Устройство для моделирования рельефа местности Советский патент 1986 года по МПК G09B25/06 

1

Изобретение относится к моделированию рельефа местности для ироведе- ния исследовспшй, преимущественно поля скоростей ветра (изменение направления и скорости ветра) над мест ностыо с холмистым рельефом, нри проектировании ветроэлектрических станций, основные характеристики режима работы которых при сложном рельефе зависят как от энергии ветра, так и

в известной степени, от структуры

воздушного потока, а также нри проведении гидравлических исследованир при проектировании гидротехнических сооружений, водохранилищ-охладителей атомных и тепловых электростанций и т.д.

Цель 113обре 1 ения - улучшение и упрощение процесса подготовки материала ; моделированию рельефа мест- иости.

Иа чертеже изображено нредлагае- мое ycTpoiicTBo для моделирования рельефа -1естпости.

Устройство содерлант основание 1 , и.п кото1)ом расположены изолированные электроды 2, соединенные с нсточин- ком электроэнергии (не показан), и сыпучий материал 3, например песок, пропитанный связующим 4, в качестве которого применена злектрореологичес кач жидкость. Основание 1 мохсет быть разделепо на ряд секций с индивидуальным нодключезшем электродов 2, расположенных в каждой секции, ,к источнику электроэнергии.

Электроды могут быть выполнены из алюьпшиевых сплавов, например АК-4, II покрыты окисиой пленкой.

Изоляция электродов может быть выполнена в виде слоя металлических титанатов (титапат бария, кальция, стронщш luni их смесь) или в в1-ще окисной пленки материала электрода. Например, при тола1,ине окисной иленки 30-70 мкм №Пхротвердость ее составляет 300-500 кгс/см, а диэлектрическая пропицаемость равна 8-10.

. В качестве связующего, пропитьша- ющего сыпучий материал, может быть применена электрореологическая жидкость, например, следующего состава: масло трансформаторное 45,8%; диато- мгг или двуокись кремния (фракционность -25-50 мкм) 50%; олеиновая кис

лота 4,2%.

Устройство для моделирование рельефа местности используют следующим образом.

Q

j

Q

5 „

0

5

0

5

163

На основании 1 с расположенными на нем электродами 2 размещают сыпучий материал 3, пропитанный связующим 4., в качестве котор ого применена электрореологическая жидкость в количестве 20-30%. Включают электроэнергию и доводят надрялсение до состояния, когда рабочая смесь (т.е. сыпучий материал и связ ующее) приобретает определенную пластичность, придают необходимую конфигурацию рельефа местности в заданном масшта бе. В процессе работы электропитание на электроды 2 от источника тока может быть подано как па все, так и на расположенные на отдельных секциях основания 1. После окончания форнирова ния рельефа местности на основании 1 доводят напряжение до рабочего. Под действием электрического тюля электрореологическая лаздкость мгновенно схватывается, нреврапдая в монолит всю рабочую смесь. После проведения . ео бходиьшх ис ел едо в апий э л ек тр опит а- 1П12 отключают. Рабочая смесь теряет твердость, т.е. приходит в состоя- пие, прш одное для подготовки повой .модели. При необходимости изменения фор1чы рельефа на отдельном участке производят на нем откгаочение электроэнергии и выполняют необходимые изменения.

Время схватыван1- я электрореоло- гпческой жидко сти 0,01-0,03 с, при незначительной мощности (сила тока 0,005 А, напряжение при максимальном схватывапии не более 500 В) с дос пркепием следуюищх характеристик; усшше сдвига 200 гс/см , усилие отрыва 2000 гс/см . Рабочая смесь выдерживает без деформации /давление до 18 кг/см .

Изобретение обеспечивает возможность получения высокой точности масштабного подобия модельного рельефа с натурой, особенно при сложных (Ьор- мах рельефа, снижение трудоемкости и упрощение производства работ, возможность быстрой перестройки рельефа или его отдельных участков при вариантном проектировании, что ускоряет нроцесс исследований, снижение затрат времени на проведение подго- товптел1)НЬЕС работ.

Ф о р м у л а и 3 о б р е jr е н и я

i. Устройство для моделирования рельефа местности, содержащее основание, на котором расположен сыпучий материал, пропитанньй связующим, и средство фиксации заданной формы, отличающееся тем, что, с целью улучшения и упрощения процесса подготовки материал а к моделированию рельефа местности, средство фиксации заданной формы вьтолнено в виде изолированных электродов, установленных на основании и соединенных с источником- электроэнергииi а в качестве связующего применена электрореологическая жидкость.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что основание выполнено в виде ряда секций с индивидуальным подключением электроэнергии к электродам.

Изобретение предназначено для проведения исследований влияния рельефа местности (РМ) на объект при проектировании энергетических и гидротехнических сооружений. Цель - улучшение и упрощение процесса подготовки материала к моделированию РМ. Дпя этого расположенный на секционном основании сьтучий материал, например песок, пропитывается связующей электрореологической жидкостью (ЭЖ) в количестве 20-30%.- Примерный состав ЭЖ: масло трансформаторное 45,8%, диато- MIT или двуокись кремния 50%,-олеиновая кислота 4,2%. Ддгя фиксации заданной формы полученной рабочей смеси (РС) на каждой секции основания установлены изолированные электроды, подключенные к индивидуальным источникам электроэнергии. При включенной электроэнергии PC доводят до состояния пластичности и придают ей конфигурацию РМ в заданном масштабе. Напряжение доводят до рабочего (не более 500 в), при котором ЭЖ мгновенно схватывается и превращает PC в монолит. Время схватывания ЭЖ 0,01- 0,003 с. После проведения исследований электроэнергия отключается и PC приходит в исходное состояние. Для изменения формы РМ на отдельном участ ке электроэнергия отключается только на электродах соответствующих секций основания. 1 3. п. ф-лы, 1 1Ш. i (Л э ю 0: сд