[实用新型]一种自动控制落距的砂雨法空心圆柱试样制备装置

说明书

本实用新型公开了一种自动控制落距的砂雨法空心圆柱试样制备装置，包括：框架组件；储砂组件，所述储砂组件用于储存试样所需的砂粒，且所述储砂组件具有漏砂口；悬吊组件，所述悬吊组件设于所述框架组件且与所述储砂组件连接，用于将所述储砂组件挂设在所述框架组件；试样模具，所述试样模具与所述漏砂口连通，所述试样模具用于承接所述漏砂口漏出的砂粒；调节件，所述调节件与所述储砂组件连接，且所述调节件与所述悬吊组件配合实时调节所述储砂组件的高度，以使所述漏砂口处漏砂的落距不变。根据本实用新型实施例的自动控制落距的砂雨法空心圆柱试样制备装置，制备试样的均一性好，准确度高，可重复性好。

技术领域

本实用新型涉及土工试验仪器技术领域，特别涉及一种自动控制落距的砂雨法空心圆柱试样制备装置。

背景技术

空心圆柱扭剪试验可以控制的应力路径多样，可以实现的应力状态广泛，得到了愈加广泛的应用。但是，目前国内外还没有统一的空心圆柱试样制备方法，砂雨法、振捣法均有采用，各种制样方法制得的土样均一性难以保证，而且试样的均一性对于土样的力学响应影响极大，即使是同样的加载条件，试样的初始状态稍有不同，试验结果也会有很大差异，这种误差往往是难以接受的，尤其是进行动力加载研究土体液化的时候。当下，土体的各向异性成为学界研究的热点，在进行试验时，土体的沉积方向是否均匀更是试验结果好坏的关键因素。

砂雨法是室内土工试验试样制备的重要方法之一，理论上其可以制备水平沉积的土样。但是目前国内外广泛采用的砂雨法制备试样存在诸多缺点：例如采用人工的方法提升砂筒容易忽略砂面抬升的影响，造成试样的不均匀；广泛使用的普通漏斗进行落砂时，出砂口大小不可调整，对于小粒径的砂粒，出砂流量过大时，砂粒下落过程中会相互碰撞，影响沉积效果；制样过程中落砂口在试样上方运动洒砂，造成试样的砂面并不是同步升高的，落砂口下方的砂面会高于四周，砂面局部是斜面，落到此处的砂并非水平沉积状态，倾斜程度过大甚至会这造成落下的砂粒发生滚动，破坏了土样的水平沉积状态；土料在下落过程中没有侧面没有约束，造成土料洒落到试样模具以外；此外，制样过程需要在漏斗中不断添加土样，操作繁琐，造成洒砂不均匀，制备试样的可重复性差，存在改进的空间。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种自动控制落距的砂雨法空心圆柱试样制备装置，使试样制备简单，所制试样均匀，可重复性高。

根据本实用新型实施例的自动控制落距的砂雨法空心圆柱试样制备装置，包括：框架组件；储砂组件，所述储砂组件用于储存试样所需的砂粒，且所述储砂组件具有漏砂口；悬吊组件，所述悬吊组件设于所述框架组件且与所述储砂组件连接，用于将所述储砂组件挂设在所述框架组件；试样模具，所述试样模具与所述漏砂口连通，所述试样模具用于承接所述漏砂口漏出的砂粒；调节件，所述调节件与所述储砂组件连接，且所述调节件与所述悬吊组件配合实时调节所述储砂组件的高度，以使所述漏砂口处漏砂的落距不变。

根据本实用新型实施例的自动控制落距的砂雨法空心圆柱试样制备装置，通过设置与储砂组件连接的调节件，使得在储砂组件的漏砂口漏砂时，调节件可以实时调节储砂组件的高度，使得漏砂口与砂粒上表面之间距离保持不变，以避免随着制样的进行、土样表面升高对试验结果造成巨大影响，制备试样的均一性好，准确度高，可重复性好。

根据本实用新型实施例的自动控制落距的砂雨法空心圆柱试样制备装置，所述调节件包括：弹性件，所述弹性件设于所述框架组件上，所述弹性件的一端与所述悬吊组件连接，另一端与所述储砂组件连接，所述弹性件根据所述漏砂口漏出的砂粒调节所述储砂组件的高度。

具体地，所述试样模具的横截面积为s，所述砂粒的干容重为γ，所述弹性件的刚度为k，其中，k＝γ×s。

根据本实用新型实施例的自动控制落距的砂雨法空心圆柱试样制备装置，还包括：落砂组件，所述落砂组件设于所述储砂组件和所述试样模具之间且包括分砂器，所述分砂器用于将所述储砂组件的砂粒分洒至所述试样模具。