开号为cn212180427u，公开日为2020年12月18日的中国专利文献公开了混凝土抗冲磨性能试验装置，其特征在于，包括具有一侧开口的容纳空间的支架和位于所述支架容纳空间内的容器筒，所述容器筒与所述支架的底部滑动连接，所述容器筒内固定设有混凝土试块，所述混凝土试块的上端放置有钢球，所述容器筒上端还可拆卸设有端盖，所述支架顶壁上端还包括搅拌电机，所述搅拌电机固定安装在位于所述支架上方的电机安装板的上端，所述电机安装板与所述支架顶壁之间还连接有第一推杆，所述第一推杆一端与所述支架顶部固定连接，所述第一推杆另一端与所述电机安装板固定连接，所述搅拌电机的输出轴还固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴远离所述搅拌电机的一端依次贯穿电机安装板支架顶壁和端盖并位于所述容器筒内，所述搅拌轴与所述电机安装板、支架顶壁和端盖均为间隙配合。

4、该专利文献公开的混凝土抗冲磨性能试验装置，筒体的装卸方便，提高了试验的效率。但是，不能根据工程实际情况模拟不同流速、不同黏度、不同体积浓度及不同颗粒级配的泥石流对混凝土的磨蚀损伤过程，不能有效探究防治工程在不同工况泥石流作用下的磨蚀损伤规律，不利于科学判断防治工程安全服役周期。

技术实现思路

1、本实用新型为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种模拟磨蚀损伤的试验装置，本实用新型能够根据工程实际情况模拟不同流速、不同黏度、不同体积浓度及不同颗粒级配的泥石流对混凝土的磨蚀损伤过程，能够有效探究防治工程在不同工况泥石流作用下的磨蚀损伤规律，从而利于科学判断防治工程安全服役周期。

2、本实用新型通过下述技术方案实现：

3、一种模拟磨蚀损伤的试验装置，包括基座和电机，其特征在于：还包括磨蚀桶，所述磨蚀桶固定在基座上，磨蚀桶内设置有搅拌桨，所述电机固定在基座中心处，所述电机位于磨蚀桶的正下方，所述电机上连接有转轴，所述磨蚀桶内固定有转轴支架，转轴支架位于搅拌桨的上方，所述转轴贯穿磨蚀桶的底部并与转轴支架转动连接，所述搅拌桨与转轴固定连接，所述磨蚀桶的内壁上可拆卸式连接有试块支架。

4、所述转轴支架包括三根拉杆和一个轴承，任意相邻的两根拉杆之间的夹角呈120°，拉杆的一端固定在磨蚀桶上，拉杆的另一端连接在轴承上。

5、所述试块支架为四个，四个试块支架沿磨蚀桶的内壁圆周均匀布置。

6、所述试块支架与磨蚀桶底壁之间的间距为15cm。

7、所述磨蚀桶的底壁上安装有排液阀。

8、所述基座包括上基板、外立架和下基板，外立架的上端与上基板固定连接，外立架的下端与下基板固定连接，上基板上开有与磨蚀桶的外径相适配的中心通孔，下基板上固定连接有内立架，磨蚀桶贯穿中心通孔并与内立架相接触。

9、所述搅拌桨包括一个本体和固定在本体上的三个搅拌叶片，本体呈圆柱状，三个搅拌叶片沿本体的侧壁圆周均匀布置。

10、本实用新型的有益效果主要表现在以下方面：

11、1、本实用新型，磨蚀桶固定在基座上，磨蚀桶内设置有搅拌桨，电机固定在基座中心处，电机位于磨蚀桶的正下方，电机上连接有转轴，磨蚀桶内固定有转轴支架，转轴支架位于搅拌桨的上方，转轴贯穿磨蚀桶的底部并与转轴支架转动连接，搅拌桨与转轴固定连接，磨蚀桶的内壁上可拆卸式连接有试块支架，较现有技术而言，能够根据工程实际情况模拟不同流速、不同黏度、不同体积浓度及不同颗粒级配的泥石流对混凝土的磨蚀损伤过程，能够有效探究防治工程在不同工况泥石流作用下的磨蚀损伤规律，从而利于科学判断防治工程安全服役周期。

12、2、本实用新型，转轴支架包括三根拉杆和一个轴承，任意相邻的两根拉杆之间的夹角呈120°，拉杆的一端固定在磨蚀桶上，拉杆的另一端连接在轴承上，能够保证试验过程中电机带动的转轴和搅拌桨在同一轴线上，利于提高搅拌稳定性和均匀性。

13、3、本实用新型，试块支架为四个，四个试块支架沿磨蚀桶的内壁圆周均匀布置，能够在同一时间条件下模拟四个混凝土试块的磨蚀损伤，便于更加科学的统计泥石流浆体对混凝土试块的磨蚀量。

14、4、本实用新型，试块支架与磨蚀桶底壁之间的间距为15cm，能够更好的模拟混凝土试块的磨蚀损伤。

15、5、本实用新型，磨蚀桶的底壁上安装有排液阀，试验结束后便于将磨蚀桶内的泥石流浆体排出。

16、6、本实用新型，基座包括上基板、外立架和下基板，外立架的上端与上基板固定连接，外立架的下端与下基板固定连接，上基板上开有与磨蚀桶的外径相适配的中心通孔，下基板上固定连接有内立架，磨蚀桶贯穿中心通孔并与内立架相接触，结构简单，且能够保障试验稳定性。

17、7、本实用新型，搅拌桨包括一个本体和固定在本体上的三个搅拌叶片，本体呈圆柱状，三个搅拌叶片沿本体的侧壁圆周均匀布置，能够使试验过程中磨蚀桶内的泥石流浆体更加均匀，利于提高试验效果。

技术特征：

1.一种模拟磨蚀损伤的试验装置，包括基座（1）和电机（2），其特征在于：还包括磨蚀桶（3），所述磨蚀桶（3）固定在基座（1）上，磨蚀桶（3）内设置有搅拌桨（4），所述电机（2）固定在基座（1）中心处，所述电机（2）位于磨蚀桶（3）的正下方，所述电机（2）上连接有转轴（5），所述磨蚀桶（3）内固定有转轴支架（6），转轴支架（6）位于搅拌桨（4）的上方，所述转轴（5）贯穿磨蚀桶（3）的底部并与转轴支架（6）转动连接，所述搅拌桨（4）与转轴（5）固定连接，所述磨蚀桶（3）的内壁上可拆卸式连接有试块支架（7）。

2.根据权利要求1所述的一种模拟磨蚀损伤的试验装置，其特征在于：所述转轴支架（6）包括三根拉杆（8）和一个轴承（9），任意相邻的两根拉杆（8）之间的夹角呈120°，拉杆（8）的一端固定在磨蚀桶（3）上，拉杆（8）的另一端连接在轴承（9）上。

3.根据权利要求1所述的一种模拟磨蚀损伤的试验装置，其特征在于：所述试块支架（7）为四个，四个试块支架（7）沿磨蚀桶（3）的内壁圆周均匀布置。

4.根据权利要求1所述的一种模拟磨蚀损伤的试验装置，其特征在于：所述试块支架（7）与磨蚀桶（3）底壁之间的间距为15cm。

5.根据权利要求1所述的一种模拟磨蚀损伤的试验装置，其特征在于：所述磨蚀桶（3）的底壁上安装有排液阀（10）。

6.根据权利要求1所述的一种模拟磨蚀损伤的试验装置，其特征在于：所述基座（1）包括上基板（11）、外立架（12）和下基板（13），外立架（12）的上端与上基板（11）固定连接，外立架（12）的下端与下基板（13）固定连接，上基板（11）上开有与磨蚀桶（3）的外径相适配的中心通孔，下基板（13）上固定连接有内立架（14），磨蚀桶（3）贯穿中心通孔并与内立架（14）相接触。

7.根据权利要求1所述的一种模拟磨蚀损伤的试验装置，其特征在于：所述搅拌桨（4）包括一个本体（15）和固定在本体（15）上的三个搅拌叶片（16），本体（15）呈圆柱状，三个搅拌叶片（16）沿本体（15）的侧壁圆周均匀布置。

技术总结
本技术公开了一种模拟磨蚀损伤的试验装置，属于泥石流防治工程技术领域，包括基座和电机，其特征在于：还包括磨蚀桶，磨蚀桶固定在基座上，磨蚀桶内设置有搅拌桨，电机固定在基座中心处，电机位于磨蚀桶的正下方，电机上连接有转轴，所述磨蚀桶内固定有转轴支架，转轴支架位于搅拌桨的上方，转轴贯穿磨蚀桶的底部并与转轴支架转动连接，所述搅拌桨与转轴固定连接，磨蚀桶的内壁上可拆卸式连接有试块支架。本技术能够根据工程实际情况模拟不同流速、不同黏度、不同体积浓度及不同颗粒级配的泥石流对混凝土的磨蚀损伤过程，能够有效探究防治工程在不同工况泥石流作用下的磨蚀损伤规律，从而利于科学判断防治工程安全服役周期。

技术研发人员：常鸣,罗超鹏,李林泽,朱习松
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：20230605
技术公布日：2024/1/15