Устройство для определения коэффициента фильтрации дисперсных материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится: к изМери- .тельной технике, предназначено для измерения коэффициента фильтрации дисперсных материалов, преимущественно глинистых грунтов, и может быт использовано при исследовании физико химических свойств материалов. .Известно устройство для определения коэффициента фильтрации грунтов, содержащее загрузочную емкость, расположенную в полом основании и установлённую на дренирукяцем диске, штам со штоком и рычажное приспособление ij .. Недостатком описанного устройства является сложность конструкции и тру доемкость определения коэффициента фильтрации с использованием способа регистрации остаточного напора, а сама конструкция устройства, не дает возможности определить напорный диент с помощью адгезионного способа требующего значительно меньших затрат времени. Наиболее близким по технической сущности к изобретенною является устройство для определения коэффици ента фильтрации дисперсных материалов, содержащее основание, йа кото.1ррм установлена загрузочная емкость .с дренирукнцим диском, сообщенная с сосудом с водой, штамп с уплотняющим кольцом, весовое коромысло и шток. , Прижимающее и отрывающее усилия на штамп, установлейный на поверхности исследуемого грунта, передается с помощью коаксиальных стаканов, двух колшенсирующихпружин и штока на весовое коромысло с помощью рычажного приспособления 2 . (5 К недостаткам указанного устрой- „ йтва следует отнести возможность высокой погрешности измерения, связанной с неравномерностью распределения по поверхности -штампа прижимающего усилия, а также наличие большого количества точек сопряжения в рычажном механг зме, что .также приводит к пере косу штампа и уменьшению точности измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем что устройство для определения коэффициента фильтрации дисперсных материалов , содержащее основание, на KOTopoiii установлена загрузочная емкость с гдаенирующим диском, сообщенна,я с сосудом с водой, штамп с уплот НЯ1ЯЩИМ кольцом, весовое коромысло и шток, сна.бжено двумя установленными на основании стойками с подвижньоми двуплечими рычагами, одно плечо которых служит для передачи прижимающей нагрузки на 111тамп, а другое по зредством П-образного захвата взаимодействует через ограничительный упор со штоком, верхний конец которо Го связан с помощью троса и блока с весовым коромыслом, а нижний имеет органичитбльный упор, при этом штамп снабжен жестко связанным с ним стаканом, а нижнийупор штока установлен с возможностью взаимодействия с дном стакане. Устройство поясняется чертежом. Устройство содержит основание 1, на котором установлена загрузочная емкость 2 с дренирующим диском 3, сообщенная через канал 4, трубку 5 с сосудом 6 с водой, штам 7 с уплотняющим кольцом 8, две установленные на основании стойки 10 с подвижными двуплечими рычаггияи 11 и 12, , одно плечо которых служит для передачи прижимающей нагрузкина штамп 7, а другое посредством П-образного захвата 13 взаимодействует через втулку 14 и ограничительный упор 15 со штоком 16, верхний конец которого связан с помощью втулки 17, троса 18 и блока 19 с весовым коромыслом 20, а нижний имеет ограничительный упор 21, при этом штамп 7 снабжен жестко связанным с ним стаканом 22 с направляющей втулкой 23, Весовое коромысло 20 имеет уравновешенный груз 24 и рабочий груз 2.5 и установлено посредством кронштейна 26 и стойки 27 с основанием 1. Исследуемый грунт 28 помещают между штампом 7 и дренирукяцим диском 3 Устройств.о работает следующим образом. Исследуемый грунт 28 ненарушенного сложения помещают в загрузочную ем-.. кость 2 на дренирующий диск 3. В сосуд 6 до заданного уровня наливают воду. При этом вода под некоторым давлением по трубке 5 и каналу 4 поступает в полость ёмкоспл 2, обеспечивая смачивание исследуемого грунта 28. На поверхность грунта устанавливают уплотняющее кольцо 8,. а затем в его седло опускают штамп 7. Двуплечие рычаги 11 и 12 соединяют с П-образным захватом 13. После этого на штамп 7 передают предв.арительную пр.ижимающую нагрузку, не превышающую по величине структурную прочность грунта. При этом нагрузку создают путем передвижения рабочего груза 25 по весовому коромыслу 20 вправо. При этом шток 16 посредством, троса 18, блока 19 и втулки 17 перемещается вверх, причем ограничительный упор 15 воздействует на втулку 14, в результате чего .П-образный захват 13 передает-воздействие на двуплечие рычаги 11 и 12, которые передают заданное давление на штамп 7. Штамп 7 создает вертикальйую прижимающую нагрузку на исследуемый грунт 28. Затем снимают нагрузку со штампа 7 путем установки рабочего груза 25 на.нулевую отметку, после чего отсоединяют захват 13 от двуплечих рычагов 11 и 12. , . . . После этого создают отрыйаквдее усилие штампа 7 от поверхности исследуюемого грунта 28. В этом случае передвигают рабочий груз 25 по весо.вому коромыслу 20 вправо на величину отрывающего усилия по шкале, равного половине величины липкости (гщгезии) исследуемого грунта 28, При этом правая часть весового коромысла 6 перемещается вниз, вследствие чего трос 18 через блок 19 с помощью втул ки .17 перемещает шток 5 вверх до воз действия ограничительного упора 21 с (}1Гправляющей втулкой 23 стакайа 22 В момент установки заданного отрываюшего усилия на штгипп 7 включается сигнальная система, которая фиксирует время начала передачи отрывающей нагрузки до момента отрыва штампа 7 от исследуемого грунта 28. ; По известным параметрам и найденному значению времени отрыва штампа 7 от исследуемого грунта 28 рассчитыоэффициент фильтрации по фор- , . - напорнцй градиент, найденный как отношение отрывающего усилия (А).приведенного к единице площади (f).штампа, и длине (С) пути фильтрации, равной толщине об разца -1 i Fl пористость грунта, время отрыва, с, объем жидкости, необходимый для равновесного отрыва, штампа 7 ( V - величина постоян-. ная для материала штампа и определяется экспериментально. Для стального полированного штампа площадью 10 см объем жидкости составляет 0,006 см). редложенном устройстве по сравс известным удалось снизить ие разброса значений измеряеоэффициента фильтрации для тяглины более, чем в четыре раза.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕН КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ДИСПЕРСНЫ .МАТЕРИАЛОВ,. содержащее основание, котором установлена загрузочная емкость с дренирующим диском, сообщенная с сосудом с водой, штамп с уплотняющим кольцом, весовое коромысло и шток, отличающееся тем, что, с целью повьаиения точноспи измерения, .устройство снабжено двумя установленными на основании стойками с подвижными двуплечими рычаггми, одно плечо которых служит для передачи прижимающей нагрузки на штамп, а другое посредством П-образного захвата взаимодействует через ограничительный упор со штоком, верхний конец которого связан с. помощью троса и блока с весовым коромыслом, а нижний имеет ограничительный упор, при этом штамп снабжен жестко связанным с ним стаканом, а нижний упор штока установлен с возможностью взаимодействия с дном стакана. Р йп 0: О О