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原文传递一种风机基础多向水平加载模型试验装置

专利名称：	一种风机基础多向水平加载模型试验装置
摘要：	本发明属于海上风电基础技术领域，公开了一种风机基础多向水平加载模型试验装置，包括填充有地基土的模型箱，模型箱上部通过横向固定滑道和纵向固定滑道安装有加载架，模型箱的地基土中安装有基础模型，基础模型顶部连接有加载杆，加载杆向上延伸至加载架内部；加载架安装有导向板、水平横梁、固定横梁、导向滑轮、角度控制伺服电机，固定横梁上安装第一钢丝绳、第二钢丝绳、配重横梁、荷载配重块、荷载控制伺服电机。本发明能够对风电基础模型进行多向水平单调及循环荷载控制，从而实现对模型基础进行任意加载方向和加载频率的精确控制，转动模拟实际工程中不同方向及不同频率风荷载，并可进行风玫瑰图加载。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津大学
发明人：	翟汉波;张浦阳;丁红岩;乐丛欢
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910467585.0
公开号：	CN110173008A
代理机构：	天津市北洋有限责任专利代理事务所
代理人：	琪琛
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	300350 天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区
主权项：	1.一种风机基础多向水平加载模型试验装置，其特征在于，包括内部填充有地基土的模型箱，所述模型箱顶部安装有纵向固定滑道，所述纵向固定滑道上部通过固定滑块安装有横向固定滑道，所述横向固定滑道上部通过固定滑块安装有加载架，以使所述加载架可在所述模型箱顶部沿横向或纵向移动；所述加载架包括底板，所述底板两侧固定有竖直支架，所述竖直支架之间安装有水平支架，所述水平支架在所述竖直支架的安装高度可调；所述加载架两侧的竖直支架顶部固定安装有水平横梁，所述水平横梁的两端分别安装有滑轮，用于对第二钢丝绳导向；所述加载架一侧的竖直支架外部铰接安装有固定横梁，所述加载架的水平支架位于所述固定横梁上方一端的端部安装有滑轮，用于对第一钢丝绳导向；所述加载架的水平支架上部固定安装有导向板，所述导向板固定安装有角度控制伺服电机，所述导向板表面通过轴承安装有荷载转盘，所述角度控制伺服电机通过齿轮盘与所述荷载转盘轮齿啮合；所述模型箱内的地基土中安装有基础模型，所述基础模型顶部连接有加载杆，所述加载杆向上依次穿过所述导向板和所述荷载转盘；所述加载杆在所述荷载转盘上方的位置连接所述第一钢丝绳，所述第一钢丝绳的一端固定于连接环，所述连接环套于所述荷载转盘上方的所述加载杆；所述第一钢丝绳的另一端绕过所述加载架的水平支架端部的滑轮后，固定于所述固定横梁；所述荷载转盘和所述导向板上分别安装有导向滑轮，所述导向滑轮对所述第一钢丝绳进行导向；所述角度控制伺服电机由PLC控制模块控制，所述PLC控制模块接收计算机的指令，通过所述角度控制伺服电机控制所述荷载转盘的旋转角度，以改变所述第一钢丝绳的方向，实现对所述基础模型不同方向的水平荷载控制；所述固定横梁上安装有所述荷载控制伺服电机，所述荷载控制伺服电机的输出轴向下穿过所述固定横梁，并在输出轴端部安装有配重横梁；所述配重横梁的中心通过轴承连接于荷载控制伺服电机的输出轴，所述配重横梁的一端下部固定有荷载配重块；所述固定横梁固定连接有第二钢丝绳，所述第二钢丝绳绕过所述水平横梁两端的滑轮后连接有横梁配重块；所述第一钢丝绳上安装有拉压传感器，所述荷载转盘上安装有位移传感器，所述拉压传感器和所述位移传感器均与所述计算机连接，将实验过程中的位移信号及压力信号反馈至所述计算机，所述计算机对水平位移信号和水平压力信号与设定值比较后，通过所述PLC控制模块实时调整所述荷载控制伺服电机对所述基础模型的水平位移和水平荷载。 2.根据权利要求1所述的一种风机基础多向水平加载模型试验装置，其特征在于，所述加载架的竖直支架在不同的高度设置有多个螺栓孔，所述水平支架两端通过螺栓与所述竖直支架连接固定。 3.根据权利要求1所述的一种风机基础多向水平加载模型试验装置，其特征在于，所述固定横梁上开设有长槽，以使所述第一钢丝绳与所述固定横梁的固定位置可调。 4.根据权利要求1所述的一种风机基础多向水平加载模型试验装置，其特征在于，所述荷载配重块在所述配重横梁的固定位置可调。 5.根据权利要求1所述的一种风机基础多向水平加载模型试验装置，其特征在于，所述固定横梁上方的所述水平横梁一端端部开设有长槽，以使所述水平横梁该端端部的滑轮的固定位置可调，所述第二钢丝绳与所述固定横梁的固定位置同时可调。
所属类别：	发明专利