Устройство для определения сопротивления срезу грунта в процессе вращательного бурения

 

Изобретение касается инженерногеологических изысканий для строительства и предназначено для исследования грунта. Цель изобретения - улучшение удобства эксплуатации. Для этого измеритель крутящего момента выполнен в виде манометра 19, втулки 15 с отверстием 16, гидроцилиндра 12 с плунжером, упора, закрепленного на (Л 30. 9д 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПИГИ Н

А1 (l9) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3847042/22-03 (22) 14. 12.84 (46) 23.12.86. Бюл. 9 47 (71) Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве Госстроя СССР (72) P.Г.Кальбергенов и Э.P.×åðíÿê .(53) 624. 131 ° 378(088.8) (56) Авторское свидетельство .СССР

Ф 1173245, кл. G 01 N 3/28, Е 02 D 1/00, 1984.

1511 4 С 01 И 3/24, Е 02 D 1 02 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ COIIP0THBJIEHHJI СРЕЗУ ГРУНТА В ПРОЦЕССЕ

ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ (57) Изобретение касается инженерногеологических изысканий для строительства и предназначено для исследования грунта. Цель иэобретения— улучшение удобства эксплуатации. Для этого измеритель крутяЩего момента выполнен в виде манометра 19, втулки

15 с отверстием 16, гидроцилиндра 12 с плунжером, упора, закрепленного на

1 штоке (Ш) 3, центральной проточки 6 и соединенных с ней двух радиальных каналов (К) 7 и 8, выполненных в Ш 3.

При этом К 8 связан со смонтированным на основании I гидроцилиндром (ГЦ)

12, а К 7 оканчивается круговой проточкой 9, выполненной на цилиндрической поверхности Ш 3. Втулка 15 установлена с уплотнением на Ш 3 поверх круговой проточки 9. С ней через отверстие 16 во втулке 15 связан ма278670 наметр 19, упор lll 3 соединен с плунжером ГЦ 12. Вращением буровой станок поворачивает Itl 3 в подшипниках 4 относительно основания i Упор Ш 3 взаимодействует с ГЦ 12. Давление через шланг 11 К 7 и 8, проточки 6 и 9, шланг 18 воспринимается манометром

19. Давление крутящего момента определяют по давлению жицкости ГЦ 12 с учетом размеров упора Ш 3, т.е. расстояния между осями Ш 3 и ГЦ 12, 2 ил.

Изобретение относится к технике исследования свойств грунта при инженерно-геологических изысканиях для строительства.

Цель изобретения — улучшение удоб- 5 ства эксплуатации.

На фиг.1 представлено устройство для определения сопротивления срезу грунта в процессе вращательного бурения, общий вид; на фиг.2 — устройство, вид сверху.

Устройство содержит основание на котором гайкой 2 закреплен шток 3

15 опертый на подшипники 4. Верхний конец йтока 3 выполнен в ниде шестигранника 5 — переходника к вращателю (не показан) бурового станка. Вдаль оси штока 3 расположена центральная проточка 6 с двумя выходами на поверхность штока 3 в виде радиальных каналов 7 и 8. Канал 7 подходит к круговой проточке 9, а канал 8 завершается штуцером 10, соединенным посредством гибкого шланга 11 с гидроцилиндром 12, закрепленным в горизонтальном положении на основание 1.

Выше и ниже круговой проточки 9 на штоке 3 размещены уплотнения в виде сальников 13 и 14. Поверх сальников

13 и 14 и проточки 9 расположена втулка 15 с отверстием 16, в которой находится штуцер 17, соединенный посредством гибкого шланга 18 с манометром 19. На штоке 3 закреплен упор З5

20, на основании 1 — шестигранный переходник 21 к буровому снаряду (не показан), а на втулке l5 — рукоятка

22. При этом манометр19, втулка 15 с отверстием 16, установленная с сальниками 13 и 14 на штоке 3 с упором 20, соединенным с плунжером (не показан) гидроцилиндра 12, центральная про.точка 6 и соединенные с ней радиальные каналы 7 и 8 образуют измеритель крутящего момента.

Устройство работает следующим. образом.

Шестигранник 5 вставляется в патрон бурового станка (не показан), а переходник 21 — в буровую штангу или шнек (не показан). Вращением патрона бурового станка проворачивают шток

3 в подшипниках 4 относительно основания 1. Упор 20 взаимодействует с гидроцилиндром 12. Это вызывает давление жидкости в гидроцилиндре 12, которое через шланг 11, радиальные каналы 7 и 8, центральную проточку 6, проточку 9, шланг 18 воспринимается манометром 19. Сальники 13 и 14 препятствуют выходу жидкости. При вращении штока 3 упор 20 давлением на гидроцилиндр 12 вызывает вращение связанного с ним основания 1, в то время как втулка 15 сохраняет неподвижное положение, что обеспечивается рукояткой 22, которая может скользить сверху вниз вдоль мачты (не показана) бурового станка по мере погружения рабочего наконечника.

Величину крутящего момента М определяют по давлению жидкости в гидроцилиндре 12 (по манометру 19) с учетом размеров упора 20, т ° е. расстояние 1 между осью штока 3 и осью гидроцилиндра 12 (фиг.2) по формуле

1278670

Составитель Л.Климов

Редактор Н.Марголина Техред В. Кадар Корректор Г.Решетник

Заказ 6824/38 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,. 4 где 7=Я Р;

F — - сила, с которой упор 20 давит на гидроцилиндр 12;

S — - площадь плунжера гидроцилиндра 12;

P — - давление жидкости в гидроцилиндре 12, фиксируемое манометром 19;

1 — плечо, равное расстоянию меж-ip ду осью вращения штока 3 и линией действия силы F — - осью гидроцилиндра 12.

Формула изобретения

Устройство для определения сопротивления срезу грунта в процессе вращательного бурения, содержащее основание, установленный на нем с воэможностью осевого вращения шток и измеритель крутящего момента, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения удобства эксплуатации устройства, измеритель крутящего момента выполнен в виде манометра, втулки с отверстием, гидроцилиндра с плунжером, упора, закрепленного на штоке, центральной проточки и соединенных с последней двух радиальных каналов, выполненных в штоке, причем один из каналов связан с гидроцилиндром, а второй оканчивается круговой проточкой, выполненной на цилиндрической поверхности штока, при этом гидроцилиндр смонтирован на основании, втулка установлена с уплотнением на штоке поверх круговой проточки, -с которой через отверстие во втулке связан манометр, а упор штока соединен с плунжером гидроцилиндра.