Устройство для исследования свойств грунта

Устройство для исследования свойств грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1 939637 (63) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 0501.79 (21) 2719432/29-33

)51)M Nn З с.присоедине; ием заявки Й9

Е 02 9 1/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300682, Бюллетень Hо 24

Дата опубликования описания 300682 (53 УДК 624.131. . 377 (088 . 8) Б.В. Нечежеленко, В.В. Кованько и П.А. Почуцрх 3

1 (72) Авторы изобретения

1. л с,.,: зяйства -": (71) Заявитель

Украинский институт инженеров водного х (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ

ГРУНТА

Изобретение относится к инженерйой геологии и может быть использовано для моделирования условий естественного залегания грунта.

Известно устройство для исследования свойств грунта, включающее штамп, соединенный с нагрузочным приспособлением (1 ).

Недостаток данного устройства заключается в невозможности моделировать условия залегания грунта на различных глубинах.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для исследования свойств грунта, включающее корпус, камеру для грунта, нагрузочное приспособление, соединенное со штампом, механизм для уплотнения грунта и измерительное приспособление (2).

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не используется для исследования влияния гравитационных полей на прачность грунтов °

Цель изобретения — расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для .исследования, свойств грунта, включающее корпус, камеру для грунта, нагрузочное приспособление, соединенное со штампом, механизм для уплотнения грунта и измерительное приспособление, снабжено дополнительной кольцевой камерой.для грунта, механизм для уплотнения грунта выполнен в виде центробежной установки, нагрузочное приспособление в виде электромагнитной катушки с якорем и ударником, а измерительное приспособление — в виде трех цилиндрических металлических обкладок, образующих емкостные электрические

- элементы, причем две обкладки установлены .по стенкам камер для грунта, а третья - на ударнике.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 принципиальная электрическая схема измерительного приспособления пенетрометра; на фиг.3 — схема включения н отключения электромагнита постоянного тока.

Устройство. состоит из корпуса 1 со стаканом 2, выполненным из диэ>5 .лектрика, внутри которого расположены обкладки 3 и 4 цилиндрического емкостного элемента, образующие конденсатор с электрической емкостью СА.

B свою очередь обкладка 4 совместно

ЗО с обкладкой 5, запрессованной на бо939637 новой поверхности ударника 6, образует конденсатор с электрической емкостью СВ. Ударник б через якорь 7 удерживается в исходном состоянии электромагнитом постоянного тока 8.

Нижняя часть ударника б представляет собой штамп 9. Обкладка 3 с натяroM надевается на стакан 10, обкладка 4 прессуется в цилиндр 11, который вместе со стаканом 10 представляет собой опору для крышки 12, прижатой 10 крышкой 13. Внутренняя камера представляет собой стакан 14, закрывающийся крышкой 15. Исследуемый грунт

16 находится одновременно во внутренней цилиндрической и наружной кольцевой камерах. Обкладки 4 и 5 разделены слюдяным изолятором 17. Обкладки

3 и 4 имеют выход на измерительный мост переменного тока Р-5004 через винты 18 и 19. Обкладки 4 и 5 имеют выход на второй измерительный мост через винты 20 и 19.

Каркас катушки электромагнита постоянного тока 8 прикреплен к днищу крышки 21. Фланец 22 кРепится к крыш- ке 23, на которую навинчивается крышка 24, предохраняющая выводы обкладок, а также клеммы 25 подвода питания к катушке электромагнита.

Устройство работает следующим образом.

При включении центробежной уста новки (не показана) корпус 1 начинает вращаться, а грунт, помещенный во внутреннюю камеру 14 и наружную кольцевую камеру, под воздействием центробежных сил начинает уплотняться, причем величина плотности грунта определяется по измерению величины

CA электрической емкости конденсатора по формуле 40 где vq — масса исследуемого материала;

f o — диэлектрическая проницаемость воздуха;

߄— диэлектрическая пРоницаемость 50 . исследуемого материала, соответствующая достигнутой плотности грунта длина грунтовой камеры;З вЂ” внешний диаметр внутренней

1 обкладки конденсатора;

2 — внутренний диаметр внешней обкладки конденсатора.

После уплотнения грунта электромагнит 8 обеспечивается и ударник б под действием центробежных сил обеспечивает внедрение штампа 9 в исследуемый грунт. При этом прочность грунта определяется глубиной внедрения штампа 9 в исследуемый грунт, а следовательно, измеренной величиной электрической емкости конденсатора

СВ„ . Шкалы измерительных мостов конденсаторов Сд и СВ проградуированы соответственно в единицах плотности и прочности. После загрузки исследуемого грунта в устройство запитывается катушка электромагнита 8 включением ключа К, в результате чего ударник 6 находится в притянутом положении, а штамп 9 — на уровне иссле:дуемого грунта 16. Нажатием кнопки Пуск (фиг.2) запитывается катушка реле Р., которое, замкнув свои контакты, подключает к измерительным мостам P-5004 обкладки емкостного измерительного элемента. Исходные показания мостов Р-5004 принимаются за нулевые. После включения центробежной установки по показаниям моста, подключенного к конденсатору CA,oáåñпечивают достижение необходимой плот-. ности исследуемого грунта, размыкают ключ К (фиг.3) схемы питания электромагнита 8 и штамп ударника проникает в исследуемый грунт. С помощью моста, подключенного к конденсатору

С8, измеряют прочность исследуемого грунта в зависимости от различных величин гравитационных полей.

Формула изобретения

Устройство для исследования свойств грунта, включающее корпус камеру для грунта, нагрузочное приспособление, соединенное со штампом, механизм для уплотнения грунта и из— мерительное приспособление, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено дополнительной кольцевой камерой для грунта, механизм для уплотнения грунта выполнен в виде центробежной установки, нагрузочное приспособление — в виде электромагнитной катушки с якорем и ударником, а измерительное приспособление — в виде трех цилиндрических металлических обкладок, образующих емкостные электрические элементы, причем две обкладки установлены по стенкам камер для грунта, а третья — на ударнике.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Черкасов И.И. и др. Грунт Луны.

М., Наука, 1975, с. 33-36, 49-50.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 633977, кл. Е 02 О 1/00, 1977.