本实用新型属于建设工程技术领域，涉及一种用于鼓式离心机的自动撒砂装置。
背景技术：
土工离心机的高速转动能产生一个离心力场，可用来模拟原型的重力场。小比尺模型和原型具有应力应变的相似性，因此离心模型试验是一种用来研究岩土工程问题的重要手段，它在揭示岩土工程自然规律，验证理论计算和数值模拟结果等方面具有较为重要的意义。
岩土工程领域存在大量的关于砂土的难题。诸如砂土地基承载力问题，砂土边坡的稳定性问题，砂土的渗流问题等等，这些问题都可通过离心模型试验进行研究。而目前砂土试样的制备都是在天然的重力场作用下完成的，和离心力场作用的方向不一致，将重力场下制备的试样直接放入离心机当中进行离心旋转，是不能够模拟天然砂土层的。
技术实现要素：
本实用新型就是将砂雨法运用到鼓式离心机的砂土试样的制备当中，利用离心机高速旋转产生的离心力，使得砂土能够在离心力场的作用下落在模型箱侧壁上。鼓式离心机本身能够控制中心操作平台相对模型箱的径向和垂直径向两个方向的移动，通过梯形的撒晒筒，使得砂土能够均匀落在模型箱侧壁上，得到均匀的砂土制备试样，同时可以通过改变落距、出砂孔孔尺寸、撒砂筒流量、撒砂头移动速度及细小横杆的分布等因素来获得不同密度的砂土。
本实用新型的技术方案：
一种用于鼓式离心机的自动撒砂装置，包括砂料筒、落砂管、喷嘴、滤嘴片、撒砂筒、出砂孔和横向支架；落砂管两端分别连接砂料筒和喷嘴，将砂料筒固定在鼓式离心机上方一定高度处，砂土在重力作用下从砂料筒经落砂管到达喷嘴；喷嘴连接撒砂筒，在喷嘴和撒砂筒之间设置滤嘴片，使得砂土流量得到一定的控制；撒砂筒上设有出砂孔；自动撒砂装置通过横向支架固定。
考虑到落砂管下部是弧形的，软管内砂土粒的分布可能不是均匀的，在软管出砂的地方设置了梯形的撒砂筒，通过撒砂筒内的细小横杆的分流作用使得砂土落到模型箱侧壁更加均匀。本装置结合鼓式离心机中间操作平台可以相对模型箱做两个方向的运动，在中心操作平台上安装有横向支架用于固定落砂管，一方面使出砂孔正对模型箱的侧壁，另一方面使撒砂筒能够随着中心操作平台来相对模型箱进行运动。撒砂筒先在垂直径向方向上做一字型线性运动，从模型箱的一端运动到另一端，然后撒砂筒沿径向方向向内运动一段距离，保证每次砂的落距相同，然后运动到另一端，如此循环往复，使得砂土到达指定厚度即可停止落砂。本装置可以通过远程操控中心操作平台，使得砂土制样自动化，减少人工操作的误差，能够获得均匀性和重复性较好的试样。
在使用时，首先往砂料筒装有一定的砂土，然后根据离心力场的作用下砂土所需的落距布置好落砂管，并将落砂管固定在横向支架上。通过电脑远程控制撒砂筒的二维运动，使得砂雨法能够在鼓式离心机当中得到很好的运用。
本实用新型的效果和益处是：以往的砂土试样的制备都是在重力场下作用的，本装置可以实现在离心力场的作用下的砂土试样的模型制备，并可以直接进行之后的砂土离心模型实验。本撒砂装置是基于鼓式离心机中心控制室远程控制的，仪器操作简单，只要实验前设计好撒砂筒二维运动的程序及参数，就可实现撒砂筒的二维运动。
附图说明
图1是本实用新型结构布置总图。
图2是撒砂器部分详图。
图3是撒砂筒的横断面图。
图4是撒砂筒的纵断面图。
图中：1砂料筒；2落砂管；3喷嘴；4滤嘴片；5撒砂筒；6出砂孔；
7横向支架；8模型箱；9细小横杆；10中心操作平台。
具体实施方式
以下结合技术方案(和附图)详细叙述本实用新型的具体实施方式。
在图1当中，在鼓式离心机的中心操作平台10的合适位置处焊上横向支架7。将落砂管2的下端平行固定在安装好的横向支架7上，使得落砂管2连接的喷嘴3，滤嘴片4和撒砂筒5能够正对模型箱8的侧壁。
图2展示了砂料筒1，落砂管2，喷嘴3，滤嘴片4，撒砂筒5，出砂孔6的安装位置分布。当砂土从砂料筒1落下，经过落砂管2到达喷嘴3，通过滤嘴片4的限流，进入撒砂筒5，最后经过出砂孔6均匀洒落在模型箱8中，通过撒砂筒5随中心操作平台10作用下的径向和垂直径向两个方向的运动使得砂土试样均匀，通过调节各种参数，可获得不同密度的砂土试样。
图3和图4展示了梯形撒砂筒5具体的构造详图，考虑到落砂管2是弧形的，砂土从砂料筒1落下到喷嘴3，在横断面的分布不是很均匀，故将撒砂筒5的纵断面改是梯形，并且在直径扩大段分布有一定数量的细小横杆9，通过细小横杆9对砂土的分流作用，使得砂土在撒砂筒5内能够均匀分布。
撒砂筒5的运动方式为在与模型箱横断面的平行的平面内做一字型连续运动，从模型箱的一端运动到另一端，然后在将中心操作平台10沿径向方向向内移动一定的距离Δh，使得每次砂土的落距相同，如此循环直至砂土达到指定的厚度，即可远程停止撒砂装置的运行。