Пенетрометр
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<>987О26
Союз Советских
Социалистических
Республик (6t) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1б0780 (21) 2959083/29-33 с присоединением заявки №($4) hh. Ntl.3
E 02 D 1/00
G 01 N 3/24
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (%3)УДК 624.131.. 54 (088. 8) Опубликовано 070183. БюллетеНЬ ¹ 1
Дата опубликования описания 07.01ÂÇ
П. Н. Бродский,, В. В. Громов, Е. Н. Юдк
В.П. Грушин, A.Ä. Степанов и С.В. Ни
/ н, А4Л,:., Кемурджна-н., итин (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) GEHETPOMETP
Изобретение относится к строитель ству, в частности к инженерно-геоло-гическим исследованиям.
Известен пенетрометр, содержащий основание, конусный наконечник и при. способление для внедрения конусногс наконечника в грунт (1).
Недостаток прибора заключается в )O том, что он не позволяет измерять сопротивление вращательному срезу грун- та.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является пенетрометр, содержащий-основание, кронштейн, соединенный с основанием через систему рычагов с шарнирами шток, соединенный с.кронштейном, конусный наконечник с крышкой и лопастями, приспо-собления для внедрения, вращения к фиксации конусного наконечника и измерительные приспособления (2).
Недостаток известного пенетрометра закпючается в невысокой точности, . ввиду того что он осуществляет пово- рот конусного наконечника с лопастями после его заглубления беэ снятия ! усилия вдавливания, и в сложной конструкции.
Цель изобретения - повышение точности исследований и упрощение конструкции.
Поставленная цель достигается тем, что ь ченетрометре, содержащем основание, кронштейн, соединенный с осно- " ванием через систему рычагов с шарнирами, шток, соединенный с кронштей.ном, конусный накоьчник с крыакой и лопастями, приспособления для внедре-, ния, вращения и фиксации конусного наконечника и.измерительные приспособ. ления, приспособления для внедрения и вращения конусного наконечника выполнены в виде пружин, а приспособле;, ние для фиксации конусного наконечни-,„ ка — в виде выступа на штоке, подпру- жиненных упоров, шарнирно закрепленных на конусном наконечнике и кронштейне, замкового соединения кронштейна с основанием, копира и стойки, закрепленных на основании, при этом конусный наконечник установлен на штоке с возможностью перемещения вдоль его оси.
На фиг. 1 изображен пенетрометр в транспортном положении, общий вкдт на фиг, 2 — то же, положение при внедрении конусного наконечййка в грунт;
987026 на фиг. 3 — то же, положение при повороте конусного наконечника.
Пенетрометр состоит из двух рычагов: неподвижного 1 и подвижного 2, связанных шарнирно между собой, при этом в шарнирном соединении рычагов установлена пружина 3 кручения. Непоцвижный рычаг связан с основанием
4, служащим для закрепления прибора, а конец подвижного рычага соединен жестко с кронштейном 5,. на котором закреплен шток б. На штоке установлен подвижно канусный наконечник 7 с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, например, на направляющих втулках 8. Конусный наконечник 7 представляет собой пустотелый конус с четырьмя лопастями по наружной стороне. Между штоком 6 и корпусом конусного .наконечника 7 установлены пружина 9 кручения и стопорный механизм, служащий для удержа- 2О ния конусного наконечника 7 от поворота при внедрении в грунт и освобождения его (для поворота) при уменьшении реакции от грунта на конусный наконечник 7 до .определенной величи-. 25 ны и состоящий из выступа 10, закрепленного жестко на штоке б, и двух упоров: неподвижного 11, закрепленного на корпусе конусного наконечника 7 .и подвижного 12 подпружиненного с возмог{) жностью вращательного движения, установленного шарнирно на неподвижном 11 упоре. Пружина 13 подвижного 12 упора. одним концом контактирует с ним,а дру-, гим упирается в крышку 14 конусного З5 наконечника 7 и закреплена на. ней. Фиксирование прибора в транспортном
«сложенном) положении осуществляется замком 15, который удерживает кронштейн 5 при транспортировке прибора. 4О
Для предотвращения случайного срабатывания стопорного механизма на основа,"нии прибора жестко закреплена стойка16, которая контактирует с крышкой 14 конусного наконечника 7 для предотвращения его поступательного движения, а45 на кронштейне 5 установлен шарнирно подпружиненный упор 17 с возможностью вращательного движения и взаимодействует одним концом с помощью регулировочного винта 18 с копиром 19, а дру-50 гим через пружину 20 — с подвижным .
-" 2 упором стопорного механизма для предотвращения его поворота. Регулировочный винт служит для поджатия пружин 20 и 13. 55
Пенетрометр работает автоматически.
Определение физико-механических свойств поверхностного слоя грунта основано на методе динамического пе- 6О нетрирования и вращательного среза.
При подаче команды на работу пенетрометра срабатывает замок 15 и освобождает кронштейн 5. Под действием энергии предварительно закрученной пружи-65 ны 3 начинается разворот подвижного
2 рычага из транспортного в рабочее положение. При этом крышка 14 конусно-лопастного штампа отходит от стойки 16, тем самым снимается первая ступень предохранения от случайного срабатывания стопорного механизма (фиг.
2) . Регулировочный винт 18 сходит с копира 19, и под действием энергии поджатой пружины 20 упор 17 поворачивается вокруг своей оси крепления и освобождает упор 12, т. е. снимается вторая ступень предохранения от случайного срабатывания стопорного ме.— ханизма. Упор 12 при этом удерживается в исходном положении за счет трения между данным упором и выступом
10, закрепленным на штоке. В конце разворота подвижного рычага начинается внедрение конусного наконечника 7 в грунт (ударньм способом), величина погружения которого зависит от величины кинетической энергии, сообщаемой конусному наконечнику 7 пружиной 3 и силами тяготения, а также от прочностных свойств грунта. Под действием реакции от грунта конусный наконечник
7 начинает перемещаться вдоль штока, сжимая пружину 9. При этом выступ 10, находящийся в контакте с подвижным упором 12 и не дающий ему возможности за счет сил трения развернуться вокруг; своей оси крепления, сходит с него и перемещается на неподвижный 11 упор. Упор 12 под действием предварительно поджатой пружины 13 поворачивается вокруг своей оси на определенный угол, величина которого определяется ходом пружины и размерами паза в крышке 14 конусного наконечника 7.
Уменьшение реакции от грунта на конусный наконечник 7 после его окончательного внедрения (за счет подвижности рычага 2 и отсутствия усилия на него от пружины 3) происходит до определенной величины, значение которой зависит от составляющей веса по— движного 2 рычага, кронштейна 5 и штока б, приходящейся на конусный наконечник 7. При уменьшении реакции от грунта на конусный наконечник 7 шток б с помощью пружины 9 перемещается относительно конусного наконечника 7 вверх (вдоль оси конусного наконечника 7 в обратном направлении). При этом выступ 10 сходит с неподвижного
11 упора,.и под действием энергии предварительно закрученной пружины 9 конусный наконечник 7 поворачивается на определенный угол вокруг штока б в направляющих втулках 8. Угол поворота конусного наконечника 7 зависит от характеристики пружины 9 и прочностных свойств грунта.
По величине и характеру погружения конусного наконечника 7 в грунт
{ударным способом с помощью пружины
3) определяется несущая споссбность
987026 и уплотняемость грунта, а по величине угла поворота. конусного наконечника 7 с лопастями вокруг своей оси (пружиной 9) — сопротивление вращательному срезу грунта. Использование изобретения позволяет повысить точность исследований и снизить их стоимость эа счет упрощения конструкции пенетрометра и снижения его стоимости.
tO
Формула изобретения
Пенетрометр, содержащий основание, кронштейн, соединенный с основанием 15 через систему рычагов с шарнирами, шток, соединенный с кронштейном, конусный наконечник с крышкой и лопас.тями, приспособления для внедрения, вращения и фиксации конусного наконеч-2п ника и измерительгЫе приспособления,— отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследований и упрощения конструкции, приспособления для внедрения и вращения конусного наконечника выполнены в виде пружин, а приспособление для фиксации конусного наконечника — в виде выступа на штоке, подпружине .ых упоров, шарнирно закрепленных-на конус- ном наконечнике и кронштейне, замкового соединения кронштейна с основанием, копира и стойки, закрепленных на основании, при этом конусный наконечник установлен на штоке с возможностью перемещения вдоль его оси.
Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Кемурджиан A.Ë. и др. Автоматические станции для изучения поверхностного покрова Луны. М., 1976, с. 1325.
2. То же, с. 181-193.
987026
Ъ
Составитель В. Малышев
Техред A. Ач Корректор Г. Решетник
Редактор T. Митрович
Тираж 671 Подписное
BHHHGH Государственного комитета СССР. по делам иэобретений и открытий
-ll3035, Москва, Ж«35, Раушская наб., д. 4/5
Закаэ 10233/7
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4