Устройство для определения сдвиговых характеристик снега

Устройство для определения сдвиговых характеристик снега

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистнческнк

Реслублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()885865 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.03.80 (21) 2893352/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

G01 N3/24

Е 02 D 1/02

Гооударствеииый комитет (23) Приоритет— по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30.11.81 (53) УДК 624.131..377 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Софиян, А. И. Мазур, В. В. Крюков и Е. И. Максименко (71) Заявитель

" -". г."1А (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СДВИГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СНЕГА

Изобретение относится к технике для исследования механических свойств снега преимущественно естественного сложения.

Известно устройство — бевометр — для исследования прочностных свойств грунта, состоящее из двух или трех штампов различного размера и одного диска для определения напряжений сдвига. Штампы и диск приводятся в вертикальное перемещение и вращение моторами, при этом определяются зависимость осадки грунта от приложенной нормальной нагрузки, а также зависимость горизонтальных деформаций от приложенных сдвигающих (тангенциальных усилий (1) .

При взаимодействии дисков беваметров со снегом приводится в движение область подштампового слоя ввиду существенности бокового выпора элементарных частиц снега, неопределенности напряженного состояния, а также малых удельных сопротивлений и больших перемещений штампа, полученные количественные данные не могут служить характеристиками ни деформативных, ни сдвиговых свойств снега.

Наиболее близким к предлагаемому является лабораторный прибор, включающий неподвижную и подвижную кольцевые обоймы, измерительные приспособления и штамп, расположенный в неподвижной кольцевой обойме и связанный с измерительным приспособлением (2) .

В данном приборе исключен эффект боS кового выпора, однако при отборе пробы снега нарушаются структурные связи, в результате чего образцы, доставленные в лабораторию, будут иметь другие физические характеристики по плотности, температуре и структурному состоянию, чем в условиях естественного сложения.

Многолетний опыт исследования проходимости гусеничных машин показывает, что использование устройств аналогичного типа

15 не обеспечивает экспресс-оценки свойств снега. Последнее требует создания специальной лабораторной базы (холодильные камеры, специальные наборы цилиндровпробозаборников, нагружающих механизмов и т. д.), что экономически не подлежит

20 обоснованию.

Цель изобретения — определение структурного сцепления снега при различной степени его уплотненности.

885865

1О

15 и

Формула изобретения

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения сдвиговых характеристик, включающем неподвижную и подвижную обоймы, измерительные приспособления и штамп, установленный в неподвижной кольцевой обойме и связанный с измерительным приспособлением, неподвижная кольцевая обойма выполнена в виде мерного цилиндра с запорной крышкой, а подвижная кольцевая обойма установлена с возможностью поворота и снабжена силоизмерительным приспособлением, при этом подвижная и неподвижная обоймы связаны между собой, подвижная обойма снабжена съемными дисками с различными по форме и размерам выступами, а в качестве силоизмерительного устройства использован тарированный пучковый торсионный вал, одновременно являющийся узлом крепления подвижной и неподвижной обоймы.

На чертеже изображено предлагаемое устройство с частичным вырезом его стенки.

Устройство состоит из цилиндра 1, предназначенного для отбора пробы снега и выполненного из тонкостенной трубы, на наружной поверхности которого вдоль оси нанесены мерные линейные деления, а в верхней части смонтированы упорные ручки 2 для облегчения внедрения цилиндра 1 в снежный покров. Верхний конец цилиндра 1 закрывается крышкой 3, на которой смонтирован тросовый механизм 4 для привода перемещения штока 5 со штампом 6 и создания предварительного уплотнения снега. Для его определения в верхней части штока 5 размещено контрольное измерительное устройство 7 с индикатором 8. На наружных поверхностях штока 5 и цилиндра нанесены мерные линейные отметки для контроля величины взятой пробы снега и его уплотненности. Цилиндр 1 закрыт крышкой 9, которая после подготовки пробы снега снимается, а на конце мерного неподвижного цилиндра 1 устанавливается радиально подвижная обойма. Она состоит из съемного диска 10 кольцевой обоймы !1, устанавливаемой консольно на конце мерного цилиндра неподвижно посредством шайбы 12. Детали 11 и 12 поворотно связаны через тросион 13, который через ручку 14 связан со стрелкой 15, которая фиксирует свое положение на шкале 16, отградуированной в масштабе, например, размерности момента.

Устройство работает следующим образом.

Корпус цилиндра 1 с предварительно поднятым штампом 3 внедряют в снежный покров до упора в грунтовый массив. После этого цилиндр 1 с пробой снега извлекают из снега и на свободный конец цилиндра устанавливают запорную крышку 9, а вращением диска 10 создается необходимая плотность снега.

Выполнив подготовительные операции, на конец мерного цилиндра 1 устанавливают сдвиговое приспособление, в кольцо котоЗо

4 рого перемещается проба снега. Перемещением рукоятки 14 обеспечивается срез пробы снега, а по показаниям шкалы 16 судят о величине структурного сцепления снега данного состояния. В случае, когда необходимо определение коэффициента внешнего трения, на обойму 11 устанавливают диск 10 заданной степени шероховатости, и цикл испытаний повторяется.

Устройство для определения сдвиговых характеристик снега может быть выполнено в виде ручного прибора, что исключает трудоемкие и длительные лабораторные исследования, а его применение позволяет определить сдвиговые характеристики снега в условиях, когда известные методы неэффективны; осуществить массовые исследования до полного решения задачи, в том числе оценить изменчивость выявленных закономерностей методами математической статистики, а также обеспечить высокую точность результатов исследования и на этой основе выявить закономерности механических характеристик снега во взаимосвязи с его физическим состоянием.

1. Устройство для определения сдвиговых характеристик снега, содержащее неподвижную и подвижную кольцевые обоймы, измерительные приспособления и штамп, расположенный в неподвижной кольцевой обойме и связанный с измерительным приспособлением, отличающееся тем, что, с целью определения структурного сцепления снега при различной степени уплотненности неподвижная кольцевая обойма выполнена в виде мерного цилиндра с запорной крышкой, а подвижная кольцевая обойма установлена с возможностью поворота и снабжена силоизмерительным приспособлением, при этом подвижная и неподвижная обоймы связаны между собой.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью определения коэффициента внешнего трения при различной степени уплотненности снега и шероховатости поверхностей, подвижная кольцеобразная обойма снабжена съемными дисками с различными по форме и размерам выступами.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве силоизмерительного устройства использован тарированный пучковый торсионный вал, одновременно являющийся узлом крепления подвижной обоймы и мерного цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ьеккер M. Г. Введение в теорию систем местность — машина. M., «Машиностроение», 1973, с. 14 — 15.

2. Сидоров Н. Н. и др. Современные методы определения характеристик механических свойств грунтов. Л., Стройиздат, 1972, с. 52 — 63 (прототип) .

885865

Составитель В. Латушкин

Редактор Н. Безродная Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 10532/63 Тирав 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4