Автоматический компрессионный прибор

ОП ИЗДАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 838514 Союз СоеетскикСоциалистическихРеспубликдо делам изобретений и открытий1Научно-производственное объединение "Сибцветметавт атика""и Красноярский трест инженерно строительных изысий(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОМПРЕССИОННЫЙ ПРИБОР Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано для опреде.пения сжимаемости образцов, например грунта,под действием статистических периодическипоследовательно и плавно прикладываемыхступеней нагрузок.Известен компрессионный прибор, состоящийиз одометра, установленного на специальномстолике, снабженном прессом и рычажной системой с подвеской грузов для передачи на обтОразец, помещенный в одометр вертикальноинагрузки и измерительное приспособление 11Недостатком прибора является необходимость ручного приложения нагрузок,Известен также автоматический компрессион 15ный прибор, включающий одометр, укреплен.ный на столе, нагружающее приспособлениес прессом, рычагом, грузом и электроприводомперемещения груза, датчик деформации и регистрирующий блок (21.Недостатком этого прибора является низкаяточность измерения, так как автоматическоеприложение каждой из ступеней нагрузок взадаваемые перед началом испытаний моменты 2времени практически не учитывает требованиепо приложению очередной ступени нагрузкитолько после достижения условной стабцлиза.ции деформации образца грунта от действияпредыдущей ступени нагрузки. Цель изобретения - повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что автоматический компрессионный прибор, вклю. чающий одометр, укрепленный на столе, нагружающее приспособление с прессом, рычагом, грузом и электроприводом перемещения груза, датчик деформации и регистрирующий блок, снабжен блоком масштабирования, анализатороми датчиком скорости деформации, установленным в регистрирующем блоке, причем датчик дв формации через блок масштабирования подключен к регистрирующему блоку, датчик скорости деформации подключен ко входу анализатора, выход которого подключен. к электроприводу перемещения грузов.На чертеже схематически представлен авто. апатический компрессионный прибор.г38514 4 51520 10 Блок 18 масштабирования выполнен в виде электронного устройства, подключающегона каждом подциапазоне измерения (кромепервого) параллельно одному из тензометрических резисторов 15 дополнительные резисторы, что приводит к совмещению конца одного поддиапазона измерения с началом следующего, Датчик 13 деформации черезблок 18 масштабирования электрически соединяется с регистрирующим блоком 19,В качестве регистрирующего прибора 19может быть использован, например, автоматический потенциометр КСП 4, позволяющийпроизводить регистрацию величины деформациина равномерно движущейся диаграммнойленте.Для переключения поддиапазонов измеренияблоком 18 масштабирования последний электрически соединяется с правым концевымвыключателем шкалы КСН 4, который срабатывает при перемещении его указателя шкалыв крайнее правое положение, соответствующеемаксимальному значению входного сигнала.Датчик 20 скорости деформации выполненв виде шкалы регистрирующего блока 19,разбитой через выбранное равное расстояниенеподвижными контактами, по которым пере.мещается подвижный контакт, укрепленныйна указателе шкапы регистрирующего бло.ка 19. Замыкание подвижного контакта скаждым очередным неподвижным происходитчерез промежутки времени, пропорциональныескорости деформации образца 4, а следовательно, и скорости перемещения подвижного контакта.Датчик.20 электрически соединен с анализатором 21 скорости деформации, которыйвыполнен в виде электронного устройства, производящего подсчет времени, затрачиваемого 3 8Прибор содержит одометр 1, установленныйна столе 2, нагружающее приспособление,снабженное прессом в виде рамы 3, передающей давление на образец 4, например, грун.та, рычажной системой в виде двухсекторногорычага 5 с подвеской 6, грузов 7, соединенных между собой эластичными связками 8,электродвигателем 9 со спуско подъемнымредуктором 10, к валу 11 которого в исходном состоянии подвешены на стальном тросике 12 все грузы 7. Датчик деформации 13образца состоит из стальной гибкой пластинки 14 с четырьмя наклеенными и спаяннымив виде моста тензометрическими резисторами15, закрепленной с помощью кронштейна 16на столе 2, на свободный конец которой через сферическую опору 17 давит рама 3 присвоем перемещении во время деформацииобразца 4,25 50 35 40 45 50 55 на прохождение указателем шкалы регистрирующего блока 19 расстояния от одного неподвижного контакта до другого (0,01 мм). При деформации образца 4 на 0,01 мм в течение заданного периода времени анализатор 21 вырабатывает сигнал приложения очередной ступени нагрузки.Автоматический компрессионный прибор 1работает следующим образом.С помощью соответствующих органов управления он включается в сеть, все грузы 7 электродвигателем 9 со спуско-подъемным редуктором 10 поднимаются на тросике 12, который наматывается на вал 11, в исходное состояние, При этом освобождается двухсекторный рычаг 5, механически связанный с рамой 3.В одометр 1 обычным способом загружают образец 4, например, грунта и устанавливают его на столик 2 под раму 3. С помощью кронштейна 16 перемещается пластинка 14 датчика 13 величины деформации так, чтобы перо регистрирующего блока 19 совпадало с нулевой отметкой диаграммной ленты. В регистрирующем блоке 19 устанавливаются необходимая скорость передвижения диаграммной ленты, а в анализаторе 21 - время достижения условной стабилизации, необходимое при испытаниях данного типа грунтов.Включается электродвигатель 9, который через спуско-подъемный редуктор 10 плавно сматывает с вала 11 необходимое количество тросика 12 для подвески к двухсекторному рычагу 5 на подвеске б первого груза 7. Первый груз 7 с помощью двухсекторного рычага 5 и рамы 3 создает первую ступень нагрузки на образец 4 грунта, Под действием нагрузки происходит деформация образца 4 с убывающей скоростью с одновременным перемещением рамы 3, которая через опору 17 изгибает пластинку 14, Изгиб пластинки 14 преобразуется тензометрическими резистора. ми 15 в электрический сигнал, поступающий на вход регистрирующего блока 19, который производит запись результатов испытаний на диаграммную ленту. При этом происходит перемещение указателя шкалы блока 19 и замыкание подвижного контакта с неподвижными датчиками 20 скорости деформации. На его выходе появляются электрические сигналы нри деформации образца 4 на каждый 0,01 мм, Эти сигналы подаются на вход анализатора 21 скорости деформации и он определяет время, в течение которого происходит деформация образца 4 на каждый очередной 0,01 мм.В тот момент, когда изменение величины деформации образца 4 на 0,01 мм произойдет за время, равное достижению условной стабиеиэации, анализатор 21 формирует электричес.14 10 15 аказ 4415/64 Тираж 907 И но ал ППП "Патент", .г. Ужгород, ул. П 5 8385кий сигнал, включающий электродвигатель 9для подвески на эластичных связках 8 второгогруза 7 к первому 4, то создает вторую сту.пень нагрузки. Таким образом, работа автоматического .компрессионного прибора продолжается до наступления условной стабилизации деформации образца 4 грунта от действия последней ступени нагрузки, когда анализатор 21 включает электродвигатель 9 и поднимает на тросике 12 грузы 7 в исходное состояние и одновременно выключает регистрирующий блок 19. Формула изобретения Автоматический компрессионный прибор,Включающий одометр, укрепленный на столе,нагружающее приспособление с прессом, рыча-. д 0 гом, грузом и электроприводом перемещениягруза, датчик деформации и регистрирующийблок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измерения, оиснабжен блоком масштабирования, аналиэато.ром и датчиком скорости деформации, установленным в регистрирующем блоке, причем дат.чик деформации через блок масштабированияподключен к регистрирующему блоку, датчикскорости деформации подключен ко входуанализатора, выход которого подключен кэлектроприводу перемещения грузов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Нф 453608,кл. 6 01 й 3/08, 1972,2, Тофанюк Ф. С. Опьп автоматизациикомпрессионных испытаний. Инженерно строительные изыскания. Сборник статей, 1975,вып. 4, с. 10-15 (прототип).