Устройство для определения степени уплотнения грунтов
Патент 1113472
Авторы
Устройство для определения степени уплотнения грунтов
Иллюстрации
Реферат
УСТРОЙСТВО ЙЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ , включающее штамп, нагружатель с наконечником для передачи нагрузки на штамп, базовую рейку с опорами и датчик, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса определения степени уплотнения за счет автоматизации установки опор базовой рейки в соответствии с рельефом поверхности грунта, оно снабжено подпружиненными штоками с фрикционным материалом на одном торце и телом качения на другом, а базовая рейка выполнена с горизонтальными каналами для размещения штоков, при этом,один конец каждого штока через фрикционный материал взаимодействует с соответствующей опорой, а другой конец через тело качения - с поверхностью наконечника нагружателя. ///// .
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„, 1113472 A зс5и E 02 D 1/00, G 01 N 3/10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,„д1
К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1.- 1;ф,чту f рс(:
1 (21) 3618856/29-33 (22) 07.06.83 (46) 15.09.84. Бюл. № 34 (72) Л. В. Знахур, Ю. Д. Мазо, Е. И. Путилин, Л. Д. Беляков, И. П. Вертинский и С. Н. Зенькович (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Главного управления по строительству Байкало-Амурской м а гистрал и (53) 624.131.375 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 79976, кл. Е 02 D !/00; E 01 С 7/00, 1948.
2. Добров Э. М. и др. Крупнообломочные грунты в дорожном строительстве. М., «Транспорт», 1981, с. 139. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ, включающее штамп, нагружатель с наконечником для передачи нагрузки на штамп, базовую рейку с опорами и датчик, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса определения степени уплотнения за счет автоматизации установки опор базовой рейки в соответствии с рельефом поверхности грунта, оно снабжено подпружиненными штоками с фрикционным материалом на одном торце и телом качения на другом, а базовая рейка выполнена с горизонтальными каналами для размещения штоков, при этом, один конец каждого штока через фрикционный материал взаимодействует с соответствующей опорой, а другой конец через тело качения — с поверхностью Ж наконечника нагружателя.
1 13472
I l. ooðc f(f1èå относится к Tð()èòñ ff с гву, ч ()сT IlocT I I k устроЙств ам дг1 51 f(() f1 ò p>!, < )1 с I cIIcIIII у1(л<) гвен ия грунтов зсчляного <п .1 ) гfi;1.
Извес1 но >cT PolfcTBo для oil P(l(. i < 111<Я
ПЕСУЩСй СПО O()IIOCTH ГРУIITOI3 IIP()<)III>IIIII IIOгр;зкамп, вклк)ча)оп,ес домкр )т, у(";)навливаемый под раму явточобиля. и<тамп и регистрирующее:<рпспос<гбл(!III<. для записии величины осадки штячпя (шд нагрузкой (11.
Недостатком даilíîão ус < ройствя является то, что регистрирукнцее нриспособ,l(впе, состоящее из 1(питы с kpoIIIIITOHIIo l и являющееся отдельной, ca focfnHT«ли<1<)II частью прибора, устанавливается ня гру<гг и присоединяется к <птампу после установки последнего на цв итоном полупрострянств(, а это делает невозможным автоматизацию процесса и снижает точность измерений.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения степени уплотнения грунтов, включающее штамп, нагружатель с наконечником для передачи нагрузки на штамп, базовую рейку с опорами и датчик (2).
Недостатками этого устройства являются непроизводительные затраты времени на стяновку выносных опор и большая сложIIocTb автоматизации контроля степени уплотнения грунта.
Цель изобретения — ускорение процесса определения степени уплотнения за счет автоматизации установки опор базовой рейки в соответствии с рельефом поверхности грунта.
1)ель достигается тем, что устройство для определения степени уплотнения грунтов, включающее штамп, нагружатель с наконечником для передачи нагрузки на штамп, базовую рейку с опорами и датчик, снабжено подпружиненными штоками с фрпкционным материалом на одном торце и телом качения на другом, а базовая рейка выполнена с горизонтальными каналами для размещения штоков, при этом один конец каждого штока через фрикционный материал взаимодействует с соответствующей опорой, а другой конец через тело качения — с поверхностью наконечника нагружателя.
На фиг. 1 и 2 дано устройство в транспортном и рабочем положениях соответственно, общий вид; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 2.
Устройство для определения степени уплотнения грунтов состоит из нагружателя— опорной балки базовой машины, например катка, и гидроцилиндра 2 с удлиненным сферическим наконечником 3, штампа 4, базовой рейки 5 с установленными на ней через шарниры 6 поворотными планками 7 с отверстиями 8, в которых на шарнирах 9 крепятся опоры 10. Базовая рейка 5 своими вертикальными каналами 1! установле5
<0
45.:.<нр;<в:)1;<нине 12, жс Tvo связанные с<) <1::.,ч<гоч 1. 1!змеритсльная система содер:i:1 д <тчик 13,. В горизонтальных каналах 1>1 <)я «)1>oli рейки симметрично оси гидр(н(плин ip;: ря ufcfucfff» два подпружиненных IIIToHB 15 с возможностью перемещения от
B транспортном положении (фиг. 1) шток гидроцилиндра устройства максимально поднят и устройство через планки 17 и направляющие 12 подвешено над поверхностью грунта на сферическом наконечнике
3. Причем опоры 10 за счет шарниров 6 и 9 под действием собственно)о веса свободно опущены, При этом тела качения 16 пружинами прижаты к шаровой поверхности наконечника 3 и расстояние между их осями минимально.
Устройство работает следующим образом (фиг. 2 — 4) .
1Io окончании уплотнения участка насыпи останавливают каток и от его гидросистемы подают давление в гидроцилиндр 2, в результате чего штамп 4 устанавливается на грунт. Одновременно опоры !О за счет соединения с рейкой через системы шарниров 6 и 9 устанавливаются по высоте в соответствии с рельефом поверхности грунта.
После возникновения контакта штам па с грунтом некоторое время продолжается вертикальное перемещение наконечника 3 относительно штампа 4, в результате чего тела качения 16 перемещаются с шаровой поверхности наконечника 3 на цилиндрическую, связанные с ними горизонтальные штоки 15 переме(цаются от оси гидроцилиндра к периферии в каналах 14 и через фрикционный материал зажимают шарниры 6. чем фиксируют положение поворотных планок 7, а следовательно, и опор 10. При этом расстояние между осями тел качения становится максимальным.
При возрастании давления в гидросистеме происходит внедрение штампа 4 в грунт. Когда Р, передаваемое на грунт через штамп 4, становится равным заданному для данной площади штампа и вида грунта, прекращают подачу жидкости в цилинIp.
При заданном усилии штамп 4 оседает в грунт на величину Х,„ „, (фиг. 2). Одновременно происходит образование деформированной зоны поверхности — чаши прогн1113472 ба. При круглом I!IT3%1II(. радиусом К диаметр чаши прогиба l.
Вследствие образования чаши прогиба рейка 5 с опорами 10, расположенными в ее зоне, перемещаясь по направлякгщим 12, под действием собственного веса оседают на величину Х !, меньшую величины Х„„„,, Датчиком перемещения 13 фиксируется разность перемещенийЖ= (Х, Х„). При достижении значением ЬХ установленной для данного грунта величины в кабине машиниста катка загорается лампочка, сигнализирующая о том, что степень уплотнения грунта достигла заданного значения. При отсутствии сигнала уплотнение продолжают.
Параметры лХ,c(/2, P u R связаны с показателем степени уплотнения грунта К и его механическими характеристиками зависимостью
3" 1
К- —
1< >< .<- ?? ????” )- -)) -> -<. Ж-1 1" где о — плотность скелета грунта исследуемого объекта г/см ;
ОнаK<: ????” ???????????????????????? ?????????????????? ?????????? !.>
/((- — коэффициент Пуассона;
Š— модуль деформации грунта кг/см
Р— радиус штампа, см; (. е — (—
2 ? — Г);((. СТ()Я III I < <) ОСI I Г !(ДР< )И!.1(! Н
1))! Ло <)(II <)ПО1)ы. l ст))(>ои1енно)! и чап(е ((рогнба.
Значения нар )х)етров/((. и Е мопт быть приняты по литературным данным. 11ри отсутствии таких данных нястроик(! д()тчнка перемещений и системы cèïIàëèçациII может быть осуществл ен а I! o результата м Ix() I I Tрольного испытания небольшого участка (ш(О сыпи, степень уплотнения которого заведомо равна 1. Это достигается за счет з)гачительного превышения на этом участке нормативного числа проходов грунтоуплотняющей машины.
Для исключения переналадки системы автоматического измерения разности перемещений при переходе на другой вид грунта расстояние регулируется перестановкой опор 10 в другое отверстие планки 7.
Применение предложенного устройства позволяет ускорить процесс определения степени уплотнения за счет автоматической установки опор измерительной системы при контакте штампа с грунтом в соответствии с рельефом его поверхности, что исключает монтаж и демонтаж устройства при проведении каждого последующего испытания, а также дает возможность осуществлять контроль за уплотнением из кабины машиниста.
lll3472
Фиг.3
Редактор М. Дылын
Заказ 6199 24
Составитель Г.Мартынова
Техред И. Верес Корректор А. Обручар
Тираж 643 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4