Устройство для измерения сопротивления грунта резанию Советский патент 1985 года по МПК E21C39/00 

СП

от vi ел Изобретение относится к исследованию свойств грунта. Известно устройство для измерения сопротивления грунта резанию, включающее камеру с расположенными внутри поддоном для образцов исследуемого грунта и направляющей продольного перемещения резцедержателя, на которой установлен резцедержатель, соединенный с резцом посредством тензометрических элементов пз. . Однако для измерения глубины резания необходимо производить разгерметизацию камеры, а отсутствие механизма поперечного перемещения рабочего органа исключает возможность исследования процесса полублокированного и свободного резания грунтов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаем му результату является устройство д для измерения сопротивления грунта резанию, включающее камеру, резцедержатель с резцом и тензометрическими элементами, закрепленную в камере направляющую продольного перемещения резцедержателя, регулятор глубины резания 27. Однако данное устройство характе ризуется недостаточньм диапазоном измерения сопротивления. Цель изобретения - расширение диапазона измерения сопротивления. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения сопротивления грунта резаншо, еключакмцее камеру, резцедержатель с резцом и тензометрическими элементами, закрепленную в камере направляющую про дольного перемещения резцедержателя регулятор глубины резания, снабжено дополнительной направляющей, установленной параллельно вышеупомянуто при этом обе наяравлякщ е выполнены с шлицевыми пазами по всей длине и с возможностью вращения вокруг продольной оси, а регулятор глубины резания выполнен в виде шарнирного четырехзвенника с тягой, охватываю щей его, одно звено крторого находится в шлЕИцевом зацеплении с одной из направлянш(их, а другое звено сн жено звездочкой, находящейся в ЯШИ цевом зацеплении со второй направлякицей, причем реэцедеряатель подвижно закреплен на ниягаем звене. четьфехзвенника и посредством тяги взаимодействует со звездочкой. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство для измерения сопротивления грунта резанию, разрезJ на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1J на фиг. 3 - кинематическая схема механизма изменения глубины резания, на фиг. 4 - кинематическая схема механизма поперечного перемещения резцедержателя. Устройство для измерения сопротивления грунта резанию содержит камеру 1, на которой установлены насос 2 и манометр 3, а внутри вмонтированы поддон 4 дляобразцов исследуемого грунта и рама 5, выполненная в виде шарнирного четырехзвенника , перемещакхцаяся по направляющим 6 и 7 продольного перемещения резцедержателя с шлицевыми пазами, выполненными по всей длине. На раме 5 расположены механизм изменения глубины резания, состоящий из звеньев 8 и 9 и поперечного звена 10, и механизм поперечного перемещения резцедержателя, включакщий звездочку 11, посредством цепи 12 связанную с резцедержателем 13, к которому крепится резец 14 с тензометрическими элементами 15. Имеется также привод, связывакяций раму 5с электродвигателем 16 через коробку перемены передач 17, служапгую для изменения скорости резания, цепную передачу 18 и тяговую цепь 19. .Устройство работает следующим образом. После установки .образцов грунта в поддон 4 и герметизации камеры 1 насосом 2 создается необходимое давление, контролируемое маномет- ром 3. Затем поворотом направляющей 6, продольного перемещения резцедержателя, находящейся в пшицевом соединении с звеном 8, которое может свободно перемещаться по шлицевым пазам направлякщей и при помощи звена 9 и поперечного звенд 10 устанавливается глубина резания, а вращением направляющей 7 продольного перемещения резцедержателя с находящейся на-ней звездочкой 11, которая также может свободно перемещаться по шлицевьш пазам направлякщей продольного перемещения резцедержателя, и цепи 12 подводится резцедержатель 13 в место выпол нения среза грунта. Включением электродвигателя 16 через коробку перемены передач 17, цепную передачу 18 и тяговую цепь 19 приводится в движение рама 5, звеньями 8 и 9 и поперечным звеном 10 образующая шарнирный четьфехзвенник с закрепленными на. ней зве дочкой 11 и резцедержателем 13. При зтом резец 14 выполняет резание грунта на заданной глубине и в установленном месте, а тензометрические элементы 15 воспринимают усилие резания исследуемого грунта Для возвращения резцедержателя t3 в исходное положение необходимо перед включением электродвигателя 16 поворотом направляющей 6 продол ного перемещения резцедерткателя приподнять резец 14 над исследуеMi i грунтом, а рычаг коробки перемены передач 17 перевести в поло514женйе, соответствующее обратному ходу. Далее ijfiKa повторяется. Использование предлагаемого устройства для измерения сопротивления грунта резанию по сравнению с прототипом позволит повысить его эффективность за счет наличия механизмов изменения глубины резания и поперечного перемещения резцедержателя, позволяющих изменять глубину резания в любом месте и перемещать резцедержатель в поперечном . натфавлении, что позволит моделировать не только простое резание, ио и резание с постепенным выглублеяием или заглублением резца, а также исследовать процесс резания в условиях полублокированного и свободного резания, в то время как известные устройства не предназначены для исследования сложных процессов резания в условиях высокого гидростатического давления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА РЕЗАНИЮ, включающее камеру, резцедержатель с резцом и тензометрическими элементами, закрепленную в камере направляющую продольного перемещения резцедержа:теля, регулятор глубины резания. отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерения сопротивления, устройство снабжено дополнительной направляющей, установленной параллельно вышеупомянутой, при этом обе направляющие выполнены со пшидевыми пазами по всей длине и с возможностью вращения вокруг продольной оси, а регулятор глубины резания выполнен в виде шарнирного четырехзвенника с тягой, охватывающей его, одно звено которого находится в пшицевом зацеплении с одной из направляющих, а другое звено снабжено звездочкой, находящейся в шлицевом зацеплении со второй направляющей, причем рез(О цедержатель подвижно закреплен на нижнем звене четьфехзвенника и посредством тяги взаимодействз ет со звездочкой.

/7 fS 2 А-А S - 5 /Л 7 (paff.2

Фиг л