Устройство для определения несущей способности грунта

 

ОЙИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик 773188

Ф1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.07.78 (21) 2638189/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

Е02 D 1/02

Государственный комитет

СССР (53) УДК 624.131..379 (088.8) Опубликовано 23.10.80. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 28.10.80 ло делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Платонов, В. С. Устименко и А. А. Львов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ

СПОСОБНОСТИ ГРУНТА

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для исследования физико-механических свойств грунта, и может быть использовано при прогнозировании проходимости колесных и гусеничных машин.

Известно устройство для испытаний грунтов в естественном залегании методом вращательного среза, предназначенное для повышения точности измерений и улучшения условий труда и содержащее силовой гидравлический цилиндр со штоком, дроссель, измерительное приспособление и штамп (1).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения несущей способности грунта, состоящее из концентрично установленных основного и пригрузочного штампов, нагрузочных приспособлений для штампов, включающих гидроцилиндры с поршнями и штоками, измерительных приборов (2).

Однако эти устройства не обеспечивают необходимой точности измерения характеристик грунта при одновременном определении усилий сжатия и среза.

Цель изобретения — повышение точности определения усилия сжатия и среза путем

2 обеспечения постоянной скорости погружения штампов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения несущей способности грунта, состоящее из концентрично установленных основного и пригрузочного штампов, нагрузочных приспособлений для штампов, включающих гидроцилиндры с поршнями и штоками, измерительных приборов, шток гидроцилиндра для основного штампа, выполнен вилкообразной формы, 1О причем в полости вилки установлен гидроцилиндр пригрузочного штампа, полости цилиндров снабжены регулируемыми дросселями с задатчиками измерения скорости перемещения штампов.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для определения несущей способности грунта и усилия среза.

Устройство состоит из двух концентрических штампов 1 и 2, малого гидроцилиндра 3, размещенного в штоке 4 силового гидроцилиндра 5.

Полости А и Б гидроцилиндров 5 и 3 соединены с манометрами 6 и 7, датчиками

8 и 9 давления и с осциллографом 10.

773!

88

4 можно заглубление только внутреннего IIITaM па следующим образом: рабочая жидкость через дроссель 15 с регулятором и распределитель 17 поступает в рабочую полость Б гидроцилиндра 3 и внутренний штамп 2 заглубляется в грунт до достижения предела несущей способности грунта.

Усилие фиксируется на ленте осциллографа. После определения суммарного усилия сжатия и среза шток гидроцилиндра

3 переводится в исходное состояние подачей рабочей жидкости через распределитель 17 в полость Г гидроцилиндра 3. Дроссели 14 и 15 с регулятором позволяют задавать и поддерживать постоянную скорость заглубления штампа (наружного 1 совместно с внутренним 2 или только внутреннего) независимо от величины сопротивления грунта вдавливанию штампов в пределах максимальных нагрузок, определяемых давлением газа в гидроаккумуляторе 12.

Кроме того, конструкция устройства позволяет менять формы и размеры штампов в зависимости от целей исследования.

Предлагаемое устройство повышает точность измерения, позволяет отделять усилие среза от сжатия, улучшает условия труда, а наличие гидропривода с регулируемым дросселем позволяет исследовать влияние скорости заглубления штампа на точность определения значений параметров грунта (усилий сжатия и среза) .

Формула изобретения

Гидропривод устройства включает масляный насос ll, гидроаккумулятор !2, обратный кл".èàí 13, дроссель 14 с регулятором гидроцилиндра 5, дроссель 15 с регулятором гидроцилиндра 3,/ распределители

16 и 17, масляный бак 18, датчик 19 перемещения штампа и задатчик 20 изменения скорости перемещения штампа.

Устройство для определения усилия сжатия и среза грунта работает следующим образом.

Гидравлический насос 1! нагнетает через обратный клапан 13 рабочую жидкость (масло) в гидравлический аккумулятор 12. Рабочая жидкость под давлением сжатого газа гидроаккумулятора 12 через дроссель 14 с регулятором и распределитель 16 поступает в полость А силового гидроцилиндра 5. Дав- И ление масла в полости А силового гидроцилиндра 5 контролируется визуально по манометру 7, а посредством датчика 9 регистрируется на ленту осциллографа 10. Одновременно на ленте осциллографа регистрируется и перемещение штампа при помощи ло датчика 19.

Шток 4 гидроцилиндра 5, шарнирно соединенного, например с рамой автомобиля или специальной станиной, под давлением жидкости в полости А передает усилие на 25 наружный штамп 1, а через гидроцилиндр

3 — на штамп 2.

Под действием силы Р1 штампы заглубляются в грунт до достижения несущей способности. Под действием сил сопротивления сжатию грунта закрытая полость Б гидроцилиндра 3 подвергается нагружению, при этом усилие P д фиксируется на ленте осциллографа. Предельное значение силы Р отнесенное к площади штампа 2, характеризует несущую способность грунта, а разность между силами P| и P z характеризует суммарную характеристику грунта с учетом сжатия и среза грунта по периметру. По значению P = P < — P г и площади штампа 1 определяется усилие среза

Рср = P — (1нш — )

40 где Р<1 — усилие среза;

Р— площадь наружного штампа;

P — сила сопротивления грунта вдавливанию внутреннего штампа; Фи — площадь внутреннего штампа.

Устройство приводится в первоначальное состояние подачей рабочей жидкости в полость В гидроцилиндра 5.

Для получения совместного усилия сжатия и среза грунта (для сопоставления с ранее известными результатами и исследования влияния формы и размера штампа на несущую способность и усилие среза) возУстройство для определения несущей способности грунта, состоящее из концентрично установленных основного и пригрузочного штампов, нагрузочных приспособлений для штампов, включающих гидроцилиндры с поршнями и штоками, измерительных приборов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения усилия сжатия и среза путем обеспечения постоянной скорости погружения штампов, шток гидроцилиндра для основного штампа выполнен вилкообразной формы, причем в полости вилки установлен гидроцилиндр пригрузочного штампа, полости цилиндров снабжены регулируемыми дросселями с задатчиками измерения скорости перемещения штампов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 499517, кл, Е 02 D 1/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 473782, кл. Е 02 D 1/22, 1975 (прототип).

773188

Составитель В. Латушкин

Редактор С. Тараненко Техред К. Шуфрич Корректор Г. Назарова

Заказ 7450/38 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4