Устройство для определения деформативных и прочностных свойств снежного покрова Советский патент 1984 года по МПК G01N3/24 

00 4

о: d

4i Изобретение относится к полевым исследованиям (разведке) свойств снежного покрова и может быть исполь зовано для послойного определения деформативных и прочностных характе ристик глубокого снежного покрова естественного сложения, особенно важных при прогнозировании лавинной опасности. Известны устройства для раздельного определения прочностных и деформативных свойств снега, состоящие из стержня, наконечника с пластинами ( лопастями, контрольно-изме рите/1ьного приспособления, штампов различных размеров 1. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ус1;ройство для определения деформативных и прочностных свойств снежного покрова, содержащее стержень, конический наконечник с пластинами, контрольно-измерительные приспособле ния 2. Недостатками устройств является то, что они не дают возможности одно временно определять деформативные и прочностные характеристики, а также требуют производить предварительную отрывку шурфов при измерениях на бол ших глубинах снежного покрова. Цель изобретения - сокращение времени определения основных характе ристик, расширение диапазона исследований и уменьшение трудоемкости при измерениях. Указанная цель достигается тем, что устройство для определения дефор мативных и прочностных свойств снежного покрова, содержащее стержень, конический наконечник с пластинами, контрольно-измерительные приспособле ния, снабжено вертикальными подвижными лопастями и вмонтированной в стержень подвижной тягой с прикрепленным к ней конусом, при этом плас тины выполнены в виде полукруглых лепестков и установлены с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости на коническом наконечнике а подвижные вертикальные лопасти закреплены на стержне выше наконечника и соединены с подвижной тягой. На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - план устройства Устройство содержит стержень 1, контрольно-измерительные приспособления 2, конический наконечник 3, ко торый крепится к стержню с помощью подшипника 4. На наконечнике монтируется четыре направляющих 5 (фиг.2 с выдвижными штоками 6, к которым крепятся пластины 7. К стержню 1 пальцем 8 прикреплены две подвижные лопасти 9. Свободные концы лопастей опираются на кронштейн 10 и входят в П-образный фиксатор 11. Устройство содержит шток 12, который пальцем 13 перемещает конус 14, обеспечивая выдвижение и задвижку штока 12, а также обеспечивает втягивание и выдвижение лопастей 9. Устройство работает следующим образом. Конус погружают в снег. Границу слоя снега регистрируют в момент значительного изменения усилия зондирования. В этот момент замеряют усилие и погружение прекращают. По формуле определяют значение твердости снега где Р - прилагаемая нагрузка, кгс; - вес устройства, кгс; h - глубина погружения конуса, см; К - коэффициент, зависящий от угла d при вершине конуса (прис6 30° ,226; при cL 60° ,05 ). Вращая стержень, производят срез снега и фиксируют значение максимального крутйщего момента М, Сопротивление снега сдвигу f определяют по формуле «- {1-1 7- тал где R . - константа наконечника, D - диаметр, образуемый выдвинутыми лопастями, см; h - высота лопастей, см. Штоком 12 втягивают лопасти. 9 и выдвигают пластины 7. Образовавшийся штамп нагружают, измеряя при этом усилие и осадку. По формуле определяют модуль деформации Е (кг/см( ЛРР( где Р - удельная нагрузка, кгс/см ; S - величина полной деформации, см; - коэффициент Пуассона; D - диаметр штампа, см. Вдвигая пластины 7 в исходное положение устройство погружают на большую глубину и повторяю г цикл измерений в указанной выше последовательности. Устройство позволяет определить в ходе полевых исследований (разведки) одновременно деформативные и прочностные характеристики снежного покрова. По ним без дополнительных измерений можно оценить проходимость снежного покрова на горизонтальных участках и его устойчивость на скло

нах. Устройством также можно опредёделить горизонт разрыхления, по которому в горах соскальзывают толщи снега (лавины. Кроме того, многочисленные испытания лопастных приборов показали, что погружение в снег тонких лопастей не нарушает структуру снега.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМДТИВНах И ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ СНЕЖНОГО ПОКРОВА, содержащее стержень, конический наконечник с пластинами, контрольно-измерительные приспособления , отличающееся тем, что, с целью сокраицения времени определения основных характеристик, расширения диапазона исследований и уменьшения трудоемкости при изме)ениях, устройство снабжено вертикальными подвижными лопастями и вмонтированной в стержень подвижной тягой с прикрепленным.к ней конусом, при этом пластины выполнены в йиде полукруглых лепестков и установлены с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости на коническом наконечнике, а подвижные вертикальные лопасти закреплены на стержне выше наконечника и соединены с подвижной тягой.