Пенетрометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А ИЯ";Ъ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЬСТВУ АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) А,Ю.Суворов, Г,А.Крестовникови В.А,Ридер(71) Центральный ордена ТрудовогоКраеного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт(56) 1. Патент США У 2607218,кл. 73-84, 1952,2, Авторское свидетельство СССРФ 433379, кл. Е 02 Р 1/00, 1971(54)(57) ПЕНЕТРОИЕТР, включающийнаправляющие стойки с опорной плитой,шангу с зондом, нагружающий механизм, выполненный в виде подпружиненной относительно штанги втулкис рукоятками, кассету с ведомой иведущей катушками, ведущая из которых установлена на одной оси сошкивом лентопротяжного механизма сприводом, записывающее приспособление, выполненное в виде ползуна спером и приводом, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения эа счет автоматической корректировки масштабазаписи в процессе исследования грун 80157159 4 (51 Е 02 Р 1/00; С 01 И 3/24 та, штанга снабжена кронштейном сдополнительным шкивом, втулка - упором, кассета - поворотной планкой ирычагом, ведущая катушка - ступицейс равномерно расположенными по ееторцовой поверхности штифтами, азаписывающее приспособление - дополнительным ползуном с пером и приводом, привод шкива лентопротяжногомеханизма выполнен в виде подпружиненного троса, огибающего шкив лентопротяжного механизма и дополнительный шкив и соединенного одним концом с опорной плитой, а другим снаправляющей стойкой, привод ползуна выполнен в виде подпружиненногодвуплечего рычага, шарнирно закрепленного на поворотной планке и взаимодействующего с упором на втулкенагружающего механизма, а приводдополнительного полэуна - в видебалансирного рычага. соединенногопосредством поводка с рычагом, установленным с возможностью взаимодействия со штатами на ступице ведущей катушки, при этом кассета со.осно установлена со штангой и жест-,ко соединена с кронштейном, охватывающим одну иэ рукояток нагружакщегомеханизма, а ведущая катушка соединена со шкивом лентопротяжного механизма муфтой свободного хода, 1 11571Изобретете относится к исследованию механических свойств грунтов путем их статического зондирования.Известен пенетрометр для определения сопротивления грунта вдавливаниюнаконечника, включающий штангу сзондом нагружающий и регистрирующиймеханизмы 1 ,Недостатком данного пенетрометраявляется отсутствие автоматичсской 1 Озаписи результатов измерения в процессе зондирования, что снижает точность исследования и повышает трудоемкость испытаний.Наиболее близким к предлагаемомуявляется пенетрометр, включающийнаправляюцие стойки с опорной плитой,штангу с зондом, нагружающий механизм, выполненный в виде подпружиненной относительно штанги втулки с ру р1коятками, кассету с ведомой и ведущей катушками, ведущая из которыхустановлена на одной оси со шкивомлентопротяжного механизма с приводом,записывающее приспособление, выпол-2ненное в виде полэуна с пером и приводом 2Недостатком известного пенетрометра является отсутствие учета масштаба записи в процессе исследования,который постоянно меняется в видуизменения диаметра рулона ленты приее перематывании, что снижает точность эксперимента, создает большиетрудности при интерпретации резуль 35татов измерений. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет автоматической корректировки масштаба записи в процессе исследования грунта;1 ОЭта цель достигдется тем,что в пенетрометре, включающем направляющие стойки с опорной плитой, штангу с зондом, ндгруждющий механизм, выполненный в виде подпружиненной относи тельно штанги втулки с рукоятками, кассету с ведомой и ведущей катушками, ведущая иэ которых установлена на одной оси со шкивом лентопротяжного механизма с приводом, записываю- о щее приспособление, выполненное в виде ползуна с пером и приводом, штанга снабжена кронштейном с дополнительным шкивом, втулка - упором, кассета - поворотной планкой и рычагом, 55 ведущая катушка - ступицей с равномерно расположенными по ее торцевой поверхности щтиФтаии а эдписывдю 592.щее приспособление - дополнительнымползуном с пером и приводом, приводшкива лентопротяжного механизма выполнен в виде подпружиненного троса,огибающего шкив лентопротяжного механизма и дополнительный шкив исоединенного одним концом с опорнойплитой, а другим с направляющейстойкой, привод ползуна выполнен ввиде подпружиненного двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на поворотной планке .и взаимодействующегос упором на втулке нагружающего механизма, а привод дополнительногоползуна - в виде балансирного рычага, соединенного посредством поводка с рычагом, установленным с возможностью взаимодействия со штиФтами на ступице ведущей катушки, приэтом кассета соосно установлена соштангой и жестко соединена с кронштейном, охватывающим одну из рукояток нагружающего механизма, а ведущая катушка соединена со шкивомлентопротяжного механизма муФтойсвободного хода.На Фиг. 1 изображен пенетрометрв исходном положении, общий вид; наФиг, 2 - то же, в рабочем положении, на Фиг 3 - ползуны с перьямии их приводы, на Фиг. 4 - разрезА-А на Фиг, 1, на Фиг. 5 - разрезБ-Б на фиг, 4, на Фиг.б - разрез В-Вна Фиг. 1,Пенетрометр содержит направляющие стойки 1 с опорной плитой 2, Верхние концы опорных стоек соединены между собой поручнями 3. Между стойками расположена штанга 4 с зондом 5, который может быть выполнен в виде плоского штампа или конусного наконечника. Центрирование штанги 4 в нижней части пенетрометра осуществляется стаканом 6. Штанга 4 снабжена кронштейном 7 с дополнительным шкивом 8. Пенетрометр содержит нагружающий механизм, выполненный в виде подпружиненной относительно штанги втулки 9 с рукоятками 10 и упором 11. Пенетрометр содержит кассету 12 с ведуц 1 ей 13 и ведомой 14 катушками, причем ведущая катушка 13 установлена на одной оси 15 со шкивом 16 лентопротяжного механизма, Кассета 12 снабжена поворотной планкой 17, крепящейся с помоцью осей 18 в боковых панелях 19 кассеты 12, и рычагом 20, Ведущая катуш11571 ка 13 снабжена ступицей 21 с равномерно расположенными по ее торцовой поверхности штифтами 22.Привод шкива 16 лентопротяжного механизма выполнен в виде,подпружиненного троса 23, огибающего шкив 16 и ополнительный шкив 8 и соединенного одним концом с опорной плитой 2, а другим - с направляющей стойкой 1. 10Записывающее приспособление включает ползун 24 с пером 25 для записи на ленте 26 графика нагрузки и дополнительный полэун 27 с пером 28 для записи отметок на ленте 26 вра щения шкива 16 лентопротяжного механизма, Привод ползуна 24 выполнен в виде подпружиненного двуплечего рычага 29, шарнирно закрепленного на поворотной планке 17, а привод до полнительного ползуна 27 - в виде балансирного рычага 30, упирающегося в дополнительный ползун 27, установленный на оси 3 1, и соединенного посредством поводка 32 с рычагом 20, 25 установленным на боковой панели 19 кассеты 12. Кассета 12 соосно установлена со штангой 4 и жестко соединена с кронштейном 7, охватывающим пазом 33 одну из рукояток 10 нагружающего механизма, а ведущая катушка 13 соединена со шкивом 16 лентопротяжного механизма муфтой 34 свободного хода. Пенетрометр имеет также тарировочную шкалу 35,35 При этом двуплечий рычаг 29 прописывает на ленте 26 горизонтальную прямую. Шкив 16 разблокируется с осью 15 муфтой 34 свободного хода, а ось 15 в этот момент блокируется муфтой 34 свободного хода с боковой панелью 19 кассеты 12 и обеспечивает неподвижное положение ведущей катушке 13 с лентой 26, при этом шкив 16 ленотпротяжПенетрометр работает следующимобразом.При приложении нагрузки к рукояткам 10 усилие передается через подпружиненную втулку 9 на штангу 4 и зонд 40 5, который, преодолевая сопротивле-, ние сжатия, внедряется в грунт. При этом кассета 12 вместе со штангой 4 и зондом 5 перемещается вниз относительно опорной плиты 2, свободно лежащей на грунте, на глубину его деформации под зондом 5, а шкив 16 лентопротяжного механизма блокируется с осью 15 муфтой 34 свободного хода и, .перекатываясь по подпружиненному тросу 23, вращает ведущую катушку 13, последняя наматывает на себя ленту 26, сматывая ее с ведомой катушки 14. Вместе со штангой 4 перемещается подпружиненная втулка 9 с упором 11. Двуплечий рычаг 29, шарнирно установленный на поворотной планке 17 кассе. ты 12, опирается подпружиненным 59плечом в упор 11 на втулке 9 и изменяет свое положение в поперечной плоскости кассеты 12.Длинное плечо двуплечего рычага 29 опирается на ползун 24 с пером 25, При этом перо 25, опираясь на движущуюся ленту 26, воспроизводит на ней графическую запись, соответствующую величине прилагаемого усилия к рукояткам 10.При вращении ведущей катушки 13 штифты 22, установленныена торце ступицы 21, улираясь в конец одного плеча рычага 20, установленного на боковой панели 19 кассеты 12, качают его. Качание другого плеча рычага 20 посредством поводка 32 передается на балансирныйрычаг 30, установленный на боковой панели 19 кассеты 12. Балансирный рычаг 30, упираясь в дополнительный ползун 27, перемещает его по оси 31. 11 ри выходе из зацепления рычага 20 со штифтами 22 дополнительный ползун 27 нод действием пружины, установленной на оси 31, давит на балансирный рычаг 30 и вся система возвращается в исходное положение.При этом перо 28 дополнительного ползуна 27 на ленте 26 пишет прямую вертикальную линию и отметку всплеска на этой прямой при взаимодействии балансирного рычага 30 со штифтамиФ22 ступицы 21 ведущей катушки 13.Количество отметок за один оборот ведущей катушки 13 равно количеству штифтов 22, установленных на ступице 21 ведущей катушки 13.При этом длина окружности охвата тросом 23 шкива 16 за один его оборот по абсолютной величине соответствует глубине погружения зонда 5, При снятии нагрузки с нагружающего механизма и подтягивании штанги 4 с зондом 5 и кассетой 12 вверх после замера деформации все системы и механизмы пенетрометра занимают исходное положение.5ного механизма свободно перекатывается по подпружиненному тросу 23,После выполнения процесса замеров точка записи графика нагрузка 1157159осадка может быть началом координат .следующего процесса замеров.Применение изобретения позволяетповысить точность эксперимента, сократить трудоемкость при интерпретации результатов измерений.1157159 Составитель Л.Тронедактор О.Черниченко . . ТехредМ.Надь орре Тирак 649 Государственного комитет делам изобретений и открыт осква, Ж-. 35, Раущская наб