Прибор для определения плотности грунтов Советский патент 1984 года по МПК G01N9/00 

11 Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для оценки степени уплотнения насыпей земляного полотна автомобиль ных и железных дорог, возведенных в частности из крупнообломочных грунтов. Известен плотномер, состоящий из измерительного цилиндра, крьшки, основания, резиновой диафрагмы, нагнетающегр устройства и манометра lj Недостатками этого плотномера являются постоянная нагрузка на резино .вую диафрагму и неудобство использования из-за отдельного расположения нагнетающего устройства. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является при бор для определения плотности грунтов, содержащий основание с укреплен ным на нем измерительнь м цилиндром с крышкой, частично заполненным рабочей жидкостью и снабженным эластичным баллоном, и устройство для вытес нения жидкости из цилиндра в баллон, содержащее запорный клапан и шток, выходящий за пределы крышки, конец которого снабжен рукояткой 2J. Недостатком известной конструкции плотномера является наличие насоса, производящего вытеснение жидкости по циклу, что увеличивает время определения плотности. Кроме того, разгрузка баллона в транспортном положении создает неудобство в работе, так как требует при переходе к следующему месту измерения удаления воды путем выжимания баллона вручную с переворачиванием прибора. Цель изобретения - повьппение oneративности определения плотности грунтов. Цель достигается тем, что в прибо ре для определения плотности грунтов содержащем основание с укрепленным на нем измерительным цилиндром с крышкой, частично заполненным рабочей жидкостью и снабженным эластичным баллоном, и устройство для вытес нения жидкости из цилиндра в баллон, содержащее запорный клапан и шток, выходящий за пределы крышки, конец которого снабжен рукояткой, устройство для вытеснения жидкости вьшолнено в виде эластичной трубчатой обо лочки, один конец которой по перимет ру жестко укреплен в крышке, а к дру гому концу присоединен шток, выпол173ненный полым и сообщенный через запорный клапан с атмосферой, при этом шток расположен внутри оболочки, а рукоятка снабжена направляющими, соосными с осью измерительного цилиндра. Кроме того, полый шток присоединен к оболочке при помощи сферических шайб в двояковогнутом сочетании. При этом к внутренней центральной части баллона прикреплен гибкой связью полый поплавок. На фиг.1 изображен предлагаемый прибор, обпщй вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку. Прибор для определения плотности грунтов содержит измерительный цилиндр 1, крьш1ку 2 и основание-3, которые стянуты шпильками 4, эластичную оболочку 5, сжатую сферическими шайбами 6 в двояковогнутом сочетании в месте крепления полого штока 7, в рукоятке 8 которого смонтирован запорньй клапан 9 и направляющие 10, резиновый баллон 11, к внутренней части которого гибкой связью прикреплен поплавок 12, рабочую жидкость 13 и кольцо 14. Прибор работает следующим образом. На вырытую в грунте лунку устанавливают кольцо 14, а на кольцо ставят основание 3.Баллон 11в исходном положении втянут в измерительный цилиндр 1, клапан 9 закрыт. После установки прибора клапан 9 открывают. За рукоятку 8 и шток 7 вытягивают эластичную оболочку 5 вверх, соосное перемещение которой обеспечивают направляющие 10. Под действием веса рабочей жидкости 13, находящейся в измерительном цилиндре 1, баллон 11 и поплавок 12 опускаются в лунку. Залитое в цилиндр 1 количество жидкости должно обеспечивать расположение поплавка 12 ниже ее уровня. После погружения баллона закрывают клапан 9, задавливают оболочку 5 в измерительный, цилиндр 1 и снимают отсчет по его шкале. Избыточное давление воздуха, создаваемое оболочкой 5, передается на жидкость и обеспечивает прижатие баллона 11 к стенкам лунки. После снятия отсчета открывают клапан 9, Избыточное давление в измерительном цилиндре 1 падает до атмосферного, после чего клапан 9 закрывают и за рукоятку 8 вытягивают вверх эластичную оболочку 5. В изме31

рительном цилиндре 1 создается разряжение, которое всасывает баллон 11 с поплавком 12 и рабочей жидкостью 13. Лунка освобождается, прибор снимают с нее при закрытом клапане 9 и верхнем положении оболочки 5. Буртики направляющих 10, упираясь в крьнпку 2, ограничивают ход оболочки 5 и позволяют переносить прибор к следующему месту изменения за рукоятку 8.

Эластичная трубчатая оболочка в сочетании со штоком и направляющими позволяет изменять ее положение: от положения полностью введенной в цилиндр до положения полностью выведенной за пределы цилиндра и вывернутой наизнанку. При введении оболочка работает на сжатие воздуха как поршень а при выведении как меха, при этом разряжение достигается увеличением объема при неизменном количестве воздуха. Сферические шайбы, выполненные в обратно-вогнутом сочетании, пр введении оболочки ус шивают поршнево эффект, а при вьшедении увеличивают объем, занимаемый оболочкой, и в то же время предохраняют оболочку от резкого перегиба в месте крепления со штоком.

Наличие направляющих, размещенных в рукоятке штока, облегчает осуществление глубокого хода, а также дает возможность переносить прибор за рукоятку (.при упоре буртиков на концах направлякицих в крьш1ку) . Полый шток с рукояткой и запорным клапаном уп174

равляет сообщением с атмосферой и служит рычагом при введении оболочки что обеспечивает оперативность при эксплуатации. Расположение полого поплавка ниже уровня жидкости обусловлено тем,что отсчет производят по положениям уровня жидкости. При полном погружении поплавка отпадает необходимость в учете его объема над поверхностью жидкости, облегчается процесс всасывания жидкости в цилиндр и уменьшается масса рабочей жидкости при сохранении объема лунки.

Объем замеряемой лунки определяется как разница отсчетов, произведенных на лунке, и начального, который выполняется на поверхности грунта .с такой же .последовательностью операций. Далее масса пробы грунта делится на объем лунки. Полученный результат представляет собой плотность грунта.

При длительной транспортировке рабочую жидкость 13 сливают, а баллон 12 и оболочку 5 вводят в измерительный цилиндр 1 с последующим закрытием клапана 9.

I

Использование предлагаемого прибора по сравнению с известным повышает оперативность определения плотности грунта путем исключения ручного отжима баллона после проведения замеров и путем.обеспечения вытеснения жидкости за один ход эластичной оболочки, а также увеличивает срок службы резиновых оболочек.

ff Я ii п tt ti

ff

u

1. ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ГРУНТОВ, содержащий основание с укрепленным на нем измерительным цилиндром с крьшкой, частично заполненным рабочей жидкостью и снабженным эластичным баллоном, и устройство для вытеснения жидкости из цилиндра в баллон, содержащее запорный клапан И шток, выходящий за пределы крышки. конец котьрого снабжен рукояткой, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности, уст-, ройство для вытеснения жидкости выполнено в виде эластичной трубчатой оболочки, один конец которой по периметру жестко укреплен в крышке, a к другому концу присоединен шток, вьтолненный полым и сообщенный через запорный клапан с атмосферой, при этом шток расположен внутри оболочки, .а рукоятка снабжена направлякщими, соосными с осью измерительного цилиндра. 2.Прибор ПОП.1, отличаюg щийся тем, что полый шток присоединен к оболочке при помощи сфе(Л рических шайб в двояковогнутом сочетании . 3,Прибор ПОП.1, отличающий с я тем, что к внутренней центральной части баллона прикреплен гибкой связью полый поплавок. tsD О ю 41