[發明專利]一種風機基礎多向水平加載模型試驗裝置

有效

• 申請號: 201910467585.0
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN110173008B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 翟漢波;張浦陽;丁紅巖;樂叢歡
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

1.一種風機基礎多向水平加載模型試驗裝置，其特征在于，包括內部填充有地基土的模型箱，所述模型箱頂部安裝有縱向固定滑道，所述縱向固定滑道上部通過固定滑塊安裝有橫向固定滑道，所述橫向固定滑道上部通過固定滑塊安裝有加載架，以使所述加載架可在所述模型箱頂部沿橫向或縱向移動；

所述加載架包括底板，所述底板兩側固定有豎直支架，所述豎直支架之間安裝有水平支架，所述水平支架在所述豎直支架的安裝高度可調；

所述加載架兩側的豎直支架頂部固定安裝有水平橫梁，所述水平橫梁的兩端分別安裝有滑輪，用于對第二鋼絲繩導向；所述加載架一側的豎直支架外部鉸接安裝有固定橫梁，所述加載架的水平支架位于所述固定橫梁上方一端的端部安裝有滑輪，用于對第一鋼絲繩導向；

所述加載架的水平支架上部固定安裝有導向板，所述導向板固定安裝有角度控制伺服電機，所述導向板表面通過軸承安裝有荷載轉盤，所述角度控制伺服電機通過齒輪盤與所述荷載轉盤輪齒嚙合；

所述模型箱內的地基土中安裝有基礎模型，所述基礎模型頂部連接有加載桿，所述加載桿向上依次穿過所述導向板和所述荷載轉盤；所述加載桿在所述荷載轉盤上方的位置連接所述第一鋼絲繩，所述第一鋼絲繩的一端固定于連接環，所述連接環套于所述荷載轉盤上方的所述加載桿；所述第一鋼絲繩的另一端繞過所述加載架的水平支架端部的滑輪后，固定于所述固定橫梁；所述荷載轉盤和所述導向板上分別安裝有導向滑輪，所述導向滑輪對所述第一鋼絲繩進行導向；

所述角度控制伺服電機由PLC控制模塊控制，所述PLC控制模塊接收計算機的指令，通過所述角度控制伺服電機控制所述荷載轉盤的旋轉角度，以改變所述第一鋼絲繩的方向，實現對所述基礎模型不同方向的水平荷載控制；

所述固定橫梁上安裝有荷載控制伺服電機，所述荷載控制伺服電機的輸出軸向下穿過所述固定橫梁，并在輸出軸端部安裝有配重橫梁；所述配重橫梁的中心通過軸承連接于荷載控制伺服電機的輸出軸，所述配重橫梁的一端下部固定有荷載配重塊；

所述固定橫梁固定連接有第二鋼絲繩，所述第二鋼絲繩繞過所述水平橫梁兩端的滑輪后連接有橫梁配重塊；

所述第一鋼絲繩上安裝有拉壓傳感器，所述荷載轉盤上安裝有位移傳感器，所述拉壓傳感器和所述位移傳感器均與所述計算機連接，將實驗過程中的位移信號及壓力信號反饋至所述計算機，所述計算機對水平位移信號和水平壓力信號與設定值比較后，通過所述PLC控制模塊實時調整所述荷載控制伺服電機對所述基礎模型的水平位移和水平荷載。

2.根據權利要求1所述的一種風機基礎多向水平加載模型試驗裝置，其特征在于，所述加載架的豎直支架在不同的高度設置有多個螺栓孔，所述水平支架兩端通過螺栓與所述豎直支架連接固定。

3.根據權利要求1所述的一種風機基礎多向水平加載模型試驗裝置，其特征在于，所述固定橫梁上開設有長槽，以使所述第一鋼絲繩與所述固定橫梁的固定位置可調。

4.根據權利要求1所述的一種風機基礎多向水平加載模型試驗裝置，其特征在于，所述荷載配重塊在所述配重橫梁的固定位置可調。

5.根據權利要求1所述的一種風機基礎多向水平加載模型試驗裝置，其特征在于，所述固定橫梁上方的所述水平橫梁一端端部開設有長槽，以使所述水平橫梁該端端部的滑輪的固定位置可調，所述第二鋼絲繩與所述固定橫梁的固定位置同時可調。