Устройство для определения механических свойств грунта

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕНИЯК АВТЬРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциапистичесиииРеспублик оо 922230аа делам изааретений и атерытийДата опубликования описания 23. 04. 82 Киселев и С. Г, Лененцов).1:;,:,2ч5(71) Заявитель Северный филиал Всесоюзного на ог института по строительству магистральных трубопроводУСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТА повышапазон зоб изобретениярасшйрение строителью качества определеИ ретение относитсяству, в частности к контрвозводимых сооружений.Известно устройство длния механических свойствчающее погружаемую в грунпадающего груза штангу ском 1). ие то иссле и вании.Цель достигается тем, что в устройстве для определения механических свойств грунта, включающем конический инцентор, механизм погружения с ударником и приводом, измерительное приспособление, механизм погружения снабжен блоком регулирования частоты . ударов, конический индентор выполнен с полостью, причем привод механизма погружения закреплен в верхней части конического индентора, а ударник размещен в полости последнего. А также тем, что привод механизма погружения выполнен пневматическим, а блок регулирования частоты ударов - в виде регулятора расхода воздуха. Кроме того, привод механизма погружения вы-. полнен с катушкой электромагнита, взаимодействующей с ударником, блок регулирования частоты ударов состоит из источника питания, реле времени грунт а, вклют с помощьюнаконечнитехническо Наиб лее Ьлизким к изобрете для опреде грунта, вкл нтор, механ м и приводо бление2), ляется уст- механически шно оиство е коничесгружения с ерительное ающ м и своиств кий инд ударник приспос и Недостаключают стройствности иссти исключ тки известныхя в низкой то довании из-за невозмож колебания плоскости ния свойс нден тора в го в невозможно зонтальн и определных к тик грунтов, склвлениям. сот ропным52223исполнительного реле и соединен последовательно с катушкой электромагнита.Кроме того, привод механизма погружения состоит из электродвигателя средуктором и кривошипно-шатунным ме 5ханизмом, а блок регулирования частоты ударов включает регулятор частоты.вращения вала электродвигателя илиредуктора.На фиг. 1 изображен вариант выполнения устройства с пневматическимприводом механизма погружения; нафиг, 2 - то же, с электромагнитнымприводом; на фиг. 3 - то же, с приводом механизма погружения в виде электродвигателя.Устройство по первому варианту(фиг, 1) содержит конический полыйиндентор 1, в верхней части которогозакоеплен пневматический механизм 2для погружения индентора 1 в грунт,взаимодействующий с ударником 3, размещенным в полости конического индентора 1, и снабжен блоком регулирования частоты ударов в виде регуляторарасхода воздуха (дросселя), включенного в магистраль 5 подачи воздухак пневматическому механизму, 2,Устройство работает следующим образом.После включения подачи воздуха измагистрали 5 с помощью известныхсредств, например воздушного крана,к пневматическому механизму 2 производится серия ударов ударником 3 внижнее основание индентора 1, достаточное для проникания индентора 1 вгрунт за время, обусловленное механическими свойствами грунта. Величина времени проникания индентора 1 вюгрунт сопоставляется с заранее известной зависимостью времени проникания от механических характеристикгрунта, определенного на стадии тарировки устройства, На основании сопоставления эмпирической и тарировоч 4ной величин .времени проникания ин-.дентора 1 в грунт делается вывод опоказателях механических свойствгрунта.При исследовании грунта, склонного к тиксотропнын измерениям илиразжижению, производится несколькоиспытаний грунта при различной частоте ударов ударника 3, что достигается регулированием расхода воздухадросселем 4 в воздушной магистрали 5.Устройство по второму варианту(фиг. 2) содержи конический полый О 4 индентор 1 в верхней части которогозакреплен электромагнитный мехачизм 2 для погружения индентора 1 в грунт.Механизм 2 погружения взаимодействует с ударником 3, размещенным в полости конического индентора 1. Механизм 2 погружения снабжен блоком 4 регулирования частоты ударов, содержащим блок 5 питания, реле 6 времени(мультивибратор), исполнительное реле7 и промежуточное реле 8, причем блок 4 регулирования частоты ударов включен в цепь последовательно с катушкой электромагнитного механизма 2,Устройство работает следующим образом.При включении катушки электромагнитного механизма 2 в электрическую цепь производится подъем ударника 3 в верхнее положение. При размыкании электрической цепи происходит свободное падение ударника 3, вследствие чего ударник 3 производит удар по нижнему основанию конического индентора 1, Конический индентор 1 под действием циклической ударной нагрузки проникает в грунт за определенное время, обусловленное механическими свойствами грунта. Врсмя погружения индентора 1 в грунт сопоставляется с тарировочным его значением, На основании сопоставления делается выводо величине показателей механическихсвойств грунта.При исследовании свойств грунта,склонного к тиксотропным изменениямили разжижению, производится несколько испытаний при различной частотеударов Ударника 3. Изменение частотыударов производится с помощью реле 6 времени (мультивибратора), включающего через определенные промежутки времени исполнительное реле 7, контакты которого включают промежутоцное реле 8, последовательно соединенное с катушкой электромагнитного механизма 2, Работоспособность реле 6 времени (мультивибратора) и исполнительного реле 7 обеспечивается блоком 5 питания.Устройство по третьему вариану (Фиг. 3) содержит конический полый индентор 1, в. верхней части которого закреплен механизм 2 его тгоужения, содержащий электродвига 1 ель 3, взаимодействующий с ударником 6, размещенным в полости конического индентора через редуктор 4 и кривмв:1 ношатунныймеханизм 5, а меха:1 зч из, ру5 9222 жения снабжен блоком регулирования частоты ударов, выполненным по извест.ной схеме в виде регулятора скорости вращения вала двигателя или редуктора. 5Уст рой ст во работ ает следующим образом.При включении электродвигателя 3 в электрическую цепь элементы кривошипно-шатунного механизма 5 взаимо-О действуют с ударником 6, размещенным в полости конического индентора 1, вследствие чего производятся удары по нижнему основанию индентора 1 ударником 6, Индентор 1 погружается в грунт за время, обусловленное мощностью ударного импульса, частотой ударов и механическими свойствами грунта. На основании сопоставления величины времени погружения инденто ра 1 в гоунт и времени погружения по тарировочной кривой делается вывод о показателях механических свойств грунта.При исследовании грунта, склонного к тиксотропным измерениям или разжижению, испытания производят при различной частоте ударов ударника,6, Изменение частоты ударов производят путем изменения числа оборотов вала 30 электродвигателя. 3 или редуктора 4,При возведении земляных сооружений (площадок, насыпей, дамб, плотин), высота отсыпаемых слоев грунта принимается в зависимости от принятых З 5 способов уплотнения, Для контроля плотности среды по высоте уплотняемого слоя высота конического индентора принимается равной высоте отсыпаемого слоя грунта. 40Эффект от применения изобретения заключается в повышении точности определения свойств грунта за счет ис" клюцения вредного воздействия колебаний штанг в горизонтальном направле нии на процесс пооникания индентора в грунт, Благодаря тому, что механизм погружения индентора снабжен блоком регулирования частоты механических импульсов, обеспечивается возможность 50 30 6определения показателей тиксотропности грунтов и потери устойчивости грунтов, склонных к разжижению,формула изобретения1, Устройство для определения механических свойств грунта, включающееконический индентор, механизм погружения с ударником и приводом, измерительное приспособление, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы-шения точности и расширения диапазонаисследований, механизм погруженияснабжен блоком регулирования частотыударов, конический индентор выполненс полостью, причем привод механизмапогружения закреплен в верхней частиконического индентора, а ударник раз.мещен в полости последнего.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, цто привод механизма погружения выполнен пневматическим, а блок регулирования частотыударов - в виде регулятора расходавоздуха.3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что привод механизма погружения выполнен с катушкой электромагнита, взаимодействующейс ударником, блок регулирования частоты ударов состоит из источника питания, реле времени, исполнительногореле и соединен последовательно скатушкой электромагнита.Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что привод механйзма погружения состоит из электродвигателя с оедуктором и кривошипношатунным механизмом, а блок регулирования частоты ударов включает регулятор частоты вращения вала электродвигателя или редуктора,1Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРИф 1334 1 О, кл. Е 02 П 1/00, 1960.2. Авторское свидетельство СССРИ" 592921, кл. Е 02 В 1/00, 1976.