Устройство для контроля качества уплотнения грунта

п 8877 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик.79 (21) 2820700/29-3 1) М. Кл.Е 02 О 1/00 СЬ 01 И 9/00 оединением заявки Мо с(23) П Государственныи комит итет СССРлам изобретений летень Ме 45 53) УДК 624.131.375(088.8) 3) Опубликовано 07,12,81. открытии 45) Дата опубликования описания 07.12.8(71) Заявитель Б. А, Басс Новосибирский филиал Всесоюзного научно-иссл института транспортного строительст) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТАИзобретение относится к области строительства и предназначено для контроля качества уплотненного грунта в земляных сооружениях и нежестких дорожных одежд.Известно устройство для контроля качества уплотнения грунта путем замера осадки штампа под нагрузкой, включающее полый корпус и соосно установленный с ним кольцевой штамп с датчиком перемещения, силовое приспособление 1.Недостатком этого устройства является низкая точность измерений осадки штампа и малая производительность труда.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля качества уплотнения грунта путем замера осадки штампа под нагрузкой, включающее полый корпус и соосно установленный с ним кольцевой штамп, центральный штамп, установленный концентрично в кольцевом штампе, датчики нагрузки и перемещения центрального штампа и силовое приспособление 2. Недостатками такого устроиства являются низкая производительность труда, вызванная тем, что после каждого замера штамп необходимо механическим путем приводить в исходное положение, а также низкая точность измерений перемещений штампа.Цель изобретения - повышение производительности труда и точности измерений.5 Цель достигается тем, что в устройстве,включающем полый корпус и соосно установленный с ним кольцевой штамп, центральный штамп, установленный концентрично в кольцевом штампе, датчики на О грузкн и перемещения центрального штампа и силовое приспособление, кольцевой штамп выполнен отдельно от полого корпуса и установлен концентрично с ним, а центральный штамп имеет в верхней 15 части выступ с расположенным между ними кольцевым штампом упругим элементом,При этом полый корпус выполнен свнутренним выступом, на который через упругий элемент оперт кольцевой штамп по средством образованного в нем выступа.Датчик нагрузки выполнен в виде датчика силы или в виде акселерометра и установлен в центральном штампе.При этом акселерометр выполнен в виде 25 индуктивного датчика скорости, соединенного с обмоткой дифференциального трансформатора.На фиг. 1 изображено устройство с датчиком силы в положении замера осадки з 0 штампа при установке корпуса на грунт;1 О 15 20 55 ао 65 на фиг. 2 - то же, но при выполнении устройства с акселерометром и соединением корпуса с базовой машиной; на фиг. 3 - электрическая схема замера ускорения штампа.Устройство включает полый корпус 1 с внутренним выступом 2 и соосно установленный с ним кольцевой штамп 3, центральный штамп 4 с выступом 5 и расположенными между ним и кольцевым штампом 3 упругими элементами 6 и 7, установленный в центральном штампе 4 датчик силы 8, обмотки 9 и 10, датчик перемещения 11. Элсктрическая схема устройства включает источник питания 12, выключатель 13, дифференциальный трансформатор 14 с обмотками 15 и 16. Полый корпус установлен на раме 17 базовой машины, например, катка. Устройство работает следующим образом,Полый корпус устанавливают на уплотненный грунт, и под действием мерной нагрузки Р центральный штамп 4 деформирует грунт на величину 1. Упругие элементы 6 и 7 имеют первоначальное сжатие, уравновешивающее массу штампа 4 и заданную жесткость, а площадь опорной поверхности кольцевого штампа 3 значительно превосходит площадь опорной поверхности центрального штампа 4, Поэтому при действии нагрузки Р, многократно превосходящей нагрузку от массы штампа 4, кольцевой штамп 3 практически не деформирует грунт, и шток датчика перемещения (прогибомера) 11 перемещается также на величину 1, при этом вырабатывается пропорциональный перемещению электрический сигнал, который подается к регистрирующему прибору (не показан), Соответственно датчик силы 8 вырабатывает сигнал, пропорциональный действующей силе Р, также подаваемый к прибору. Зная величину Р и 1, а также диаметр штампа 4, по известным зависимостям определяют модуль деформации грунта, а при наличии соответствующих тарировочных графиков или номограмм - плотность скелета грунта. После снятия нагрузки штамп 4 автоматически возвращается в исходное положение и готов к следующему нагружению. При установке корпуса 1 на базовой машине, например на раме 17 уплотняющего катка, при воздействии нагрузки Р центральный штамп 4 посредством упругого элемента 6 увлекает кольцевой штамп 3 до соприкосновения с грунтом, и далее процесс происходит аналогично описанному выше. После снятия нагрузки кольцевой штамп 3 и центральный штамп 4 под воздействием силы сжатия упругих элементов 6 и 7 возвращается в исходное 25 зо З 5 4 О 45 5 О положение. Усилие предварительного сжатия упругого элемента 7 уравновешивает массы штампов 3 и 4, При этом нагрузка к штампу 4 может прикладываться статически или динамически.При динамическом приложении нагрузки скорость перемещения штампа 4 при деформировании грунта переменна. Поэтому при установке на штамп 4 обмотки 9, соединяемой на момент удара с источником питания 12, в обмотке 10 будет индуцироваться переменная ЭДС, пропорциональная скорости перемещения штампа 4, а во вторичной обмотке 16 дифференциального трансформатора 14 будет возникать ток, пропорциональный ускорению перемещения штампа 4. Используя известное из второго закона Ньютона соотношение между ускорением, массой штампа и действующей на него силой, можно протарировать показание прибора, соединенного с обмоткой 16, непосредственно в единицах действующей на центральный штамп 4 датчика силы. Преимущество такого способа замера - большая величина снимаемого с обмотки 16 сигнала, позволяющего обходиться без усилителя. Замыкание контактов выключателя 13 на время удара может производиться инерционным устройством (не показано) . Устройство обеспечивает увеличение производительности труда и точности контроля уплотненного грунта и может быть использовано в транспортном, автодорожном, аэродромном и гидротехническом строительстве при возведении земляных сооружений. Формула изобретения 1. Устройство для контроля качества уплотнения грунта путем замера осадки штампа под нагрузкой, включающее полый корпус и соосно установленный с ним кольцевой штамп, центральный штамп, установленный концентрично в кольцевом штампе, датчики нагрузки и перемещения центрального штампа и силовое приспособление, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности труда и точности измерений, кольцевой штамп выполнен отдельно от полого корпуса и установлен концентрично с ним, а центральный штамп имеет в верхней части выступ с расположенным между ним и кольцевым штампом упругим элементом.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что полый корпус выполнен с внутренним выступом, на который через упругий элемент оперт кольцевой штамп посредством образованного на нем выступа.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик нагрузки выполнен в виде датчика силы и установлен в центральном штампе.4. Устройство по п, 1, отличающеес я тем, что датчик нагрузки выполнен в виде акселерометра.5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что акселерометр выполнен в виде индуктивного датчика скорости, соединенного с обмоткой дифференциального трансформаторар а. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР352194, кл. 6 01 И 9/36, 1970.2. Трофименков Ю, Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. М., Стройиздат, 1974, с. 27 (про. тотип).887717 едактор Л,Корректор Л. Исаева аказ 2506/14 Изд.694 Тираж 694 Подп испо1 ПО Поиск Государственного комитста СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 пр, Сапунова,Типогра Составите ехред А,Р. Погосянамышникова