Пенетрометр Советский патент 1983 года по МПК G01N33/24 G01N3/00 

(5) ПЕНЕТРОМЕТР

1

Изобретение относится к строительству, к технике для определения физико-механических свойств грунтов и , снега и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях, а также при исследовании проходимости гусеничных и колесных машин.

По основному авт« св„ W 719895 известно устройство для определения механических характеристик грунта и Q снега, содержащее цилиндрический стакан и средство его перемещения, штамппоршень, связанный с нагрузочным и измерительными элементами, и съемное

ДНоСП 15

При использовании этого устройства компрессионные свойства грунта определяются путем отбора представительной пробы грунта (снега) в эталонный ° или мерный цилиндр заданной высоты и затем его дальнейшего деформирования.

Уменьшение объема влагонасыщенного грунта в цилиндре в процессе испытаний приводит к уменьшению объема пор (консолидации грунта). При этом свободная вода выжимается из порогового пространства, а взаимное смещение твердых частиц в сплошном цилиндре замедляет отжатие воды и, следовательно, развитие процесса консолидации В таких случаях на протекание процесса фильтрационной консолидации влагонасыщенных грунтов существенно влияет длина и направление пути фильтрации, что, в случае разработки испытательных устройств, определяет одно из важнейших требований для обеспечения получения надежных данных.

Целью изобретения является повышение точности измерений о

Поставленная цель достигается тем, что в пенетрометре цилиндрический стакан выполнен с дренажными отверстиями, причем отношение диаметров отверстии и стакана находится в пределах 0,05-0,01.

Кроме того, с целью создания переменной дросселирующей способности грунта, пенетрометр снабжен охватывающим цилиндрический стакан поворотным цилиндром с отверстиями соединенным со съемным дноМс

При этом суммарная площадь отверстий по образующей цилиндрического стакана и поворотного цилиндра линейно уменьшается сверху вниз.

На чертеже изображен пенетрометр, общий вид.

Устройство состоит из цилиндрического стакана 1, предназначенного для отбора пробы грунта и выполненного с дренажными отверстиями„ В верхней части цилиндрического стакана смонтированы упорные ручки 2 для внедрения его в грунт. Верхний конец стакана закрыт крышкой 3, на которой смонтирован тросовый механизм k со штампом 5 для создания предварительного уплотнения. Для его опреде/1ения в верхней части штока 6 размещено контрольное измерительное устройство 7 индикатором 8;. На наружных поверхностях штока 6 и стакана 1 нанесены мерные линейные отметки А и Б для контроля величины взятой пробы грунта.

Цилиндрический..стакан снабжен поворотным цилиндром 9, соединенным со съемным дном 10 и выполненным в виде тонкостенной трубы , по наружной поверхности которой выполнены отверстия, оси которых совпадают с осями отверстий стакана 1 Размеры отверстий поворотного цилиндра 9 идентичны размерам отверстий стакана 1, на нижнем конце которого установлен фиксатор 11, позволяющий устанавливать и контролировать угол поворота цилиндра относительно стакана 1, тем самым обеспечивая заданный коэффициент перекрытия ссросных отверстий на сопрягаемых поверхностях. Для измерения коэффициента перекрытия отверстий нанесена шкала В с нониусом. Тросовый механизм снабжен рукояткой 12,

Пенетрометр работает следующим образоМо

Корпус стакана е предварительно поднятым штампом 5 внедряют в грунтовый массив. После этого цилиндрический стакан с пробой извлекают из

грунта и на нижний конец стакана телескопически устанавливает поворотный цилиндр 9 со съемным дном 10. С помощью фиксатора 11 и шкалы Б устанавливают заданное значение площади дросселирующих отверстий.

Выполнив подготовительные операЦ141, вращая рукоятку 12, сжимают пробу грунта до предельного значения, фиксируя при этом усилие сжатия по

индикатору и относительную деформацию по шкале А,

Использование пенетрометра позволит исключить трудоемкие лабораторные исследования, обеспечит высокую точность результатов исследования и на этой основе позволит выявить закономерности механических характеристик грунтов во взаимосвязи с реальной картиной взаимодействия гусеничного

движителя транспортного средства с основаниями текучего типа.

Формула изобретения

с целью повышения точности измерений, цилиндрический стакан выполнен с дренажными отверстиями, причем отношение диаметров отверстий и стакана находится в -пределах 0,05-0,01„о

j создания переменной дросселирующей способности грунта, он снабжен охватывающим цилиндрический стакан поворотным цилиндром с отверстиями, соединенным со съемным дном.

3 Пенетрометр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что суммарная площадь отверстий по образующей цилиндрического стакана и поворотного цилиндра линейно уменьшается сверху вниз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

8