Устройство для определения механических характеристик грунта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н. А. За- родский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) 1. Виноградов А. П. и др. Передвижная лаборатория на Луне Луноход - 1, М.,Наука, 1971, с, 78 - 89.2. Авторское свидетельство СССР203995, кл. Е 02 Р 1/00,966.(54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА, содержащее опору, жесткозакрепленную на транспортном средстве,штангу со штампом, нагружающий механизм с приводом вертикального перемещения и датчиком его положения, контрольнорегистрирующие приборы, отличающеесятем, что, с целью повышения точности иоперативности получения характеристикгрунта и одновременного определения параметров движения транспортного средства, нагружающий механизм снабжен приводом поворота в горизонтальной плоскости и датчиком угла поворота и выполнен в виде шарнирного параллелограмма, одно звено которого установлено поворотно на опоре, а на противоположном звене шарнирно размещена штанга со штампом. снабженная автономным приводом поворота в горизонтельной плоскости и датчиком угла поворота и выполненная в виде консольного рычага, кроме того, контрольно-регистрирующие приборы снабжены вычислителем, а привод вертикального перемещения выполнен автономным.2. Устройство по п. 1, отличающеесч тем, что, с целью регулирования величины нагрузки, привод вертикального перемещения снабжен синусным механизмом.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью определения характеристик сдвига, штамп снабжен приводом поворота в горизонтальной плоскости.5015 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к области исследования физико-механических характеристик грунта и может быть использовано для оперативного прогнозирования проходимости и оценки параметров движения транспортного средства в процессе его перемещения по трассе.Известно устройство для определения механических характеристик грунта, прогнозирования проходимости и оценки траекторных характеристик транспортного средства, включающее транспортное средство, штамп с приводом поворота в горизонтальной плоскости, нагрузочное и измерительное приспособления 1.Недостатком устройства является невозможность получения физико-механических характеристик грунта в процессе движения транспортного средства, а также сложность одновременного определения параметров движения транспортного средства, обусловленная использованием специального ведомого колеса с приводом опускания и подъема.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения механических характеристик грунта, включающее опору, жестко закрепленную на транспортном средстве, штангу со штампом, нагружаюший механизм с приводом вертикального перемещения и датчиком его положен ия, контрольно-регистрирующие приборы 2.Недостатком известного устройства является высокая погрешность при определении физико-механических характеристик грунта, обусловленная протаскиванием штампа при его внедрении в грунт за счет жесткой кинематической связи с колесом транспортного средства, зависимостью условий внедрения штампа в грунт от скорости и траектории движения транспортного средства, сложностью регулирования параметров движения для получения режимов нагружения штампа, близких к задаваемым, а также невозможностью одновременного определения сдвиговых характеристик грунта и параметров движения транспортного средства.Цель изобретения - повышение точности и оперативности получения физико-механических характеристик грунта и одновременного определения параметров движения транспортного средства, а также регулирование величины нагрузки и определение характеристик сдвига.Цель достигается тем, что в устройстве для определения механических характеристик грунта, содержащем опору, жестко закрепленную на транспортном средстве, штангу со штампом, нагружающий механизм с приводом вертикального перемещения и датчиком его положения, контрольно-регистрирующие приборы, нагружаюший механизм снабжен приводом поворота в горизонтальной плоскости и датчиком угла поворота и выполнен в виде шарнирного параллелограмма, одно звено которого установлено поворотно на опоре, а на противоположном конце звена шарнирно закреплена штанга со штампом, снабженная автономным приводом поворота в горизонтальной плоскости и датчиком угла поворота и выполненная в виде консольного рычага, кроме того, контрольно-регистрирующие приборы снабжены вычислителем, а привод вертикального перемешения выполнен автономным.При этом привод вертикального перемешения снабжен синусным механизмом, а штамп - приводом поворота в горизонтальной плоскости. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, обший вид; на фиг, 2 - то же, вид сверху,Устройство содержит опору 1, жестко закрепленную на транспортном средстве 2, штангу 3, выполненную в виде консольного рычага, со штампом 4, нагружаюший механизм 5 в виде шарнирного параллелограмма с приводом 6 его вертикального перемещения и датчиком 7 его положения, привод 8 поворота нагружаюшего механизма в горизонтальной плоскости, датчик 9 угла поворота нагружаюшего механизма, автономный привод 1 О поворота штанги в горизонтальной плоскости, датчик 11 угла поворота штанги, синусный механизм 12 и привод 13 поворота штампа в горизонтальной плоскости. Позицией 14 показаны контрольно-регистрирующие приборы. Устройство работает следующим образом.По сигналу оператора или системы управления начинает двигаться транспортное средство. Одновременно привод 6 вертикального перемещения через синусный механизм 12 передает заданную нагрузку посредством нагружаюшего механизма 5 и штанги 3 на штамп 4. При этом штамп внедряется в грунт с заданным усилием, определяемым кинематикой нагружаюшего механизма. Датчиком 7 регистрируют угол поворота нагружаюшего механизма в вертикальной плоскости или определяют величину перемещения штампа вниз (вверх). После погружения штампа в грунт происходит раскладывание звеньев нагружаю- щего механизма за счет перемешения транспортного средства (приводы 8 и 1 О разблокированы). За счет поворотаоси опоры и одновременного разворота штанги вокруг оси, параллельной оси опоры, производят замер углов поворота датчиков 9 и 11.Приводом 13 поворачивают штамп вокруг вертикальной оси на задаваемый угол,. ЕвстигнеевКорректор И. ЭрдейиПодписноетета СССРткрытийнаб., д. 4/5ул. Проектная, 4 едактор В. Данкоаказ 5237/22ВНИИ миоая 113035, Млиал ППП одновременно замеряют усилие внедрения и сопротивление сдвигу грунта.Цикл измерения заканчивается при развороте звеньев нагружающего механизма до максимально допустимых углов, фиксируемых датчиками 9 и 11 углов поворота.После этого с контрольно-регистрирующих приборов 14 подается сигнал приводу 6 вертикального перемещения нагружающего механизма, и штамп 4 выходит из грунта и поднимается вверх. Одновременно происходит складывание звеньев нагружающего механизма 5 за счет поворота штанги и нагружающего механизма вокруг осей приводами 8 и 10.Далее цикл повторяется. Устройство позволяет определить параметры движения транспортного средства(пройденный путь, скорость перемещения,величины увода и сноса от заданной траек 5 тории -движения, буксование и юз) посредством обработки в вычислителе данных отдатчиков угла поворота в вертикальной игоризонтальной плоскостях и известной длины звеньев,Устройство позволяет также повыситьточность и оперативность получения физико-механических характеристик грунта, расширяет диапазон исследований грунта иодновременно определяет параметры движения транспортного средства в процессеего перемещения по трассе.