Устройство для определения водопрочности дисперсных пород

 

. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОПРОЧНОСТИ ДИСПЕРСНЫХ ПОРОД, содержгвдее корпус, внутри которого размещены поплавок и держатель образца с перфорированным дном, о т лич ающеес я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений за счет обеспечения возможности исследования образцов при различных температурных режимах, оно снабжено узлом терморегулирования, подключенным к термостату, приводом с концевыми выключателями, электромагнитным датчиком положения поплавка, вход которого подключен к задающему генератору , а выход соединен с информационным входом регистрирующего узла, соединенного, с задающим генератором, при этом узел терморегулирования установлен в образце и выполнен в виде двух полых коаксиально размещенных цилиндров, причем корпус имеет в нижней части полуюцилиндрическую направляющую, размещенную внутри электромагнитного датчика положения поплавка, при этом поплавок выполнен в виде п:олого цилиндра с дном, «на котором жестко закреплен стержень с возможностью взаимодействия с электромагнитньм датчиком положения поплавка, а держатель образца выполнен с крышкой, на которой установлены концевой выключатель и винт с двухходовой резьбой, причем последний соединен с приводом. to Ф О со W

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

calH

PECllYSЛИН (19) (11) M59 E 2 1 С 3 9 0 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н сатасснассс саиаатвъатвт (21) 3570604/22-03 (22) 30 03.83 (46) .30,11 84. Бюл. Р 44 (72) В.Я.Калачев, В.Г.Чеверев и Ю.П.Акимов (71). МГУ им, М.В.Ломоносова (53) 622.235 (088.8) (56) 1.Ломтадэе B.Ä. Методы лабораторных исследований Физико-механических свойств горных пород. Л., Недра, 1972, с. 137.

2.Маслов H.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов. N,„ Высшая школа, 1982, с. 103 (прототип). (54)(57). УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВОДОПРОЧНОСТИ ДИСПЕРСНЫХ ПОРОД, содержащее корпус, внутри которого размещены поплавок и держатель образца .с перФорированным дном, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений за счет обеспечения воэможности исследования образцов при различных темпера-. турных режимах, оно снабженО узлом терморегулирования, подключенным к термостату, приводом с концевыми . выключателями, электромагнитным датчиком положения поплавка, вход которого подключен к задающему генератору, а выход соединен с информационным входом регистрирующего узла, соединенного с задающим генератором, при этом узел терморегулирования установлен в образце и выполнен в виде двух полых коаксиально размещенных цилиндров, причем корпус имеет в нижней части полую цилиндрическую направляющую, размещенную внутри электромагнитного датчика положения поплавка, при этом поплавок выпол- g нен в виде полого цилиндра с дном, .на котором жестко закреплен стержень с возможностью взаимодействия с электромагнитным датчиком положения .поплавка, а держатель образца выполнен с крышкой, на которой уста- а новлены концевой выключатель и винт с двухходовой резьбой, причем последний соединен с приводом.

1126695

Изобретение о носится к исследованию. физико-химических (водно-физи. ческкх) свойств дисперсньх горных пород к способам определения их раэмокаемостк s спокойной воде к может быть црименено при инженерно- 5 геологическом обосновании проектирования к строительства различных объектов, мелиоративном строительстве, керамической промьааленности к т.д. 10

Известно устройство для определения раэмокания грунтов, содержащее

;держатель образца в виде сетки, помещаемой в кристаллизатор с водой(1 .

Недостаток известного устройства — невозможность. количественного определения раэмокания пород, а также проведения определений при отрицательных температурах исследуемого образца. 20

Известно устройство для определения водопрочности дисперсных пород, содержащее корпус, внутри которого размещены поплавок и держатель образца с перфорированным дном j2 3.

Недостатки данного устройства обусловлены низкой точностью измерений и невозможностью проведения опредепений при различных, в том числе и отрицательных, температурных режимах.

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения 35 водопрочности дисперсных пород, содержащее корпус, внутри которого размещены поплавок и держатель образца с перфорированным дном, снабжено узлом терморегулирования, под- 40 ключенным к термостату, приводом с концевыми выключателями, электромагнитным датчиком положения поплавка, вход которого подключен к задающему генератору, а выход соединен с инфор-4 мационным входом регистрирующего узла, соединенного c задающим генератором, нри этом узел терморегулирования установлен в образце и выполнен в виде двух полых коакскально размещенных цилиндров, кркчем корпус имеет в нижней части полую цилиндрическую направляющую, размещенную внутри электромагнитного датчика положения поплавка, при этом поплавок выполнен s виде полого цилиндра с дном, на котором закреплен стержень с возможностью взаимодействия с электромагнитным датчиком положения поплавка, а держатель образца выполнен с крышкой, ка которой ус- 49 тановлены концевой выключатель и винт с двухходовой резьбой, причем последний соединен с приводом.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства на фиг. 2схема держателя образца с узлом терморегулирования.

Устройство для определения водопрочности дисперсных пород состоит из корпуса 1, укрепленного на станине 2, поплавка 3, выполненного в виде полого цилиндра с дном, на котором жестко закреплен стержень 4,, а корпус 1 имеет в нижней части полую цилиндрическую направляющую 5, установленную внутри электромагнитного датчика 6 положения поплавка, вход которого подключен к задающему генератору 7, а выход соединен с информационным входом регистрирующего узла 8, соединенного с задающим генератором 7. Держатель образца 9 установлен внутри поплавка 3 и выполнен в виде сетки с ячейками не менее 1Х 1 см, припаянной к П-образному водилу, в верхней части которого закреплен винт 10 с двухходовой резьбой и ограничитель 11. Приво„ состоит из электромотора 12, вала 13, муфты 14, двойной гайки 15, неподвижно закрепленной водилом 16 на проме жуточной стойке 17, концевых выключателей 18,.19 и выключателя 20.

При этом концевой выключатель 18 устанавливается на водиле 16, а концевой выключатель 19 в верхней части держателя образца. В образце 9 установлен узел терморегулирования, выналненный в виде двух внешнего 21 и внутреннего 22 коаксиально размеценных цилиндров, которые подключены к термостату 23.

Устройство работает следующим образом.

Вырезается образец 9 исследуемой дксперсиой породы (цилиндрической илк кубической формы). В центральной части образца 9 высверливается отверстие, диаметр которого соответствует диаметру внешнего 21 цилиндра узла терморегулирования, и этот узел помещается в образец 9 (черт.2), после чего образец устанавливается на сетку держателя, находящегося в верхнем положении, над поплавком 3.

Включают термостат .23, задавая образцу 9 необходимый температурный режим, и выдерживают этот режим в течение всего времени эксперимента.

Поплавок 3 и корпус 1 заполняют водой таким образом, что нижнИй образец стержнй 4 поплавка находится на уровне верхней кромки электромагнитного датчика 6 положения поплавка.

Включают задающий генератор 7 и регистрирующий узел 8. Замыкают цепь электромотора 12 выключателем 20.

При этом электромотор через вал 13, муфту 14 передает вращение на двойную не о гайку 15, в результате чего держатель с образцом начнет опускаться до тех пор, пока orpaemmeas 11 не отключит верхний

1126695 концевой выключатель 18. При этом образец 9 полностью погрузится в воду, и начнется процесс размокания.

Размйкают электрическую цепь выключателем 20. Частицы размокаемаго грунта, проваливаясь через сетку держателя, попадают на дно поплав- ка 3, который под их тяжестью начнет погружаться в воду, заполняющую корпус 1, а стержень 4 поплавка 3 будет вдвигаться внутрь электромагнитного датчика 6 положения поплавка, изменяя тем самым его выходной сигнал, который и фиксируется в виде графика на регистрирующем узле 8 в координатах время - процент размокающего грунта, позволяющих судить о скорости размокания..

Значительно повышает точность определения размокания грунтов режим циклического обводнения — осушения испытуемого образца, который позволяет создать предлагаемое устройст- . во. Для этого выключателем 20 hawкают электрическую цепь и переводят в положение Включено концевой выключатель 19. При этом вал -13 . электромотора 12, муфта 14, вращаясь вправо, заставят держатель образца подниматься вверх, осушая его до тех пор, пока концевой выключатель 19 не упрется в неподвижную гайку 15 и не произойдет переключение на ветвь электрической. цепи, управляемой концевым выключателем 18. За счет наличия двухзаходной резьбы держатель начнет опускаться вниз, погружая об5 разец 9 в.воду до тех пор, пока ограничитель 11 не переключит электрическую цепь на ветвь, управляемую концевым выключателем 19. Процесс повторяется до полного размокания грунта.

10 При этом четко моделируется процесс размокания горных пород, слагающих, например, берега водохранилища при его сработке, волновой переработке морских побережий и т.д. В том слу15 чае, когда порода водопрочна или трудноразмокаема, эксперимент прекращают по истечении суток. Полученный на регистрирующем узле график количественно характеризует скорость размокания с точностью не ниже 1%.

Достоинствами предлагаемого устройства являются высокая точность определения водопрочности дисперсных 5 пород, а также возможность создания режима Обводнения-осушения (разброс в параллельных испытаниях не превышает 3-5В), а также возможность проведения испытаний при переходе температуры образца породы в отрицательную область.

1126695

1326695

Составитель Г.алексеева Редактор М.Келемеш Техред С. Мигунова

Корректор О.Билак

Филиал ППП Патент ., г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 8655/25 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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