Пенетрометр

 

ПЕНЕТРОМЕТР, включающий направляющие стойки с опорной плитой, штангу с зондом, нагружающий механизм , выполненный в виде подпружиненной относительно штанги втулки с рукоятками, кассету с ведомой и ведущей катушками, ведущая из которых установлена на одной оси со шкивом лентопротяжного механизма с приводом, записывающее приспособление , вьшолненное в виде ползуна с пером и приводом, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения за счет автоматической корректировки масштаба записи в процессе исследования грунта , штанга снабжена кронштейном с дополнительным шкивом, втулка - упо-, ром, кассета - поворотной планкой и рычагом, ведущая катушка - ступицей с равномерно расположенными по ее торцовой поверхности штифтами,- а записывающее приспособление - дополнительным ползуном с пером и приводом , привод шкива лентопротяжного механизма выполнен в виде подпружиненного троса, огибающего шкив лентопротяжного механизма и дополнительный шкив и соединенного одним концом с опорной плитой, а другим с направляющей стойкой, привод ползуна вьшолнен в виде подпружиненного двуплечего рычага, шарнирно закрепсл ленного на поворотной планке и взаич модействующего с упором на втулке нагружающего механизма, а привод дополнительного ползуна - в виде балансирного рыяага, соединенного посредством поводка с рычагом, установленным с возножностыо взаимоСП действия со штифтами на ступице ведущей катушки, при этом кассета со- .осно установлена со штангой и жест- , tn ко соединена с кронштейном, охватывающим одну из рукояток иагружакцего механизма, а ведущая катушка соединена со шкивом лентопротяжного механизма муфтой свободного хода.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„157159

4(5)) Е 02 D 1/00; С 01 И 3/24

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ- 1-",:.;

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3684226/29-33 (22) 29.12.83 (46) 23.05.85. Бюл. Ф 19 (72) А.Ю.Суворов, Г.А.Крестовников и В.А.Ридер (71) Центральный ордена Трудового

Краеного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (53) 624.131.378(088.8) (56) 1. Патент США Ф 2607218, кл. 73-84, 1952.

2. Авторское свидетельство СССР и 433379, кл. Е 02 D 1/00, 1971 (прототип). (54)(57) ПЕНЕТРОИЕТР, включающий направляющие стойки с опорной плитой, штангу с зондом, нагружающий механизм, выполненный в виде подпружиненной относительно штанги втулки с рукоятками, кассету с ведомой и ведущей катушками, ведущая из которьтх установлена на одной оси со шкивом лентопротяжного механизма с приводом, записывающее приспособление, выполненное в виде ползуна с пером и приводом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше° ния точности измерения sa счет автоматической корректировки масштаба записи в процессе исследования грунта, штанга снабжена кронштейном с дополнительным шкивом, втулка — упором, кассета — поворотной планкой и рычагом, ведущая катушка — ступицей с равномерно расположенными по ее торцовой поверхности штифтами,.а записываняцее приспособление — дополнительным ползуном с пером и приводом, привод шкива лентопротяжного механизма выполнен в виде подпружиненного троса, огибающего шкив лентопротяжного механизма и дополнительный шкив и соединенного одним концом с опорной плитой, а другим с направляющей стойкой, привод ползуна выполнен в виде подпружиненного двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на поворотной планке и взаи- модействующего с упором на втулке нагружающего механизма, а привод дополнительного полэуна — в виде балансирного ръщага, соединенного посредством пошодка с рычагом, установленным с возможностью взаимодействия со штнфтами на ступице ведущей катушки, при этом кассета соосно установлена со штангой и жест-, ко соединена с кронштейном, охватывающим одну иэ рукояток нагружакщего механизма, а ведущая катушка соединена со шкивом лентопротяжного механизма муфтой свободного хода.

1 11571

Изобретете относится к исследованию механических свойств грунтов путем их статического зондирования.

Известен пенетрометр для определения сопротивления грунта вдавливанию наконечника, включающий штангу с зондом„ нагружающий и регистрирующий механизмы 1 .

Недостатком данного пенетрометра является отсутствие автоматичсской 19 записи результатов измерения в процессе зондирования, что снижает точность исследования и повышает трудоемкость испытаний.

Наиболее близким к предлагаемому является пенетрометр, включающий направляюцие стойки с опорной плитой, штангу с зондом, нагружающий механизм, выполненный в виде подпружинен— ной относительно штанги втулки с ру- 2р коятками, кассету с ведомой и недущей катушками, ведущая из которых установлена на одной оси со шкивом лентопротяжного механизма с приводом, записывающее приспособление, выпол- 2g ненное в виде полэуна с пером и приводом 2 )..

Недостатком известного пенетрометра является отсутствие учета масштаба записи в процессе исследования, который постоянно меняется в виду изменения диаметра рулона ленты при ее перематывании, что снижает точность эксперимента, создает большие трудности при интерпретации резуль35 татов измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет автоматической корректировки масштаба записи в процессе исследования грунта®

Эта цель достигается тем,что в пенетрометре, включающем направляющие стойки с опорной плитой, штангу с зондом, нагружающий механизм, выполненный в виде подпружиненной относи- 5 тельно штанги втулки с рукоятками, кассету с ведомой и ведущей катушками, ведущая иэ которых установлена на одной оси со шкивом лентопротяжного механизма с приводом, записываю- эо щее приснособление, выполненное s виде ползуна с пером и приводом, штанга снабжена кронштейном с дополнительным шкивом, втулка — упором, кассета — поворотной планкой и рычагом, ведущая катушка — ступицей с равномерно расположенными по ее торцевой поверхности штифтаии„ а эаписываю59

2 .щее приспособление — дополнительным ползуном с пером и приводом, привод шкива лентопротяжного механизма выполнен в виде подпружиненного троса, огибающего шкив лентопротяжного механизма и дополнительный шкив и соединенного одним концом с опорной плитой, а другим с направляющей стойкой, привод ползуна выполнен в виде подпружиненного двуплечего рычага, шарнирно закрепленного на поворотной планке .и взаимодействующего с упором на втулке нагружающего механизма, а привод gîëîëíèòåëüíîãî ползуна — в виде балансирного рычага, соединенного посредством поводка с рычагом, установленным с возможностью взаимодействия со штифтами на ступице ведущей катушки, при этом кассета соосно установлена со штангой и жестко соединена с кронштейном, охватывающим одну из рукояток нагружающего механизма, а ведущая катушка соединена со шкивом лентопротяжного механизма муфтой свободного хода.

На фиг. 1 изображен пенетрометр в исходном положении, общий вид; на фиг. 2 — то же, в рабочем положении, на фиг„ 3 — ползуны с перьями и их приводы, на фиг. 4 — разрез

А-А на фиг. 1, на фиг. 5 — разрез

Б-Б на фиг, 4, на фиг.б — разрез В-В на фиг. 1.

Пенетрометр содержит направляющие стойки 1 с опорной плитой 2.

Верхние концы опорных стоек соединены между собой поручнями 3. Между стойками расположена штанга 4 с зондом 5, который может быть выполнен в виде плоского штампа или конусного наконечника. Центрирование штанги 4 в нижней части пенетрометра осуществляется стаканом 6. Штанга 4 снабжена кронштейном 7 с дополнительным шкивом 8. Пенетрометр содержит нагружающий механизм, выполненный в виде подпружиненной относительно штанги втулки 9 с рукоятками

10 и упором 11. Пенетрометр содержит кассету 12 с ведуц1ей 13 и ведомой

14 катушками, причем ведущая катушка 13 установлена на одной оси 15 со шкивом 16 лентопротяжного механизма. Кассета 12 снабжена поворотной планкой 17, крепяцейся с помоцью осей 18 в боковых панелях 19 кассеты 12, и рычагом 20. Ведущая катуш11571

При этом двуплечий рычаг 29 прописывает на ленте 26 горизонтальную прямую. Шкив 16 разблокируется с осью 15 муфтой 34 свободного хода, а ось 15 в этот момент блокируется муфтой 34 свободного хода с боковой панелью 19 кассеты 12 и обеспечивает неподвижное положение ведущей катушке 13 с лентой 26, при этом шкив 16 ленотпротяжка 13 снабжена ступицей 21 с равномерно расположенными по ее торцовой поверхности штифтами 22.

Привод шкива 16 лентопротяжного механизма выполнен в виде,подпружиненного троса 23, огибающего шкив

16 и ополнительный шкив 8 и соединенного одним концом с опорной плитой 2, а другим — с направляющей стойкой 1. l0

Записывающее приспособление включает ползун 24 с пером 25 для записи на ленте 26 графика нагрузки и дополнительный полэун 27 с пером 28 для записи отметок на ленте 26 вра- 15 щения шкива 16 лентопротяжного меха— ниэма. Привод ползуна 24 выполнен в виде подпружиненного двуплечего рычага 29, шарнирно закрепленного на поворотной планке 17, а привод до- 20 полнительного ползуна 27 — в виде балансирного рычага 30, упирающегося в дополнительный ползун 27, установленный на оси 3 1, и соединенного посредством поводка 32 с рычагом 20, 25 установленным на боковой панели 19 кассеты 12. Кассета 12 соосно установлена со штангой 4 и жестко соединена с кронштейном 7, охватывающим пазом 33 одну из рукояток 10 нагружающего механизма, а ведущая катушка

13 соединена со шкивом 16 лентопротяжного механизма муфтой 34 свободного хода. Пенетрометр имеет также тарировочную шкалу 35, 35

Пенетрометр работает следующим образом.

При приложении нагрузки к рукояткам 10 усилие передается через подпружиненную втулку 9 на штангу 4 и зонд 40

5, который, преодолевая сопротивле-, ние сжатия, внедряется в грунт. При этом кассета 12 вместе со штангой 4 и зондом 5 перемещается вниз относительно опорной плиты 2, свободно лежащей на грунте, на глубину его деформации под зондом 5, а шкив 16 лентопротяжного механизма блокируется с осью 15 муфтой 34 свободного хода и, .перекатываясь по подпружиненному тросу 23, вращает ведущую катушку 13, последняя наматывает на себя ленту

26, сматывая ее с ведомой катушки

14. Вместе со штангбй 4 перемещается подпружиненная втулка 9 с упором 11.

Двуплечий рычаг 29, шарнирно установленный на поворотной планке 17 кассеты 12, опирается подпружиненным

59 4 плечом в упор 11 на втулке 9 и изменяет свое положение в поперечной плоскости кассеты 12, Длинное плечо двуплечего рычага

29 опирается на ползун 24 с пером

25. При этом перо 25, опираясь на движущуюся ленту 26, вбспроизводит на ней графическую запись, соответствующую величине прилагаемого усилия к рукояткам 10.

При вращении ведущей катушки 13 штифты 22, установленные на торце стуйицы 21, улираясь в конец одного плеча рычага 20, установленного на боковой панели 19 кассеты 12, качают его. Качание другого плеча рычага

20 посредством поводка 32 передается на балансирный рычаг 30, установленный на боковой панели 19 кассеты

12. Балансирный рычаг 30, упираясь в дополнительный ползун 27, перемещает его по оси 31. При выходе из зацепления рычага 20 со штифтами 22 дополнительный ползун 27 нод действием пружины, установленной на оси

31, давит на балансирный рычаг 30 и вся система возвращается в исходное положение.

При этом перо 28 дополнительного ползуна 27 на ленте 26 пишет прямую вертикальную линию и отметку всплеска на этой прямой при взаимодействии балансирного рычага 30 со штифтами

Ф

22 ступицы 21 ведущей катушки 13.

Количество отметок за один оборот ведущей катушки 13 равно количеству штифтов 22, установленных на ступице 21 ведущей катушки 13.

При этом длина окружности охвата тросом 23 шкива 16 за один его оборот по абсолютной величине соответствует глубине погружения зонда 5.

При снятии нагрузки с нагружающего механизма и подтягивании штанги 4 с зондом 5 и кассетой 12 вверх после замера деформации все системы и механизмы пенетрометра занимают исходное положение.

5 ного механизма свободно перекатывается по подпружиненному тросу 23.

После выполнения процесса замеров точка записи графика нагрузка1157159 осадка может быть началом координат .следующего процесса замеров.

Применение изобретения позволяет повысить точность эксперимента, сократить трудоемкость при интерпретации результатов измерений.

1157159

llS7159,1157159

Фиг. +

1157159

1157159

Составитель Л.Тронина

Редактор О.Черниченко . ТехредМ.Надь Корректор C-Черни

Заказ 3298/28 . Тирек 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-. 35, Раувская наб., д. 4!5

Филиал IIH "Натент", r. Узтород, ул. Проектная, 4