Устройство для измерения силового воздействия водного потока на грунт в лабораторных условиях

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДНОГО ПОТОКА НА ГРУНТ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ, содержащее лоток с моделируемым участком русла, выполненным из неразмываемого материала с ферромагнитной частицей, оптическое волокно с источником света и электромагнит с аппаратурой их управления, о т л и ч аю 14 е е с я тем, что/ с целью повышения достоверности измерений; моделируемый участок русла выполнен перфорированным и установлен 6 лотке над его дном с образованием полости, имеющей затвор и патрубок управления потоком в ней. , W

: СОIОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

3(5В Е 02 В 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3427272/29-15 (22) 23.04.82 (46) 23.08.83. Бюл. N 31 (72) И.Г.Круашвили и Ф.В.Гольдин (71) Грузинский ордена Трудового с

Красного Знамени. сельскохозяйственный институт (53) 624 ° 551(088.8) (56) 1. Масс Е.Н. и др. Применение оптических световодов при исследо-. вании русловых процессов. Ташкент, .1974, с. 577-581.

2, Гольдин Ф.В; Исследование и гидравлический расчет непризматических -водостоков отстойников и рыбозаградителей на базе одномерных дифференциальных уравнений взвесенесущих потоков. Автореферат, Тбилиси, ГПН, 1979, с. 11.

„„SU„„A (54) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДНОГО ПОТОКА

HA ГРУНТ В JIABOPATOPHHX УСЛОВИЯХ, содержащее лоток с моделируемым участком русла, выполненным из неразмываемого материала с ферромагнитной частицей, оптическое волокно с источником света и злектромагнит с аппаратурой их управления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности измерений; моде..лируемый участок русла выполнен перфорированным и установлен и лотке над его дном с образованием полости, имеющей затвор и патрубок управления потоком в ней. е

1036831

1 ел- 35

40 ью

50

ВНИИПИ Заказ 5954/29

Тираж 673 Подписное

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород,ул.Проектная,4

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для исследования грунтов на размыв.

Известно устройство, включающее лоток с моделируемым участком русла и размещенными в грунте индикатора- 5 ми (1 ).

Недостатком его является низкая точность измерения.

Известно также устройство, содержащее лоток с моделируемым участком русла, выполненным иэ неразмываемого материала с ферромагнитной частицей на дне лотка, оптическое волокно с источником света и электромагнит с аппаратурой их управления (2 1.

Устройство обеспечивающее измерение силового воздейстния водного потока на грунт в лабораторных условиях путем мгновенной фиксации силы тока отрыва ферромагнитной частицы, находящейся под воздействием-электромагнитного поля, имеет недостаток, заключающийся в том, что полученные в лабораторных условиях показания силы воздействия водного потока на частицу не являются достаточно достовер25 ными по сравнению с аналогичными показатеАями в натурных условиях, поскольку известное устройство не позволяет учитывать фильтрацию водного потока, воздействующего на частицу.

Целью изобретения является новыш ние достоверности измерений.

Укаэанная цель достигается тем, что моделируемый участок русла ныпо нен перфорированным и установлен в лотке над его дном с образованием полости, имеющей затвор и патрубок управления потоком в ней.

На чертеже схематично изобра>кено предлагаемое устройстно.

Устройство состоит иэ лотка 1 (показано лишь дно ) с горизонтально расположенной перфорированной модел участка русла 2. По одну сторону по лости 3 смонтирован поворотный зат вор 4, а на другую, в днище лотка 1 закреплен патрубок 5 с краном 6.

На модели русла 2 наклеены зерна песка 7, на которые помещена ферромагнитная частица 8, выполненная в виде зерна песка с наклеенными ферромагнитным порошком. Под моделью русла 2 расположено оптическое волокнс» 9, помещенное н сердечник 10 электромагнита 11, находящихся непосредственно в лотке. Над лотком по одной ос". . с оптическим волокном 9 расположен источник 12 света.

Оптическое волокно 9 и электромагнит 11 снабжены соответственно 60 аппаратурой управления. К оптическому волокну 9 последовательно подсоединены фотодатчики 13, усилитель 14, реле 15 и электродвигатель 16. Соответственно электромагнит 11 последовательно через амперметр 17, выпрямитель 18 и регулировочный автотрансформатор 19 соединен со стабилизатором 20.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно лоток 1 и патру- бок 5 подсоединяют к источнику водного потока (не указан ). Одновремен.— но источник 12 света, электродвига" тель 16 и стабилизатор 20 подключают к источнику переменного тока. Регулирование величины фильтрации от нуля до максимального значения, а также направление фильтрации в обоих направлениях осуществляют путем регулирования положения затвора 4 и крана б. Так при открытом затворе 4, обеспечивающем свободное прохождение потока в полости 3 и закрытом кране б; фильтрация осуществляется сверху. вниз. При закрытом затворе 4 и открытом кране б фильтрация происходит снизу вверх. Силы, возникающие в электромагните 11, удерживают ферромагнитную частицу 8 в покое. Электродвигатель 16, вращая ручку автотрансформатора 19, изменяет силу тока и соответственно электромагнитные силы, обеспечивающие удержание ферромагнитной частицы н покое.

B определенный момент времени, когда воздействие водного потока r".ðåâûñèò ,электромагнитную силу, соответствующую определенной силе тока, частица оторвется от зерен песка 7. Указанный момент автоматически фиксируется путем воздействия источника 12 света на оптическое нолокно 9, которое, в свою очередь, через усилитель 14 и реле 15 подает сигнал на отключение электродвигателя 16. При этом на амперметре 17 регистрируется сила тока в момент отрыва частицы 8. Регулированием положения затвора 4 и крана б осуществляют разные режимы фильтрации, оказывающее существенное влияние на силу отрыва частицы.

В сравнении с известным предлагаемое изобретение позволяет приблизить измеряемую величину силы, воздейстнующую на частицу грунта в лабораторных услониях к натурным, что позноляет осуществить более точное прогнозирование эррозионных процессов, происходящих в почве, à соответственно необходимые мероприятия, предотвращающие эти процессы.