Устройство для определения динамических характеристик грунтов

Устройство для определения динамических характеристик грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11958584 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 090680 (21) 2938897/29-33

Р1 М К з с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Е 02 D 1/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений . и открытий

Опубликовано 15.09.82. 6юллетень № 34 (531УДК б24.131. . 385 (088. 8) Дата опубликования описания 15.09.82 (72) Автор. изобретения

Л. П. Волков л

-.е 1 (Г т о е

Донецкий государственный проектный и научи исследовательский институт промышленного строительства "Донецкий ПромстройНиипроект (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ

Изобретение. относится к строительству и предназначено для определения в полевых условиях динамических характеристик грунтов, необходимых длярасчета фундаментов машин с динамичес кими нагрузками.

Известно устройство ддя определЕния динамических характеристик грунтов, включающее штамп, связанный с щ вибратором в измерительные приборы(1).

Однако при использовании известного устройства изменение частоты вращения валов дебалансов вибратора приводит к изменению амплитуды дина" мической нагрузки на штамп пропорциональнб квадрату частоты .вращения валов дебалансов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения динамических характеристик грунтов, включающее опорную плиту, концы которой шарнир- но связаны со штампами, установленными на плите, вибратор направленного действия с электроприводом и платформой, измерительные приспособления:::(2)

Недостаток устройства - невозможность, производства определений с автомати-; ческой регулировкой амплитуды гармо- 30 нйческой нагрузки на штамп в широком диапазоне частот.

Целью изобретения является повышение производительности устройства путем автоматической регулировки амплитуды динамической нагрузки на штамп в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения динамических характеристик грунтов, включающем грузовую балку с набором гр ров„ связанную с одним иэ штампов посредством шарового шарнира, а с другим - через шарнирно закрепленные на нем ползуны, установленные в обра. эованных в балке продольных пазах, размещЕнные на поворотной платформе вибратор направленного действия с электродвигателем, измерительные приспособления, причем ocb поворота вибратора совмещена с линией пересечения плоскости. вращения центров дебалансных.масс с плоскостью, проходящей через ось шарниров ползунов перпендикулярно продольной ось балки, вибратор выполнен с вариатором скорости, имеющим механизм перемещения ведущего барабана в виде винта с гайкой, а грузовая балка снабжена зубчатым яенцом, связанным с ним валом шестер.

958584 ней, причем ведомый диск вариатора установле на одном иэ валов дебалан сов вибратора и прижат к ведущему барабану, выполненному с переменной конусностью, вал которого одним концом связан аксиально-подвижным соеди- 5 нением с валом ротора электродвигате-!

as, а другим - через радиально упор ный подшипник — с винтом, связанным в свою очередь .ксиально-подвижным соединением с валом шестерней, при этом гайка винта выполнена заодио с вал-шестерней, установленной на поворетией платформе вибратора.

Иа фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез A-A на 5 фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство включает в себя опорную плиту 1, соединенную посредством шарового шарнира 2 со штампом 3, установленные в продольных пазах грузо-, вой балки 1 полэуны 4, шарнирно соеди ненные со штампом 5, вибратор направленного действия б с механизмом поворота 7 относительно. опорной плиты 1.

Ведомый диск 8 вариатора скорости вибратора б установлен на одном из валов дисбалансов вибратора б и прижимается тщ ужиней, встроенней в ступицу ведомого диска 8, к ведущему барабану 9 переменной конусности, вал которого одним концом аксиально-подвижным соединением 10 связан с валом ротора электродвигателя 11, а другим через радиально-упорный подшипник 12 с винтом 13, гайка 14 которого закреп35 лена на платформе вибратора б, а винт

13, в свою. очередь, связан аксиальноподвижным соединением 15 с валом шестерней 16, взаимодействующей с зубча-. тым венцом 17, закрепленным на опорной 40 плите 1. Устройство снабжено измерительныьй приспособлениями 18. Цапфы вала ведущего барабана 9 снабжены быстрораэъемными соединениями.

Устройство работает следующим об- 45 разом.

Частота вращения ротора электродвигателя 11, следовательно, и ведущего барабана 9 в процессе определений не изменяется. При повороте виб- gp ратора б. с помощью механизма цоворота.7 относительно грузовой балки 1 вал-шестерня 16 обкатывается по зубчато. му венцу 17. Вращение вала-шестерни 16 пеРедается через аксиально-подвижное соединение 15 винту 13, который взаимодействуя с гайкой 14, преобразует вращательное движение в поступательное, увлекая эа собой через радиально упорный поувийпник 12 ведущий барабан 9. Благодаря наличию аксиально-подвижного соединения 15 вал-шестерня 16 не испытывает осевого воздействия от винта 13.

Через радиально-упорный подшипник 12 крутящий момент с вала ведущего барабана 9 на винт 13 не передается. Тем 65 самым обеспечивается независимость воздействия на вал ведущего барабана

9 крутящего момента от электродвигателя 11, с одной стороны, и осевой силы от винта 12 с другой. Смещаясь вдоль оси, ведущий барабан 9, в свою очередь воздействует на ведомый диск 8, который под этим воздействием смещается вдоль вала дебаланса, в результате чего изменяется соотношение кой" тактных диаметров ведомого диска 8 и ведущего барабана 9, передаточное отношение вариатора, частота вращения валов дебалансов.

Таким образом, вследствие изменения угла наклона вибратора б происходит изменение горизонтальной и вертикальной составляющих гармонической нагрузки, генерируемой вибратором б, а следовательно, амплитуды этой гармонической нагрузки. Вертикальная составляющая гармонической нагрузки от вибратора б воспринимается штам-. пом 5, а горизонтальная - штампом 3.

Уравнение образующей поверхности ведущего барабана y(x)Ь в зависимости от принятых диаметра ведомого диска d», шага винтовой линии винта h, передаточного отношения зубчатой пары.j, назначенной величины мои мента дебалансов . я Э; (m„- масса

is%

i-го дебалаиса,.2„- эксцентрисйтет центра дебалансной массы относительно оси вращения, n - количество дебалансных масс), требуемой условиями испытаний амплитуды гармонической нагрузки на штамп Р (av ) и частоты вращения ведущего барабана определя ют по формуле

Вм

J(x)=

2а

Ф где 3,14 h - ход винта при:повороте вибратора на острый угол с, отсчитываемый для случая определения динамических характеристик при упр; — . гом равномерном сжатии грунта от вер. ,тикали, а при упругом равномерном сдвиге грунта - от горизонталы х

phd

2л

Показания измерительных приспособлений 18, установленных на штампах

3 и 5, служащ исходными данными при определении динамических характеристик грунтов по известным методикам.

Для грунтов, обладающих нелинейными динамическими характеристиками, воэможность определения последних в зависимости от частоты колебаний при неизменной амплитуде гармонической нагрузки на штамп является особенно важной. для ойределенкй динамических характеристик грунтов в Зависимости

958584

Формула изобретения

18 от амплитуды гармонической нагрузки с постоянной частотой колебаний в устройстве достаточно вывести валшестерню 16 из зацепления с зубчатым венцом 17 и производить измерения, изменяя с помощью механизма поворота 7 положение вибратора 6 относительно грузовой балки 1.

Использование устройства при оп ределении динамических характеристик грунтов оснований позволит уменьшить трудозатраты на его обслуживание и сократить сроки испытаний. (J устройство для определения динамических характеристик грунтов, включающее грузовую балку с набором грузов, связанную с одним из штампов посредством .шарового шарнира, а с другим — через шарнирно закрепленные на нем ползуны, установленные в образованных в балке продольных пазах, размещенные на поворотной платформе вибратор направленного действия электродвигателем, измерительные приспособления, причем ось поворота вибратора совмещена с линией пересечения плоскости вращения центров дебалансных масс с плоскостью, проходящей через ось шарниров полэунов перпендикулярно продольной оси балки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства путем автоматической регулировки амплитуды динамической нагрузки на штамп в широком диапазоне частот, вибратор выполнен-с вариатором скорости, имеющим механизм перемещения ведущего барабана в виде винта с гайкой, а грузовая балка снабже-!

О на зубчатым венцом, связанн.:лм с ним валом-шестерней, причем ведомый диск вариатора установлен на одном йэ валов дебалансов вибратора и прижат к ведущему барабану, выполненному

15 переменной конусностью, вал которого одним концом связан аксиально-подвижным соединением с валом ротора электродвигателя, а другим — через радиально упорный подшипник — с винтом, связанным в свою очередь аксиальноподвижным соединением с валом-шестерней, при этом гайка винта. выполнена заодно с валом-шестерней, установленной на поворотной платформе вибра25 тора. °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 690115, кл. E 02 D 1/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2830340/29-33, кл. E. 02 I) 1/02, 1977.