Устройство для исследования физико-механических свойств сыпучих материалов и грунтов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 939639(23) Приоритет 11 М Кд 3Е 02 П 1/00О 01 Ф 4 33/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8 Опубликовано 300682, Бюллетень Мо 24 Дата опубликования описания 3006.82 2) Автор изобрете(71) Заявите 1,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ И ГРУНТОВстойки и установленную на них накопительную емкость с выдвижным днищем,.и средство для распределения материала, снабжено рамным корпусом, в котором смонтированы накопительные бун"хера с дозаторными камерами и отсека-,телями, ось реверсивного привода инаходящийся с ним в контакте поворотный сектор и направляющий элемент сконхоидальным пазом и шарнирно-установленной телескопической штангой сраскладочиой емкостью, причем одноплечо штанги выполнено подпружиненными через поворотный сектор связано с 15 осью реверсивного привода, а средстводля распределения материала имеет на"правляющий ролик с ребордой, размеаейнйй в конхоидальном пазу.При этом поворотный сектор выпол нен с криволинейной поверхностью.Кроме того, кривизна конхоидального паза направляющего элементаопределяется по фор еИзобретение относится к строительству и может быть использовано приопределении прочностных свойств сыпу" чих материалов, например песка, цемента и др. или их сочетаний.Известно устройство для определения физико-механических свойств сыпучих материалов, включающее емкость с выдвижным днищем11.Недостатком этого устройства является неточность определения угла обрушения материалов.Наиболее близким к предлагаемому. является устройство для исследования Физико-механических свойств сыпучих материалов и грунтов, включающее опорные стойки и установленную на .них накопительную емкость с выдвйжным днищем и средство для распределения материала21.Недостатк ами известного устройства являются неравномерная послойная засыпка материала, низкая точность и ограниченный диапазон его исследования.Цельизобретения - расширение диа 25 пазона исследований.Поставленная цель достигается что устройство для исследования ф ко-механических свойсТв сыпучих, риалов и грунтов, включающее опор3 мул 6 СовМ- миним ческо тем, изи-. мате ные одпружиненпической шьная длинаштангист го концанги уелескопи 0С - длина жесткого плеча телескопической штанги9 - угол раскрытия конуса раскладочной емкости.Жесткое плечо рычага снабжено симметрично расположенными вилками, а5накопительная емкость выполнена с промежуточной дозаторной камерой с отсекателями, взаимодействующими с вил-,ками.При этом средство для распределения материала снабжено контактным элементом его включения, взаимодействующим. с вилками штанги,На Фиг,1 изображено предлагаемоеустройство, общий вид; на фиг,2 - тоже, вид сверху.Устройство состоит из следующих узлов .На рамном корпусе 1 размещены стойки 2 с накопительной емкостью 3 с выдвижным днищем 4 и направляющий элегомент 5 в виде пластины с конхоидальным пазом А, вал 6 и ось реверсивногопривода 7.На раме 1 по краям установлены нэкопительные бункеры 8, имеющие проме-.жуточную доэаторную камеру 9 с отсекателями 10 и 11.На валу б смонтированы поворотныйсектор 12, взаимодействующий с приводом 7, и телескопическая штанга, 30плечо которой 13 выполнено подпружиненным. Плечо 14 штанги имеет ролик сребордой 15, перемещающийся по пазуА и на конце несет раскладочную емкость 16 с открытой верхней частью и 35щелевым выпуском. Кроме того,на плече14 закреплены вилки 17 и 18, взаимодействующие своими зубьями с отсекателями 10 и 11 и средствами перемещения раскладочного узла 3 с выдвижным 40днищем 4, например через концевой переключатель 19. Устройство работает следующим образом.45Накопительная емкость 3 с выдвижным днищем 4 размещается в устройстве, и в накопительные бункеры 8 засыпается исследуемый материал, в одном случае с пигментом, Промежуточная доза- торная камера 9 оказывается заполненной, причем нижний отсекатель перекрывает выходное отверстие.С включением привода 7 начинает перемещаться сектор 12 и вместе с ним приходит в движение шт 1 нга, Ролик с.ребордами 15 движется по конхоидальному пазу А, плечо 13 меняет длину в отверстии с профилем паза. Нижний конец плеча 14 таким образом при движении идет паралельно днищу 4. 60Когда телескопическая штанга доходит до крайнего положения, вилка 17 закрывает верхний отсекатель доэаторной камеры 9, а вилка 18 открывает нижний. Материал высыпается в раскладочную емкость 16, В это время срабатывает реле и телескопическая штанга перемещается в другую сторону. Помере перемещения .материал высыпаетсяравномерно через щель в раскладочнойемкости 16 и, когда штанга приходитв крайнее положение, емкость 16 истощается, механизм перемещения срабатывает и раскладочный узел 3 опускаетсяна заданную величину. В это же времяпроисходит загрузка раскладочной емкости .16 и цикл повторяется,Вилки 17 и 18 открыванием и закрыванием отсекателей 10 и 11 регулируютзаполнение промежуточной доэаторнойкамеры 9,Для обеспечения прямолинейногодвижения щелевого отверстия раскла-.дочной емкости кривизна конхоидального паза определяется иэ выраженияе 0= -О,С 059 где 0 - длина подпружиненного концателескопической штанги(изменяемая);О - длина жесткого плеча телескопической штанги (неизменяемая) 1с - минимальная длина телескопической штанги;9 - угол раскрытия конуса раскладочной емкости, или угол раэ -маха движения телескопическойштанги, или внутренний уголраскрытия сектора.Чтобы целевое отверстие перемещалось с постоянной линейной скоростью М,поворотный сектор выполняется с криволинейной рабочей поверхностью, радиус которой определяется из выраженияКаи-с соьЮ) Ччсо 9 где К - радиус приводного валика;Я - его угловая скорость.Установка поз воляет проиэ водить послойную укладку исследуемого материала. При предварительной окраске засыпаемого в одну накопительную емкость материала появляется воэможность получить раскладку с чередованием слоев окрашенного и неокрашенного материала.Раскладка материала слоями с различной окраской позволяет осуществлять наблюдение через прозрачную стенку прибора и Фиксировать перемещение поверхностного контура материала и его внутренних слоев.Применение предлагаемого устройства позволяет более глубоко изучить механизм поведения сыпучих материалов и, в часности, исследовать угол обрушения материала в зависимости от .высоты насыпания форму откоса от нагрузки сооружениями, например модулями нефтяных резервуаров; изменение напряженного состояния и деформации сыпучих материалов и грунтов при поверхностной нагрузке сооружениями с различной формой основания, забивке свай 5и т.п. формула изобретения101. Устройство для исследования физико-механических свойств сыпучих материалов и грунтов, включающее опорные, стойки и установленную на них накопительную емкость с выдвижным днищем,. и средство для распределения материала, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения диапазона исследований, оно снабжено рамным корпусом, в котором смонтированы накопительные бункера с дозатор ными камерами и отсекателями, ось реверсивного привода и находящийся с ним в контакте поворотный сектор, и направляющий элемент с конхоидальным пазом и шарнирнирно-установленной теле скопической штангой с раскладочной емкостью, причем одно плечо штанги выполнено подпружиненным и через поворотный сектор связано с осью реверсивного привода, а средство для рас пределения материала имеет направляю" щий ролик с ребордой, размещенный в конхоидальном пазу.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с Фелью пере- З 5 мещения щелевого отверстия раскладочной емкости с постоянной линейной скоростью, поворотный сектор выполнен с криволинейной поверхностью. 3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью прямолинейного перемещения щелевого отверстия раскладочной емкости, кривизна конхоидального паза направляющего эле мента определяется по формулеЦ аеа,ооИгде,О - длина подпружиненного концателескопической штанги)- минимальная длина телескопической штанги;О - длина жесткого плеча телескопической штанги,9 - угол раскрытия конуса раскла дочной емкости4. Устройство по пп.1-4,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что жесткоеплечо рычага снабжено симметрично расположенными вилками, а накопительная емкость установлена под промежуточной доэаторной камерой с отсека- . телями, взаимодействующими с вилками.5, Устройство по пп.1-4, о т л и,ч а ю щ е е с я тем, что средство для распределения материала снабжено контактным элементом его включения, взаимодействующим с вилками штанги.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Зенков Р.Л. Механика насыпных грунтов, М., .Машиностроение, 1963, с.ЗЗ.2. Авторское свидет ель ст во СССР Р 696379, кл, 601 Й 33/24, 1978 (прототип)