專利名稱：深海稀軟底質(zhì)與行走履帶作用機制原位測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種深海稀軟底質(zhì)與行走履帶作用機制原位測試裝置。
背景技術(shù)：
深海海底表層覆蓋的稀軟底質(zhì)，含水量高，承載性能差，抗剪能力弱，履帶車輛行走時易打滑，給海底作業(yè)和施工帶來不便。在設(shè)計海底履帶車輛行走機構(gòu)時，通常是以稀軟底質(zhì)的剪切強度靜態(tài)值作為其牽引力的設(shè)計依據(jù)，而履帶車輛在海底行走過程中，履帶碾壓過的稀軟底質(zhì)的剪切強度發(fā)生變化，牽引力隨之改變，再以稀軟底質(zhì)的剪切強度靜態(tài)值作為設(shè)計依據(jù)，勢必降低履帶車輛的牽引能力。公開資料顯示，目前尚未見深海稀軟底質(zhì)與行走履帶作用機制原位測試裝置的報道。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可在海底進行深海稀軟底質(zhì)與行走履帶作用機制現(xiàn)場測試的裝置，復現(xiàn)履帶車輛行走機構(gòu)與稀軟底質(zhì)的相互作用力學行為，獲取稀軟底質(zhì)的剪切強度和牽弓I力的變化關(guān)系。本實用新型提供的深海稀軟底質(zhì)與行走履帶作用機制原位測試裝置，它包括機架、兩個十字板剪切儀、單行走履帶、鋼繩、拉簧、拉力傳感器、滑輪組成；機架為通透式框架結(jié)構(gòu)，其頂梁的底邊前后順序固結(jié)兩個十字板剪切儀、滑輪的支架、拉力傳感器；單行走履帶懸掛在機架的底梁上、兩個十字板剪切儀之間，滑輪位于拉力傳感器豎向中心線和單行走履帶水平中心線的內(nèi)包角處，拉力傳感器的下端連接豎直布置的拉簧，拉簧和單行走履帶之間連接鋼繩，滑輪用于保證鋼繩的橫平豎直。所述十字板剪切儀包括推進油缸、步進電機、法蘭和十字板探頭，推進油缸通過法蘭連接步進電機，步進電機連接十字板探頭。本實用新型通過機架前端的十字板剪切儀測量稀軟底質(zhì)的剪切強度值靜態(tài)值；通過拉力傳感器記錄單行走履帶開始行走直至打滑過程中的拉力和單行走履帶在拉簧后拉過程中的拉力；通過單行走履帶后端的十字板剪切儀測量行走履帶碾壓過的稀軟底質(zhì)的剪切強度值動態(tài)值，復現(xiàn)履帶車輛行走機構(gòu)與稀軟底質(zhì)的相互作用力學行為，獲取稀軟底質(zhì)的剪切強度和牽引力的變化關(guān)系，來改善履帶車輛在稀軟海底的抗滑能力，提高履帶車輛在稀軟海底的牽引能力。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型提供的深海稀軟底質(zhì)與行走履帶作用機制原位測試裝置，主要由機架I、十字板剪切儀2、單行走履帶3、鋼繩4、拉簧5、拉力傳感器6、滑輪7組成。機架I為通透式框架結(jié)構(gòu)，其頂梁11的底邊前后順序固結(jié)兩個十字板剪切儀2、滑輪7的支架71、拉力傳感器6 ;單行走履帶3懸掛在機架I的底梁12上、兩個十字板剪切儀2之間，滑輪7位于拉力傳感器6豎向中心線和單行走履帶3水平中心線的內(nèi)包角處，拉力傳感器6的下端連接豎直布置的拉簧5，拉簧5和單行走履帶3之間連接鋼繩4，滑輪7用于保證鋼繩4的橫平豎直。十字板剪切儀2包括推進油缸21，步進電機22，法蘭23，十字板探頭24，推進油缸21通過法蘭23連接步進電機22，步進電機22連接十字板探頭24。測試原理原位測試裝置著底后，單行走履帶3跟隨機架I著底，但機架I重，壓陷深度大，單行走履帶3自動脫離機架I的底梁12 ;啟動機架前端十字板剪切儀2的推進油缸21，推進油缸21推動步進電機22向下，步進電機22帶動十字板探頭24向下運動，待十字板探頭24觸底后，步進電機22開始工作，帶動十字板探頭24轉(zhuǎn)動剪切底質(zhì)，完成稀軟底質(zhì)的剪切強度靜態(tài)值的原位測試；之后啟動單行走履帶3，并逐漸加大動力，使單行走履帶3前進一段距離，單行走履帶3帶動鋼繩4向下拉伸拉簧5，隨著單行走履帶3前進距離的增加，單行走履帶3受到拉簧5的拉力增加，單行走履帶3開始打滑，拉力傳感器6記錄單行走履帶3開始行走直至打滑過程中的拉力；停止單行走履帶，在拉簧5的作用下，單行走履帶3被拉回一定距離，拉力傳感器6記錄單行走履帶3被拉簧5后拉過程中的拉力；啟動·機架后端十字板剪切儀2的推進油缸21，待十字板探頭24觸底后，啟動步進電機22帶動十字板探頭24轉(zhuǎn)動剪切底質(zhì)，獲取單行走履帶3后方碾壓過的稀軟底質(zhì)的剪切強度動態(tài)值，完成單行走履帶3與稀軟底質(zhì)的相互作用關(guān)系的原位測試。
權(quán)利要求1.一種深海稀軟底質(zhì)與行走履帶作用機制原位測試裝置，其特征在于它包括機架、兩個十字板剪切儀、單行走履帶、鋼繩、拉簧、拉力傳感器、滑輪組成；機架為通透式框架結(jié)構(gòu)，其頂梁的底邊前后順序固結(jié)兩個十字板剪切儀、滑輪的支架、拉力傳感器；單行走履帶懸掛在機架的底梁上、兩個十字板剪切儀之間，滑輪位于拉力傳感器豎向中心線和單行走履帶水平中心線的內(nèi)包角處，拉力傳感器的下端連接豎直布置的拉簧，拉簧和單行走履帶之間連接鋼繩，滑輪用于保證鋼繩的橫平豎直。
2.如權(quán)利要求I所述的深海稀軟底質(zhì)與行走履帶作用機制原位測試裝置，其特征在于所述十字板剪切儀包括推進油缸、步進電機、法蘭和十字板探頭，推進油缸通過法蘭連接步進電機，步進電機連接十字板探頭。
專利摘要本實用新型公開了一種深海稀軟底質(zhì)與行走履帶作用機制原位測試裝置，它包括機架、兩個十字板剪切儀、單行走履帶、鋼繩、拉簧、拉力傳感器、滑輪組成；機架為通透式框架結(jié)構(gòu)，其頂梁的底邊前后順序固結(jié)兩個十字板剪切儀、滑輪的支架、拉力傳感器；單行走履帶懸掛在機架的底梁上、兩個十字板剪切儀之間，滑輪位于拉力傳感器豎向中心線和單行走履帶水平中心線的內(nèi)包角處，拉力傳感器的下端連接豎直布置的拉簧，拉簧和單行走履帶之間連接鋼繩，滑輪用于保證鋼繩的橫平豎直。本實用新型通過十字板剪切儀、拉力傳感器來獲取稀軟底質(zhì)的剪切強度和牽引力的變化關(guān)系，改善履帶車輛在稀軟海底的抗滑能力，提高履帶車輛在稀軟海底的牽引能力。
文檔編號G01N3/24GK202471527SQ20122010730
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者吳鴻云, 高宇清 申請人:長沙礦山研究院有限責任公司