Автоматический компрессионный прибор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1и 838514

Союз Советскиа

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 07.09.79. (21) 2823960/29--33 с присоединением заявки М— (51) М. Кд .

G 01 N 3/08 (23) Приоритет—

Государствеииый комитат

СССР до делам изо4ретеиий и открытий

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень Рй 22

Дата опубликования описания 15.06.81 (53) УД К 624. 13 1.378:

:620.105 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Н. Гладков, М. А. Гоман, В. А. Серкин и М. П. Шорохов! г

Научно- производственное объединение "Сибцветметавт атика" и Красноярский трест инженерно-строительных изыс ий (71) Заявители (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОМПРЕССИОННЫЙ ПРИБОР

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения сжимаемости образцов, например грунта, под действием статистических периодически последовательно и плавно прикладываемых ступеней нагрузок.

Известен компрессионный прибор, состоящий из одометра, установленного на специальном столике, снабженном прессом и рычажной системой с подвеской грузов для передачи на об10 разец, помещенный в одометр вертикальнои нагрузки и измерительное приспособление 11).

Недостатком прибора является необходимость ручного приложения нагрузок.

Известен также автоматический компрессион15 ный прибор, включающий одометр, укрепленный на столе, нагружающее приспособление с прессом, рычагом, грузом и электроприводом перемещения груза, датчик деформации и регистрирующий блок f2).

Недостатком этого прибора является низкая точность измерения, так как автоматическое приложение каждой из ступеней нагрузок в задаваемые перед началом испытаний моменты

2 времени практически не учитывает требование по приложению очередной ступени нагрузки только после достижения условной стабцлизации деформации образца грунта от действия предыдущей ступени нагрузки.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что автоматический компрессионный прибор, включающий одометр, укрепленный на столе, иагружающее приспособление с прессом, рычагом, грузом и электроприводом перемещения груза, датчик деформации и регистрирующий блок, снабжен блоком масштабирования, анализатором и датчиком скорости деформации, установленным в регистрирующем блоке, причем датчик дв формации через блок масштабирования подключен к регистрирующему блоку, датчик скорости деформации подключен ко входу анализатора, выход которого подключен. к электроприводу перемещения грузов.

На чертеже схематически представлен автоматический компрессионный прибор.

38514 4

20

15

Блок 18 масштабирования выполнен в виде электронного устройства, подключающего на каждом подциапазоне измерения (кроме первого) параллельно одному из тензометрических резисторов 15 дополнительные резисторы, что приводит к совмещению конца одного поддиапазона измерения с началом следующего. Датчик 13 деформации через блок 18 масштабирования электрически соеди няется с регистрирующим блоком 19, В качестве регистрирующего прибора 19 может быть использован, например, автоматический потенциометр КСП4, позволяющий производить регистрацию величины деформации на равномерно движущейся диаграммной ленте.

Для переключения поддиапазонов измерения блоком 18 масштабирования последний электрически соединяется с правым концевым выключателем шкалы КСН4, который срабатывает при перемещении его указателя шкалы в крайнее правое положение, соответствующее максимальному значению входного сигнала.

Датчик 20 скорости деформации выполнен в виде шкалы регистрирующего блока 19, разбитой через выбранное равное расстояние неподвижными контактами, по которым перемещается подвижный контакт, укрепленный на указателе шкапы регистрирующего блока 19. Замыкание подвижного контакта с каждым очередным неподвижным происходит через промежутки времени, пропорциональные скорости деформации образца 4, а следователь но, и скорости перемещения подвижного контакта.

Датчик.20 электрически соединен с анализатором 21 скорости деформации, который выполнен в виде электронного устройства, производящего подсчет времени, затрачиваемого

3 8

Прибор содержит одометр 1, установленный на столе 2, нагружающее приспособление, снабженное прессом в виде рамы 3, передающей давление на образец 4, например, грунта, рычажной системой в виде двухсекторного рычага 5 с подвеской 6, грузов 7, соединенных между собой эластичными связками 8, электродвигателем 9 со спуско- подъемным редуктором 10, к валу 11 которого в исходном состоянии подвешены на стальном тросике 12 все грузы 7. Датчик деформации 13 образца состоит из стальной гибкой пластинки 14 с четырьмя наклеенными и спаянными в виде моста тензометрическими резисторами

15, закрепленной с помощью кронштейна 16 на столе 2, на свободный конец которой через сферическую опору 17 давит рама 3 при своем перемещении во время деформации образца 4.

55 на прохождение указателем шкалы регистрирующего блока 19 расстояния от одного неподвижного контакта до другого (0,01 мм).

При деформации образца 4 на 0,01 мм в

I течение заданного периода времени анализатор 21 вырабатывает сигнал приложения очередной ступени нагрузки.

Автоматический компрессионный прибор

3 работает следующим образом.

С помощью соответствующих органов управления он включается в сеть, все грузы 7 электродвигателем 9 со спуско-подъемным редуктором 10 поднимаются на тросике 12, который наматывается на вал 11, в исходное состояние.

При этом освобождается двухсекторный рычаг

5, механически связанный с рамой 3.

В одометр 1 обычным способом загружают образец 4, например, грунта и устанавливают его на столик 2 под раму 3. С помощью кронштейна 16 перемещается пластинка 14 датчика

13 величины деформации так, чтобы перо регистрирующего блока 19 совпадало с нулевой отметкой диаграммной ленты.

В регистрирующем блоке 19 устанавливаются необходимая скорость передвижения диаграммной ленты, а в анализаторе 21 — время достижения условной стабилизации, необходимое при испытаниях данного типа грунтов.

Включается электродвигатель 9, который через спуско-подъемный редуктор 10 плавно сматывает с вала 11 необходимое количество тросика 12 для подвески к двухсекторному рычагу 5 на подвеске 6 первого груза 7. Первый груз 7 с помощью двухсекторного рычага 5 и рамы 3 создает первую ступень нагрузки на образец 4 грунта. Под действием нагрузки происходит деформация образца 4 с убывающей скоростью с одновременным перемещением рамы 3, которая через опору 17 изгибает пластинку 14. Изгиб пластинки 14 преобразуется тенэометрическими резисторами 15 в электрический сигнал, поступающий на вход регистрирующего блока 19, который производит запись результатов испытаний на диаграммную ленту. При этом происходит перемещение указателя шкалы блока 19 и замыкание подвижного контакта с неподвижными датчиками 20 скорости деформации. На его выходе появляются электрические сигналы нри деформации образца 4 на каждый 0,01 мм.

Эти сигналы подаются на вход анализатора 21 скорости деформации и он определяет время, в течение которого происходит деформация образца 4 на каждый очередной 0,01 мм.

В тот момент, когда изменение величины деформации образца 4 на 0,01 мм произойдет за время, равное достижению условной стабиаиэации, анализатор 21 формирует электричес14

ВНИИПИ Заказ 4415/64 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 8385 кий сигнал, включающий электродвигатель 9 для подвески на эластичных связках 8 второго груза 7 к первому 4, то создает вторую ступень нагрузки.

Таким образом, работа автоматического .сомпрессионного прибора продолжается до наступления условной стабилизации деформации образца 4 грунта от действия последней ступени нагрузки, когда анализатор 21 включает электродвигатель 9 и поднимает на тросике

12 грузы 7 в исходное состояние и одновременно выключает регистрирующий блок 19.

Формула изобретения

Автоматический компрессионный прибор, Йключающий одометр, укрепленный на столе, нагружающее приспособление с прессом, рыча-. до гом, грузом и электроприводом перемещения груза, датчик деформации и регистрирующий блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, ои снабжен блоком масштабирования, аналиэаторопе и датчиком скорости деформации, установленным в регистрирующем блоке, причем датчик деформации через блок масштабирования подключен к регистрирующему блоку, датчик скорости деформации подключен ко входу анализатора, выход которого подключен к электроприводу перемещения грузов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 453608, кл. G 01 N 3/08, 1972.

2. Тофанюк Ф. С. Опыт автоматизации компрес сионных испытаний. Инженерно-строительные изыскания. Сборник статей, 1975, вып. 4, с. 10-15 (прототип).