Устройство для определения деформативных и прочностных свойств снежного покрова

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМДТИВНах И ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ СНЕЖНОГО ПОКРОВА, содержащее стержень , конический наконечник с пластинами , контрольно-измерительные приспособления , отличающееся тем, что, с целью сокраицения времени определения основных характеристик , расширения диапазона исследований и уменьшения трудоемкости при изме)ениях, устройство снабжено вертикальными подвижными лопастями и вмонтированной в стержень подвижной тягой с прикрепленным.к ней конусом, при этом пластины выполнены в йиде полукруглых лепестков и установлены с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости на коническом наконечнике, а подвижные вертикальные лопасти закреплены на стержне выше наконечника и соединены с подвижной тягой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ0 01 М 3 24

ЕНИЯ .:., Х ,!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (211 3565463/29-33 (22-) 11.03.83 (461 07.04.84. Бюл. 9 13 (72) И.С.Поляков, Б.A.Ворович, Ю.A.Êàðíàóõîâ и В.Е.Тарасевич (53) 624.131.372(088.8) (56) 1. Сидоров Н.Н:., и др. Современные методы определения характеристик механических свойств грунтов, Л., Стройиздат, 1972, с. 60-63.

2. Авторское свидетельство СССР

В 127059, кл. G 01- N 3/24, 1965 ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДЕФОРИЛТИВНЙХ И ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ

СНЕЖНОГО ПОКРОВА, содержащее стержень, конический наконечник с пластинами, контрольно-измерительные при„„Su„„l 084654 А способления, о т л и ч а ю щ е е с s тем, что, с целью сокращения времени определения основных характеристик, расширения диапазона исследований и уменьшения трудоемкости при измерениях, устройство снабжено вер-тикальными подвижными лопастями и вмонтированной в стержень подвижной тягой с прикрепленным.к ней конусом, при этом пластины выполнены в виде полукруглых лепестков и установлены с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости на коническом наконечнике, а -подвижные вертикальные лопасти закреплены на стержне выше наконечника и соединены с подвижной тягой.

1084654.

Изобретение относится к полевым исследованиям (разведке) свойств снежного покрова и может быть использовано для послойного определения деформативных и прочностных характеристик глубокого снежного покрова естественного сложения, особенно важных при прогнозировании лавинной опасности.

Известны устройства для раздельного определения прочностных и деформативных свойств снега, состоящие иэ стержня, наконечника с пластинами (лопастями ), контрольно-измерительного приспособления, штампов различных размеров 513. 15

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения деформативных и прочностных свойств снежного покрова, содержащее стержень, ко- 20 нический наконечник с пластинами, контрольно-измерительные приспособления (2).

Недостатками устройств является то, что они не дают возможности одно- 25 временно определять деформативные и прочностные характеристики, а также требуют производить предварительную отрывку шурфов при измерениях на больших глубинах снежного покрова. 30

Цель изобретения — сокращение времени определения основных характеристик, расширение диапазона иссле- дований и уменьшение трудоемкости при измерениях. 35

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения деформативных и прочностных свойств снежного покрова, содержащее стержень„ конический наконечник с пластинами, 4О контрольно-измерительные приспособления, снабжено вертикальными подвижными лопастями и вмонтированной в стержень подвижной тягой с прикрепленным к ней конусом при этом плас 45 тины выполнены в виде полукруглых лепестков и установлены с воэможностью перемещения в горизонтальной плоскости на коническом наконечнике, а подвижные вертикальные лопасти закреплены на стержне выше наконечника и соединены с подвижной тягой.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — план устройства.

Устройство содержит стержень контрольно-измерительные приспособ- . ления 2, конический наконечник 3, который крепится к стержню с помощью подшипника 4. На наконечнике Монтируется четыре направляющих 5 (фиг.21 60 с выдвижными штоками б, к которым крепятся пластины 7. К стержню 1 пальцем 8 прикреплены две подвижные лопасти 9. Свободные концы лопастей опираются на кронштейн 10 и входят в П-образный фиксатор 11. Устройство содержит шток 12, который пальцем 13 перемещает конус 14, обеспечивая выдвижение и задвижку штока

12, а также обеспечивает втягивание и выдвижение лопастей 9.

Устройство работает следующим образом.

Конус погружают в снег. Границу слоя снега регистрируют в момент значительного изменения усилия зондирования. В этот момент замеряют усилие и погружение прекращают. По формуле определяют значение твердости снега где P — прилагаемая нагрузка, кгс;

P2 — вес устройства, кгс; h — глубина погружения конуса, см; К вЂ” коэффициент, зависящий от угла oL npu вершине конуса (при с =ЗОО К=0,226; при сС =60 K=1 05 1.

Вращая стержень, производят срез снега и фиксируют значение максималь ного крутящего момента М,„,„„, Сопротив ление снега сдвигу а определяют по формуле

max. оИ3 l3 о l

2 3 где R — константа наконечника, сМ3;

D — диаметр, образуемый выдвинутыми лопастями, см; h — высота лопастей,см. .Штоком 12 втягивают лопасти. 9 и выдвигают пластины 7. Образовавшийся штамп нагружают, измеряя при этом усилие и осадку.

По формуле определяют модуль деформации Е (кг/CM2t

„-,Р „г

Е = р где p — удельная нагрузка, кгс/смг;

S — величина полной деформации, см; коэффициент Пуассона; D — диаметр штампа, см.

Вдвигая пластины 7 в исходное положение устройство погружают на большую глубину и повторяют цикл измерений в указанной выше последовательности.

Устройство позволяет определить в ходе полевых исследований (развед- ки1 одновременно деформативные и прочностные характеристики снежного покрова ° По ним беэ дополнительных измерений можно оценить проходимость снежного покрова на горизонтальных участках и его устойчивость на скло 1084654 численные испытания лопастных приборов показали, что погружение в снег тонких лопастей не нарушает структуру снега.

Жив. 2

Составитель В.Аксенов

Редактор Ю.Середа Техред T.Ôàíòà Корректор A.Çèìîêîñîâ

Заказ 1987/37 Тираж 823 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная„ 4 нах. Устройством также можно опреде . делить горизонт раэрыхления, по которому в горах соскальзывают толщи снега (лавины!. Кроме того, много1

/