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一种组合式河道模拟装置及其单件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种组合式河道模拟装置，包括单件，单件由底板、旋转板、旋转板控制轴、支撑边框和支撑顶组件拼装而成，其中，旋转板固定在旋转板控制轴上，旋转板控制轴可旋转地安装在底板上，底板安装在支撑边框上，支撑顶组件安装在支撑边框下部，所述的组合式河道模拟装置由单件组装而成。旋转板通过旋转板控制轴安装在底板的抠槽中，抠槽宽度与控制轴直径相同；底板下方安装有两个支撑顶。本发明单件配备有支撑边框，底板两端形状与支撑边框相互契合。在装置端头单件的底板上安装水流推进器，防水布上可以铺设石料。该装置不仅能做到对河道宽度、深度的模拟，还能做到对河道落差、河弯、河流流速等实验所需的不同情况进行模拟。
【专利说明】一种组合式河道模拟装置及其单件
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及河道模拟装置的【技术领域】，具体而言涉及一种组合式河道模拟装置及用于安装该模拟装置的单件。
[0003]
【背景技术】
[0004]各地的实验室在进行水处理实验及水流动力学实验中的河道模拟时需要用到模拟河道装置，可是在现今的实验室中所使用的模拟河道装置都是一些钢制、玻璃制或是混凝土 (砖)制的简易模拟装置，其往往只能模拟出河道宽度、水深等最简单的特性，并且在需要对不同的河道情况进行模拟时还需要重新制作。以往的模拟河道装置费时费材，因此需要提出一种新式的模拟河道装置，不仅能弥补以往装置一次实验一次制作这种费时费料的缺陷，而且能做到装置灵活多变的调控。
[0005]

【发明内容】

[0006]本发明的目的在于针对上述问题，提出一种组合式河道模拟装置，不仅能做到对河道宽度、深度的模拟，还能做到对河道落差、河弯、河流流速等实验所需的不同情况进行模拟。
[0007]本发明涉及的一种组合式河道模拟装置，其特征在于:包括单件，单件由底板、旋转板、旋转板控制轴、支撑边框和支撑顶组件拼装而成，其中，旋转板固定在旋转板控制轴上，旋转板控制轴安装在底板上，底板安装在支撑边框上，支撑顶组件安装在支撑边框下部，所述的组合式河道模拟装置由单件组装而成。
[0008]优选的，所述的单件由I块底板、4块旋转板、4个旋转板控制轴、2个支撑边框架和2个支撑顶组件拼装而成。
[0009]优选的，所述旋转板上部中间位置设有用于固定防水布边缘的固定扣，防水布铺设于所述的组合式河道模拟装置所模拟的整个河道中。
[0010]优选的，所述旋转板下部设有旋转板控制轴、固定钮和旋转钮，其中通过旋转板控制轴将旋转板与底板连接；固定钮与控制轴相配合，将旋转板固定在底板上；旋转钮与控制轴相配合，旋转钮带动控制轴旋转。
[0011]优选的，所述底板上设有底板扣槽，底板扣槽宽度与旋转板控制轴直径相同，旋转板控制轴安装在底板扣槽中。 [0012]优选的，所述底板与支撑边框接触的两端设有底板契合槽，所述的支撑边框与底板接触部分设有支撑边框契合槽，所述的底板契合槽与支撑边框契合槽相配合。
[0013]优选的，通过所述支撑顶组件调节支撑边框的高度。[0014]优选的，还包括动力系统和电脑控制系统，动力系统安装在组合式河道模拟装置的活动调节部位，电脑控制系统操控动力系统的动作。
[0015]优选的，在所述的组合式河道模拟装置的端头单件的底板上安装水流加速装置，防水布上铺设有石料。
[0016]本发明还提供了一种用于组装上述组合式河道模拟装置的单件，其特征在于，所述的单件由底板、旋转板、旋转板控制轴、支撑边框和支撑顶组件拼装而成，其中，旋转板固定在旋转板控制轴上，旋转板控制轴安装在底板上，底板安装在支撑边框上，支撑顶组件安装在支撑边框下部。
[0017]有益效果:
本发明通过连续单件的组合可以实现真实河道各种实际情况的模拟。通过旋转板的旋转与移动模拟河道宽度与不同的河弯；通过底板与支撑顶的配合模拟河道的落差；通过前后支撑顶的支撑高度差模拟河道的倾斜度；通过水流加速装置模拟河道水流流速；通过在防水布上铺设不同的沙石材料模拟实际河道河底情况。这种组合式河道模拟装置为实验带去更准确的数据以及更灵活多控的操作，也将为实验人员提供更完美的实验平台。
[0018]
【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是本发明的单件结构示意图。
[0020]图2是本发明的旋转板结构示意图。
[0021]图3是本发明的底板结构示意图。
[0022]图4是本发明的支撑边框结构示意。
[0023]图5是本发明的装置剖面示意图。
[0024]图6是本发明的装置整体结构示意图。
[0025]图7是本发明倾斜角度呈初始状态的效果图。
[0026]图8是本发明模拟出倾斜角度的效果图。
[0027]图9是本发明模拟河道宽的俯视效果图。
[0028]图10是本发明河道弯呈初始状态的俯视效果图。
[0029]图11是本发明模拟出河道弯的俯视效果图。
[0030]图中:
1.旋转板2.底板3.支撑顶4.旋转板控制轴5.防水布6.支撑边框7.底板扣槽
8.底板契合槽9.固定钮10.旋转钮11.固定扣12.支撑边框契合槽13.水流加速装置
【具体实施方式】
[0031]为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]本【技术领域】技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0033]如图1所示的组合式河道模拟装置的单件，单件由底板2、旋转板1、旋转板控制轴
4、支撑边框6和支撑顶组件3拼装而成，其中，旋转板I固定早旋转板控制轴4上，旋转板控制轴4安装在底板2上，底板2安装在支撑边框6上，支撑顶组件3安装在支撑边框6下部。单件可以由I块底板2、4块旋转板1、4个旋转板控制轴4、2个支撑边框架6和2个支撑顶组件3拼装而成。
[0034]如图2所示旋转板I上部中间位置设有用于固定防水布5边缘的固定扣11，防水布5铺设于所述的组合式河道模拟装置所模拟的整个河道中。旋转板I下部设有旋转板控制轴4、固定钮9和旋转钮10，其中通过旋转板控制轴4将旋转板与底板2连接；固定钮9与控制轴4相配合，将旋转板I固定在底板2上；旋转钮10与控制轴4相配合，旋转钮10带动控制轴4旋转。
[0035]如图3所示，底板2上设有底板扣槽7，底板扣槽7宽度与旋转板控制轴4直径相同，旋转板控制轴4安装在底板扣槽7中，旋转板控制轴4能够在底板扣槽7中旋转转动。
[0036]如图3和4所示，底板2与支撑边框6接触的竖向两端设有底板契合槽8，所述的支撑边框6与底板2接触部分设有支撑边框契合槽12，所述的底板契合槽8与支撑边框契合槽12相配合，通过所述支撑顶组件3调节支撑边框6的高度。
[0037]包括动力系统和电脑控制系统，动力系统安装在组合式河道模拟装置的活动调节部位，电脑控制系统操控动力系统的动作。
[0038]如图5所示，组合式河道模拟装置的端头单件的底板上安装水流加速装置13，防水布5上铺设有石料。
[0039]如图6所示，组合式河道模拟装置由单件组装而成。
[0040]如图7和图8所示，河道模拟装置可以实现对河道倾斜角度的模拟。河道倾斜角度的模拟是通过支撑边框前后支撑顶的顶起高度差来实现的。图7是装置的初始状态，支撑顶的顶起高度处于同一位置，模拟河道呈水平。图8为模拟河道装置模拟出河道倾斜角度的效果图。
[0041]如图9所示，河道模拟装置可以实现对河道宽的模拟。河道宽的模拟是通过旋转板的纵向移动来完成的。图中aa、bb、a’a’、b’b’用来表不旋转板,其中aa (1313)板与3’3’(b’ b’)板间的宽度是指该装置模拟河岸能够移动的范围。本发明实施例的装置河宽可以选择最小模拟宽度为0.2m,最大模拟宽度为0.7m。
[0042]如图10和11所示，河道模拟装置在各种模拟功能中最主要的也是最具有特色的功能就是对河道弯的模拟。图10所示是装置的初始状态，旋转板的旋转角度与位置均处于最初状态，模拟河道呈直线。图11所示是模拟河道装置模拟出河道弯的俯视效果图。河道弯的模拟是通过旋转板旋转角度的递增或递减以及旋转板移动距离的递增与递减来完成的。旋转板的旋转角度与位置均处于最初状态，模拟河道呈直线。由于河道弯是通过多块旋转板来模拟形成的，而对于整体装置上通过旋转板的旋转，从而就可以做到在整体装置的任何地方都可以形成河弯。这样提高了装置的灵活性，以及满足了装置对于实验中所需模拟河道的各种弯道的模拟需求。
[0043]下面是一款实例单件，它的尺寸只是本发明的一例。单件中的旋转板宽0.025米，长0.125米，高1.2米；底板宽0.25米，长I米；旋转板控制轴为直径0.025米的圆柱体；支撑边框厚0.02米，宽0.1米。每个扣槽宽度与旋转板控制轴直径相同为0.025米，两头为了与旋转板控制轴契合设计为半径为0.0125米的半圆状，去除掉两头的半圆，扣槽长为
0.25米；横向两扣槽间距为0.2米。
[0044]以上仅为本发明其中的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种组合式河道模拟装置，其特征在于:包括单件，单件由底板(2)、旋转板(I)、旋转板控制轴(4 )、支撑边框(6 )和支撑顶组件(3 )拼装而成，其中，所述的旋转板(I)固定在旋转板控制轴(4)上，旋转板控制轴(4)安装在底板(2)上，底板(2)安装在支撑边框(6)上，支撑顶组件(3)安装在支撑边框(6)下部，所述的组合式河道模拟装置由所述的单件组装而成。
2.根据权利要求1所述的一种组合式河道模拟装置，其特征在于，所述的单件由I块底板(2 )、4块旋转板(I)、4个旋转板控制轴(4 )、2个支撑边框架(6 )和2个支撑顶组件(3 )拼装而成。
3.根据权利要求2所述的一种组合式河道模拟装置，其特征在于，所述旋转板(I)上部中间位置设有用于固定防水布(5)边缘的固定扣(11)，所述的防水布(5)铺设于组合式河道模拟装置所模拟的整个河道中。
4.根据权利要求1所述的一种组合式河道模拟装置，其特征在于，所述旋转板(I)下部设有旋转板控制轴(4)、固定钮(9)和旋转钮(10)，其中通过旋转板控制轴(4)将旋转板与底板(2 )连接；固定钮(9 )与控制轴(4 )相配合，将旋转板(I)固定在底板(2 )上；旋转钮(10)与控制轴(4)相配合，旋转钮(10)带动控制轴(4)旋转。
5.根据权利要求4所述的一种组合式河道模拟装置，其特征在于，所述底板(2)上设有底板扣槽(7 )，底板扣槽(7 )宽度与旋转板控制轴(4)直径相同，旋转板控制轴(4)安装在底板扣槽(7)中。
6.根据权利要求5所述的一种组合式河道模拟装置，其特征在于，所述的底板(2)与支撑边框(6)接触的两端设有底板契合槽(8)，所述的支撑边框(6)与底板(2)接触部分设有支撑边框契合槽(12)，所述的底板契合槽(8)与支撑边框契合槽(12)相配合。
7.根据权利要求5或6所述的一种组合式河道模拟装置，其特征在于，通过所述的支撑顶组件(3 )调节支撑边框(6 )的高度。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的的一种组合式河道模拟装置，其特征在于，还包括动力系统和电脑控制系统，动力系统安装在组合式河道模拟装置的活动调节部位，电脑控制系统操控动力系统的动作。
9.根据权利要求8所述的的一种组合式河道模拟装置，其特征在于，在所述的组合式河道模拟装置的端头单件的底板上安装水流加速装置(13)，所述的防水布(5)上铺设有石料。
10.一种用于组装权利要求1-9中任一项所述的组合式河道模拟装置的单件，其特征在于，所述的单件由底板(2)、旋转板(I)、旋转板控制轴(4)、支撑边框(6)和支撑顶组件(3 )拼装而成，其中，旋转板(I)固定在旋转板控制轴(4 )上，旋转板控制轴(4 )安装在底板(2 )上，底板(2 )安装在支撑边框(6 )上，支撑顶组件(3 )安装在支撑边框(6 )下部。
【文档编号】G01M10/00GK103759917SQ201410013560
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】朱亮, 夏新, 吴云海, 朱彧, 郭志阳, 秦文浩, 陈萌 申请人:河海大学