Устройство для зондирования грунта

О П Союз СоветскихоциалистицескихРеспублик ИЗОБРЕТЕН У СВИДВТЕЛЬСТ ВТОР 1) Дополнительное к авт. свид-ву -22) Заявлено 09.12.7 21) 2552630/29 оединением за сударственныи иомнт ссср по делам изобретений и открытий) Авторы изобретен В. Штайгер. О. А. Сафронов, Э. Н. Кривцова В. Е. Калюжная и В. Я. Капл 1 ок 1) Заявите ЛНИЯ 1 РУН А ЙСТВО ДЛЯ ЗОН 54 2 Изобретение относится к строительству, в частности, к исследованию физико-механических свойств грунтов.Известно устройство для измерения физико-механических свойств, грунтов, включающее преобразователи лобового давления и трения, выполненные в виде цилиндров с наклеенными тензодатчиками (11.Наиболее близким техническим решением является устройство для зондирования грунтов, содержащее кожух, выполненный в виде пружиня 1 цей втулки с пазом и с размещенными в ней упругими элементами, штангу и наконечник 121.Однако такие устройства обладают недостаточной точностью измерений.Цель изобретения - повышение то 1- ности измерений.Это достигается тем, что в устройстве для зондирования грунта, содержацех кожух, выполненный в виде пружинящей втулки с пазом и с размещенными в ней упру. гимн элементами, штангу и наконечник, каждый упругий элемент выполнен в виде цилиндра с уширенной средней частью с навитыми на ней тензорезисторами, ее внутрецнцй днах;стр больше цх трсцнсго та -хет 1 а конгсвьх хаст.Оциз;Идр 1 ИО тоцак которых Выполнены ко,1 Всь;с црсгго 1 к 11 цри этО".1 ца коц 1 ьсьх ,ска хл ц.дричсского кожх х 11 Выцо,ИсцьВнутренние кольце 1 с прогИ,;,внутрен Ие протоцки размс,1 с.ы цс (Осисторонам нарт жной.На чсг)тсже 110 кг 1;1 ацО црсд",аИскОс х строисто В разрезе.На основаниеИавццСц,1 гпИдр сскии кожмх 2, Восцринима 101 цая ч 1 сть торого разграничена с с.О цз;с 1: цыхц ч Сими 1 ц 5 глмх ими црят 1 Ох ГО 1 ц 1 х 11 111 О Ока м ц 6 и 1 с Вцс 11 еи стО 1 Он и -с Вн,треццсй. Эт: роточки вор.1.к юцевыс цродогьцом 1 р гцс шарИгпы. Гц 11,ввицсн 1 ая Во цугрсццк к чгсть ;Сопряжена С ) рГИМ Ч) Все ИТОтШ.1 М ЭЛ,мецто. Наконсчц 1 к 1-1 . Оццже, сгссилопередаюцсс звс 1 О 5 с ,1 р 1:м 1,цстВительцым элемсцто;1. ПОС 10 сть Зоц,1 гор мстИИО цз 1 И;,з В 1 сн 1 сй сРсды ИРИ ОтОн 1 ,ц,О.;1:тс, 11, СТОЯЩЕГО ИЗ РЕЗИООО КО,111,, СИ 658213того гайками 18 и 19, а также при помощи резинового кольца 20.Упругие чувствительные элементы 13 и 16 конструктивно одинаковы, но отличаются диаметрами. Каждый элемент выполнен в виде составляющих одно целое трех по 5 лых цилиндров 21, 22 и 23. Крайние цилиндры 21 и 23 являются опорами элемента, а заключенный между ними цилиндр 22 с кольцевыми выступами 24 и 25 является преобразователем, на боковой поверхности которого навиты тензорезисторы 26 - 29.Устройство работает следующим образом.РОсевое усилие Р, воспринятое наконец ником 14, сообщается через силопередающее звено 15 упругому чувствительному элементу 16, который опирается на трубчатый выступ 2 основания 1. Сила трения грунта о воспринимающую часть 3 кожуха сообшается через гайку 12 упругому чувствительному элементу 13, опираюшемуся на основание 1. Упругие .чувствительные элементы преобразуют приложенные к ним усилия в пропорциональные по амплитуде электрические сигналы, которые передаются по кабелю на соответствующие регистрируюгцие приборы.В работе упругого чувствительного элемента наблюдаются следующие особенности.Усилие, действующее вдоль оси элемента и 30 равнораспределенное по площади поперечного сечения его стенок, концентрируется по контурам сопряжения преобразовательного цилиндра 22 с опорными 21 и 23. Полученная схема приложения сил к цилинд 35 ру 22 создает условия преобразования сил сжатия в эйлеровы силы, воздействующие на стенки цилиндра 22 в радиальных напряжениях.Соответственно, в результате радиально-концентрического изгиба преобразовательного цилиндра 22 его средняя часть 4 в увеличивается в диаметре, а кольцевые выступы 24 и 25, поворачиваясь в местах за 74делок, в диаметре уменьшаются, Повторяя деформацию боковой поверхности преобразовательного цилиндра 22, навитые на ней тензорезисторы изменяют начальное сопротивление с соответствующими деформации знаками; тензорезисторы 27 и 28 растягиваются, а тензорезисторы 26 и 29 сжимаются. Соединенные между собой в мостовую схему тензорезисторы преобразуют деформацию цилиндра в электрический сигнал, пропорциональный приложенной нагрузке.Таким образом, образование проточек в стенках кожуха нейтрализует силовое взаимодействие между одновременно работающими упругими чувствительными элементами и вместе с использованием тензорезисторов круглонавитого типа обеспечивает значительное повышение точности измерений.Формула изобретенияУстройство для зондирования грунта, содержащее кожух, выполненный в виде пружиняшей втулки с пазом и с размещенными в ней упругими элементами, штангу и наконечник, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, каждый упругий элемент выполнен в виде цилиндра с уширенной средней частью, с навитыми на ней тензорезисторами, ее внутренний диаметр больше внутреннего дта метра концевых участков цилиндра, по торцам которых выполнены кольцевые проточки, при этом на концевых участках цилиндрического кожуха выполнены наружная и внутренние кольцевые проточки, причем внутренние проточки размещены по обеим сторонам наружной.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Ферронский В. И. Пенетрационно-каротажные методы инженерно-геологических исследований. М., Недра, 1969.2. Авторское свидетельство СССР М 548684, кл. Е 02 0 1/ОО, 1974.658217 б 7 б 17 у Составитель В. Латушкин Редактор С, Суркова Техред О. Луговая Корректор С. Патрушева Заказ 200525 Тираж 776 Подписное ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45 филиал П П П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4