Прибор для испытания грунта на смятие и срез в полевых условиях

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 20.1V.1964 (№ 895885/29-14) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.Х.1967. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 22.XII.1967

Кл. 42k, 28

МПК G01l

УДК 624.131.439.4.381. .002.56(088.8) Комитет по делаМ изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА НА СМЯТИЕ И СРЕЗ

В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ

Известны приборы для испытания грунта на смятие и срез в полевых условиях, состоящие из стержня с лопасгным наконечником и рукоятки, передающей усилие на наконечник. В эгих приборах,нет самописца для регистрации сопротивления грунта смятию на различной глубине, они сложны и громоздки и мало чувствительны при измерении, слабых грунтов, характеризуются ограниченным диапазоном измерений и невысокой точностью показаний.

Предлагаемый прибор отличается тем, что передача .крутящего момента от рукоятки к стерженю осуществлена при помощи двух горизонтальных симметрично расположенных относительно оси стержня динамометрических пружин, скрепленных одним концом с рукоягкой, а,другим — с рычагом стержня. Опорные кронштейны пружин выполнены с возможностью перемещения вдоль прорезей в рукоятке и рычаге.

На чертеже схематически изображены прибор для испытания грунтов,и вид по А — А.

Прибор включает рукоятку 1, лопастной наконечник 2, центральный стержень 8, главную .втулку 4 и динамомет рическую пружину

5, верхний конец, которой упирается в кольцевую опору б, а,нижний — в кольцевую опору 7.

Линейная величина сжатия пружины 5, пропорциональная сопротивлению грунта смятию при внедрении ia него лопастного наконечника, отмечается на бумажной ленте барабана 8 карандашом 9, который передвигается вверх вместе с держателем-стержнем 10, планкой 11 и нижней кольцевой опорой 7.

При внедрении стерженя 3 в грунт непо10 движной частью прибора (относительно грунта) остаются, нижняя планка 12 и скрепленные с нею две вертикальные стойки 18 и 14.

Втулка 15 л скрепленная с .ней цилиндрическая шестерня lб передвигаются сверху

15 вниз по стойке 14. Благодаря винтовой канавке на поверхности стойки 14, в которую входит внутренний зуб шестерни lб, последняя получает вращательное движение и передает его зубчатому колесу 17, скреплен ному

20 с барабаном 8.

Таким образом, глубина внедрения прибора в грунт пропорциональна углу по|ворота. При одновременном перемещении карандаша и повороте барабана на бумажной ленте вычер25 чивается график зависимости сопротивления смятию грунта от глубины, погружения прибора, Сопротивление грунта срезу может быть определено на любой глубине при условии

30 прекращения внедрения прибора в грунт и

203994 снятия прилагаемых к нему вертикальных,нагрузо.к.

Для этого испытатель поворачивает рукоятку 1. Усилие поворота передается через две пары шарнирных кронштейнов 18 и две динамометричеокие горизонтальные пружины 19 на рычаг 20, .который передает крутящий момент:на центральный стержень, стремясь повернуть лопастной .наконечник и произвести этим срез грунта по цилиндрической и торцовым плоскостям, ограничивающим пределы действия наконечника.

Усилия поворота лопастного наконечника и углы его поворота IB грунте вычерчиваются самописцем на барабане 21 в .виде графика функциональной зависимости указанных величин.

Происходит это следующим образом.

Вначале, когда вращательные усилия еще недостаточны, чтобы лопастной наконечник начал проворачиваться в грунте, стержень 8, втулка 4 и рычаг 20 остаются неподвижными, а рукоятка 1,,сжимая дружину 19, поворачивается на некоторый угол относительно рычага 20. При этом рукоятка с ломощью при- 25 крепленного к ней поводка 22 вытягивает в сторону своего движения тросик 28, проходящий в горизонтальном продольном канале рычага 20, Один конец тросика прикреплен к нижней части поводка 22, а другой через 30 систему рычагов — к держателю карандаша

24, откладывающего на бумажной ленте барабанного са мописца 21 в определенном масштабе линейную, величину сжатия пружины

19, пропорциональную усилию поворота ло- 35 пасвного наконечника, следовательно, сопротивлению грунта срезу. Под действием возросшего вращательного момента лопастной наконечник начинает про ворачиваться, деформируя грунт. Вместе с лопастным наконечни- 40 ком, стержнем 8,,втулкой 4 и рычагом 20 движется в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси прибора барабан 21, прикрепленный с помощью кронштейнов 25 к рычагу 20. 45

Коническая шестерня 2б, плотно насаженная на вал барабана 21, обкатывается по непод вижному зубчатому коническому колесу

27, приводя iso вращение барабан 21.

Таким образом, поворот лопастного нако- 50 нечника в грунте пропорционален повороту барабана 21. При одновременном движении карандаша 24 и |повороте барабана 21 на бумажорной ленте вычврчи вается график зависимости сопротивления грунта срезу от его деформации.

Когда испытатель снимает вр ащательное усилие, рукоятка 1 с поводком 22 возвращается под действием пружин 19 в пер воначальное положение, а сухарь с рычагом и карандашом 24 оттягивается в исходное нулевое положение с помощью, натянутой резинки.

При испытании грунта,на срез неподвижной частью прибора являются неподвижная планка 12, стойки 18 и 14 и скрепленные вместе втулками 15 верхняя и средняя планки

28 и 29, стакан 80 и зубчатое коническое колесо 27.

Прибор имеет три комплекта дружин, которые установлены с возможностью перемещения вдоль щелевых прорезей от оси прибора к периферии или наоборот, в результате его на графике барабана 21 изменяется xaicштаб величины сжатия пружин, а следовательно — масштаб сопротивления грунта срезу, для определения которого прибор должен быть заранее оттариро ван на специальном тарировочном приспособлении и каждому положению пружинки должна отвечать отдельная кривая на тарировочпом графике, Предмет изобретения

1. Прибор для испытания грунта на смятие и срез в полевых, условиях, включающий стержень с лопастным наконечником, поперечную рукоятку, передающую усилие на наконечник через систему динамометрических пружин, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов измерения и,повышения точности показаний степени сопротивления грунта срезу, передача крутящего момента от рукоятки к стержню осуществлена при помощи двух горизонтальных,;симметрично расположенных относительно оси стержня, ди намометрических пружин, скрепленных одним концом с ру кояткой, а другим — с рычагом стержня, причем опорные кронштейны .пружин выполнены с возможностью перемещения вдоль прорезей и рукоятке и рычаге.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что для автоматической записи, зависимостей сопротивления грунта смятию от глубины внедрения наконечника и:сопротивления грунта срезу от угла поворота наконечника при менены барабанные самописцы.

203994

Составь ель Б. И. Трофимчук

Редактор b. Б. Федотов Техред Л. Я. Бриккер Корректоры: Н. И. Быстрова и И. Л. Кириллова

Заказ 3872!14 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и сткрыгий при Совете Министров СССР

Мо ква, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2