一种降雨装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种降雨装置，其设置于土工离心机上，该降雨装置包括加压部件、密闭水箱、至少一组电磁阀控制器以及至少一个喷头。密闭水箱的一端连接加压部件，另一端连接至少一个支管，每根支管未连接至密闭水箱的一端连接至少一个喷头，每根支管上设置有一组电磁阀控制器。加压部件用于改变密闭水箱中的气压，从而控制密闭水箱中的液体流经至少一个支管的流速，进而控制至少一个喷头的降雨强度。电磁阀控制器用于控制至少一个支管的导通或关断，从而控制至少一个喷头开始降雨或者停止降雨。

Rain device

The invention provides a rainfall device, which is arranged on a geotechnical centrifuge, comprising a pressing component, a closed water tank, at least a set of electromagnetic valve controllers and at least one spray head. One end of the sealed water tank connection pressing part, the other end is connected with at least one branch, each branch has one end connected to the closed water tank is connected to at least one nozzle, each pipe is provided with a set of solenoid valve controller. The pressurizing member is used to change the air pressure in the closed water tank so as to control the flow velocity of the liquid in the closed water tank to flow through at least one branch pipe, thereby controlling the rainfall intensity of at least one nozzle. The solenoid valve controller is used to control the conduction or closing of at least one branch pipe so as to control at least one nozzle to start raining or to stop rainfall.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土工离心机
，特别是涉及一种降雨装置。
技术介绍
土工离心机试验基于应力一致的原则，根据相似性原理，可以减小模型尺寸，并缩短试验时间，是岩土工程中较为成熟和可靠的试验手段。降雨对岩土工程有很大的影响，甚至是某些地质灾害的直接诱因。目前，科研工作者已尝试在离心机中模拟降雨对土工结构的影响，这类试验中的一个关键技术就是如何在离心机模型箱中有效控制降雨区域、强度和持续时长。高级的土工离心机可以用外部泵结合滑环向高速转动的模型箱内注入液体、气体等物质，但这种装置复杂而昂贵，且在最初设计时就需要考虑到降雨区域、强度和持续时长等所需的各项参数，对于投资有限或现有的离心机的改造通常只能考虑其他方案。并且，即便对于设计有这种内外部流体通道的设备，由于液体泄漏危害大，通常实验室不允许使用液体，而仅允许注入气体，此时，可通过改变外部注入气体的压强来控制降雨强度，当然也可以采用内置的空气压缩机。综上所述，一种经济可行的控制降雨的办法就是在离心机旋臂上固定水箱，通过管道将水箱的水引入模型箱内的喷头，利用从外部或内部引入的气压和水箱水位差来实现降雨。为了有效地控制降雨，还需在管道间设置开关，并且，由于整个实验过程是在高速旋转的离心机上进行，因此只能采用远程控制降雨，常用的控制手段为利用电磁阀的断电和通电来控制开关的通断状态。电磁阀根据其在断电时处于断开或关闭状态，通常分为常开型和常闭型。但是，电磁阀的磁铁线圈通电后会发热，长时间工作会导致开闭不严，控制失效，通常来说常开型电磁阀主要用于管道平时处于开通状态，偶尔需要关闭则通电工作，反之常闭型电磁阀主要用于管道平时处于关闭状态，偶尔需要开通则通电工作。在离心机降雨模拟试验中，达到稳定离心加速度的准备阶段时间较长，这个时候需要管道关闭，稳定后开始降雨，在整个试验过程中可能需要多次管道开闭，持续的时间也可能比较长，所以，整个试验过程开闭两种状态可能都需要较长的持续时间。因此，如何克服单个电磁阀通电工作时间过长而引起电磁阀控制失效是一个亟待解决的技术问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的降雨装置。本专利技术提供了一种降雨装置，其设置于土工离心机上，所述降雨装置包括：加压部件、密闭水箱、至少一组电磁阀控制器以及至少一个喷头；所述密闭水箱的一端连接所述加压部件，另一端连接至少一个支管，每根支管未连接至所述密闭水箱的一端连接所述至少一个喷头，每根支管上设置有一组电磁阀控制器；所述加压部件用于改变所述密闭水箱中的气压，从而控制所述密闭水箱中的液体流经所述至少一个支管的流速，进而控制所述至少一个喷头的降雨强度；所述电磁阀控制器用于控制所述至少一个支管的导通或关断，从而控制所述至少一个喷头开始降雨或者停止降雨。可选地，所述电磁阀控制器包括分时器和并联连接的至少两个常闭型电磁阀，所述分时器用于控制所述并联连接的至少两个常闭型电磁阀的间歇开闭，从而控制安装有该组电磁阀控制器的支管的导通或关断，进而控制安装在该支管上的所述至少一个喷头开始降雨或者停止降雨。可选地，当所述电磁阀控制器包括有并联连接的至少两个常闭型电磁阀时，若所述至少两个常闭型电磁阀均处于断电状态，安装有该电磁阀控制器的所述支管处于关闭状态，连接该支管的喷头停止降雨；若任意一个常闭型电磁阀处于通电状态，安装有该电磁阀控制器的所述支管处于导通状态，连接该支管的喷头开始降雨。可选地，当所述电磁阀控制器包括有并联连接的至少两个常闭型电磁阀时，所述至少两个常闭型电磁阀分别安装在并联连接的至少两个分支管上，所述并联连接的至少两个分支管的一端与未连接有所述密闭水箱的所述支管的一端相接，另一端连接所述至少一个喷头；所述至少两个分支管与所述支管均可实现连通。可选地，所述分时器包含有电源连接端和至少两个电磁阀连接端，所述电源连接端通过导线电性连接至外部控制电源，所述至少两个电磁阀连接端通过导线分别电性连接至所述并联连接的至少两个常闭型电磁阀；当所述分时器的电源连接端与任意一个电磁阀连接端接通时，所述电磁阀连接端连接的常闭型电磁阀处于通电状态。可选地，所述电磁阀控制器包括分时器和串联连接的至少两个常开型电磁阀，所述分时器用于控制所述串联连接的至少两个常开型电磁阀的间歇开闭，从而控制安装有该组电磁阀控制器的支管的导通或关断，进而控制安装在该支管上的所述至少一个喷头开始降雨或者停止降雨。可选地，当所述电磁阀控制器包括有串联连接的至少两个常开型电磁阀时，若所述至少两个常开型电磁阀均处于断电状态，安装有该电磁阀控制器的所述支管处于导通状态，连接该支管的喷头开始降雨；若任意一个常开型电磁阀处于通电状态，安装有该电磁阀控制器的所述支管处于关闭状态，连接该支管的喷头停止降雨。可选地，当所述电磁阀控制器包括有串联连接的至少两个常开型电磁阀时，所述至少两个常开型电磁阀并列安装在同一支管上。可选地，所述分时器包含有电源连接端和至少两个电磁阀连接端，所述电源连接端通过导线电性连接至外部控制电源，所述至少两个电磁阀连接端通过导线分别电性连接至所述串联连接的至少两个常开型电磁阀；当所述分时器的电源连接端与任意一个电磁阀连接端接通时，所述电磁阀连接端连接的常开型电磁阀处于通电状态。可选地，所述加压部件和所述密闭水箱均位于所述土工离心机旋臂上，所述至少一组电磁阀控制器和所述至少一个喷头均位于所述土工离心机旋臂前端。在本专利技术实施例中，降雨装置包括加压部件、密闭水箱、至少一组电磁阀控制器以及至少一个喷头。密闭水箱的一端连接加压部件，另一端连接至少一个支管，每根支管未连接至密闭水箱的一端连接至少一个喷头，每根支管上设置有一组电磁阀控制器。其中，加压部件用于改变密闭水箱中的气压，从而控制密闭水箱中的液体流经至少一个支管的流速，进而控制至少一个喷头的降雨强度。电磁阀控制器用于控制至少一个支管的导通或关断，从而控制至少一个喷头开始降雨或者停止降雨。由此，本专利技术实施例的降雨装置结构简单，其适用于低端的土工离心机或者也可以在现有的离心机上直接进行改造，从而可以有效地节约生产成本。并且，本专利技术实施例可以通过利用加压部件对密闭水箱中的气压的控制灵活地控制降雨的强度，还可以利用电磁阀控制器控制支管的导通或关闭。例如，当电磁阀控制器开启并控制支管处于导通状态时，若需要模拟较强降雨，则可以增加密闭水箱中的气压，以使水箱中的液体流经支管的流速增加，从而使喷头喷出强度较大的液体。若无需模拟较强降雨，则无需使密闭水箱中的气压过大。另外，本专利技术实施例通过对喷头个数、安装位置的选定，还可以有效地控制降雨的区域。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降雨装置，其设置于土工离心机上，其特征在于，所述降雨装置包括：加压部件、密闭水箱、至少一组电磁阀控制器以及至少一个喷头；所述密闭水箱的一端连接所述加压部件，另一端连接至少一个支管，每根支管未连接至所述密闭水箱的一端连接所述至少一个喷头，每根支管上设置有一组电磁阀控制器；所述加压部件用于改变所述密闭水箱中的气压，从而控制所述密闭水箱中的液体流经所述至少一个支管的流速，进而控制所述至少一个喷头的降雨强度；所述电磁阀控制器用于控制所述至少一个支管的导通或关断，从而控制所述至少一个喷头开始降雨或者停止降雨。

【技术特征摘要】
1.一种降雨装置，其设置于土工离心机上，其特征在于，所述降雨装置包括：加压部件、密闭水箱、至少一组电磁阀控制器以及至少一个喷头；所述密闭水箱的一端连接所述加压部件，另一端连接至少一个支管，每根支管未连接至所述密闭水箱的一端连接所述至少一个喷头，每根支管上设置有一组电磁阀控制器；所述加压部件用于改变所述密闭水箱中的气压，从而控制所述密闭水箱中的液体流经所述至少一个支管的流速，进而控制所述至少一个喷头的降雨强度；所述电磁阀控制器用于控制所述至少一个支管的导通或关断，从而控制所述至少一个喷头开始降雨或者停止降雨。2.根据权利要求1所述的降雨装置，其特征在于，所述电磁阀控制器包括分时器和并联连接的至少两个常闭型电磁阀，所述分时器用于控制所述并联连接的至少两个常闭型电磁阀的间歇开闭，从而控制安装有该组电磁阀控制器的支管的导通或关断，进而控制安装在该支管上的所述至少一个喷头开始降雨或者停止降雨。3.根据权利要求2所述的降雨装置，其特征在于，当所述电磁阀控制器包括有并联连接的至少两个常闭型电磁阀时，若所述至少两个常闭型电磁阀均处于断电状态，安装有该电磁阀控制器的所述支管处于关闭状态，连接该支管的喷头停止降雨；若任意一个常闭型电磁阀处于通电状态，安装有该电磁阀控制器的所述支管处于导通状态，连接该支管的喷头开始降雨。4.根据权利要求2所述的降雨装置，其特征在于，当所述电磁阀控制器包括有并联连接的至少两个常闭型电磁阀时，所述至少两个常闭型电磁阀分别安装在并联连接的至少两个分支管上，所述并联连接的至少两个分支管的一端与未连接有所述密闭水箱的所述支管的一端相接，另一端连接所述至少一个喷头；所述至少两个分支管与所述支管均可实现连通。5.根据权利要求2所述的降雨装置，其特征在于，所述分时器包含有电源连接端和至...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，张大峰，孙耀国，李植淮，熊仕伶，沈兆普，
申请(专利权)人：中国路桥工程有限责任公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11