Стенд для испытания и исследования рабочих органов для бестраншейной прокладки коммуникаций Советский патент 1985 года по МПК E02F5/18 G01M19/00 

Изобретение относится к горной и строительной отраслям промышленности и может быть использовано для испытания и исследования рабочих органов для бестраншейной прокладки коммуникаций.

Цель изобретения - повыгиение точности моделирования заданных условий.

На фиг. 1 изображен стенд для испытания и исследования рабочих органов, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2: на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - узел I на фиг. 1; на фиг. 7 - узел II на фиг. .

Стенд для испытания и исследования рабочих органов для .бестраншейной прокладки коммуникаций состоит из рамы 1, на которой смонтирован короб, образованный боковыми стойками 2 с закрепленными на них направляющими 3, боковыми стенками 4 и 5, причем боковая стенка 5 выполнена прозрачной, торцовыми стенками 6 и 7, которые выполнены разборными, а стенка 6 имеет свободный проем, закрытый пластиной 8, одна из которых имеет отверстие 9, совпадающее по конфигурации с поперечным сечением испытуемого или исследуемого рабочего органа или модели устройства, и заполненный грунтом 10 или материалом его имитирующим,-траверс П, установленных сверху боковых стоек 2, на которых закреплены винтовые домкраты 12, соедиHeHHbie посредством динамометрических колец 13 с прижимными плитами 14, находящимися внутри короба на грунте 10, дополнительных направляющих 15, подвижного люнета 16, штанг 17 с отверстиями 18, на одном конце которых закреплены поршни 19, входящие в направляющие 3, выполненные в виде труб, а другими концами жестко соединенные с нажимной плитой 20, причем на штангах 17 установлены подвижные башмаки 21 с пальцами 22, связанные осями 23 со штоками 24 гидроцилиндров 25, закрепленных при помощи опор 26 и осей 27 на раме I. На нажимной плите 20 на винтах 28. , установлены кулачки 29 с центровочными винтами 30, в которых крепится нажимная штанга 31, связанная с рабочим органом или макетом устройства, а на боковых торцах нажимной плиты 20 на осях 32 закреплены ролики 33, сопрягающиеся с направляющими 34, неподвижно закрепленными на раме 1. Боковая прозрачная стенка 5 снабжена координатной сеткой 35, закрепленной на боковых стойках 2 посредством планок 36 с отверстиями 37 и натяжных винтов 38 с гай нами 39. Кроме того, на стенках короба и днище установлены тензодатчики, а в грунте 10 - мембранные датчики 40 мессдозы 41, связанные с регистрирующим прибором 42, причем датчики в грунте установлены как подвижно, так и неподвижно. Гидроцилидоы 25 приводятся в действие насосной стан.

цией высокого давления посредством системы трубопроводов 43.

Стенд для испытания и исследования рабочих органов для бестраншейной прокладки коммуникаций работает следующим образом.

Перед началом работы короб заполняют грунтом 10 или материалом его имитирующим, послойно уплотняют его и одновременно устанавливают датчики 40 и мессf дозы 41 в соответствии с видом исследований или испытаний. После заполнения короба грунтом 10, винтовыми домкратами 12, установленными на траверсах 11 и связанными с прижимными плитами 14 чеJ рез динамометрические кольца 13, задают нагрузку на грунт по длине и ширине короба, в зависимости от целей и задач исследований или испытаний, моделируя таким образом глубину, на которой происходит проходка и характер изменения нагрузок

0 по длине трассы, при этом показания датчиков на стенках короба и в грунте, а также силу давления прижимных плит 14 фиксируют регистрирующими приборами 42. При исследовании внедрения и движения в грунте 10 рабочего органа или макета устройства последний соединяют посредством нажимной штанги 31 с нажимной плитой 20, находящейся в исходном положении, на которой она крепится при помощи кулачков 29 и центровочных винтов 30, причем между нажимной плитой 20 и торцом нажимной штанги 31 устанавливают динамометр сжатия, затем рабочий орган устанавливают в отверстие 9 пластины 8 и центрируют его относительно короба при помощи подвижного люнета 16, который при ,

этом стопорят в заданном положении на направляющих 15. Далее гидроцилиндры 25 включают на режим рабочего хода, при этом штоки 24, выдвигаясь, воздействуют через оси 23 на подвижные башмаки 21,

Q закрепленные на штангах 17 посредством пальцев 22 в отверстиях 18, передвигают штанги 17 -вместе с нажимной плитой 20 в направлении проходки, погружая, таким образом, рабочий орган в грунт на длину хода штока 24 гидроцилиндра 25. После

5 выполнения рабочего хода подвижные башмаки 21 расфиксируют, затем гидроцилиндры 25 переключают на обратный ход, в результате чего штоки 24, передвигаясь в направлении, противоположном направлению проходки, подтягивают башмаки 21

по штангам 17 в исходное положение, после чего башмаки 21 стопорят на штангах 17 и цикл повторяется до полного погружения рабочего органа в грунт на всю длину нажимных штанг 31. В течение всей проходки

5 зегистрирующие приборы 42 регистрируют локазания датчиков и дают возможность наблюдать и исследовать процессы, протекающие в грунтовом массиве, и моделировать их в соответствии с задачами исследований. Кроме того, ползгченные данные позволяют исследовать и конструкцию рабочего, органа или модели устройства при их внедрении и движении в грунте. Для получения принципиальной наглядной картины процессов, происходящих в грунте, и для анализа конструкции используют макет рабочего органа с неполным поперечным профилем, а именно продольно срезанный по всей длине на 1/4-1/2 профиля, включая нажимную штангу 31. Перед началом работы грунт 10 в коробе, прилегающий к боковой прозрачной стенке 5, послойно окрашивают в соответствии

с координатной сеткой 35, после чего ннедряют в грунт 10 вдоль боковой (1ро; рачиой стенки 5 макет рабочего органа с неполным профилем описанным выше способом. При внедрении и движении макета рабочего органа в грунте первоначальное местоположение окрашенных линий изменяется, что контролируют с помощью координатной сетки 35, в результате чего получают принципиальную наглядную картину деформированного состояния грунтового массива, которая наряду с показаниями приборов 42 дает возможность анализировать конструкцию рабочего органа.

1. СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ КОММУНИКАЦИЙ, включающий короб с имитируемым грунтом, боковые стенки которого выполнены прозрачными, а в одной из них выполнено отверстие для рабочего органа, прижимной узел, узел подачи рабочего органа с гндродомкратом и.нажимной плитой, люнет и датчики напряжений и деформаций, отличающийся тем, что, с целью повышения точности моделирования заданных условий, прижимной узел выполнен в виде винтовых домкратов с прижимными плитами и динамометрическими кольцами, размещенных на грунте, а узел .подачи рабочего органа выполнен в виде направляющих из труб, штанг с поршнями, и башмаков с фиксаторами, причем щтанги жестко связаны с нажимной плитой, а башмаки размещены на штангах и связаны с гидродомкратом, при этом датчики напряжений и деформаций размещены в грунте и на коробе.2.Стенд-по п. 1, отличающийся TQM, что на одной из прозрачных стенок короба, установлена координатная сетка., : . 3.Стенд по п. I, отличающийся тем, что Ш люнет установлен на направляющих, прЦС чем последние закреплены на стенке с отверстием для рабочего органа. I . 4... .1- , / / JTf I/ , Л.Л IV J II | и-ц sr Ц / / / / / / / 1 j li Л- i/ -I ТI

8

8

15 /.

+

15

-(

:± +

ir:i

(риг 5

/

Ж

-I

J7

fpuff.7