Способ исследования подводного резания грунтов и стенд для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК E02F3/88 

Изобретение относится к технологическим процессам и машинам для подводной разработки грунтов, преимущественно к стендовому оборудованию для исследования подводного резания грунтов.

Цель изобретения - расширение области исследований за счет обеспечения моделирования глубины погружения рабочего, органа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу создают дополнительное гидростатическое давление на слой грунта при резании, воздействуя на жидкость электромагнитным полем, при этом в качестве жидкости используют вязкую среду с равномерно распределенным в ней мелкодисперсным ферромагнитным порошком.

Стенд для исследования подводного резания, включающий заполненный жидкостью контейнер с грунтом, снабжен электромагнитами, установленными в нижней части контейнера под слоем грунта и изолированными от жидкости.

На фиг.1 схематично показан стенд для подводного резания грунтов, вертикальный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1.

Способ исследования подводного резания грунтов осуществляется следующим образом.

Размещают в контейнере слой предварительно уплотненного грунта.

Заполняют контейнер жидкой вязкой средой, например маслом или глицерином, с равномерно распределенным в ней мелкодисперсным ферромагнитным порошком, воздействуют на магнитную жидкость электромагнитным полем, создавая дополнительное гидростатическое давление на слой грунта, производят резание грунта рабочим органом под гидростатическим давлением, моделирующим глубину подводного погружения рабочего органа.

Стенд для исследования подводного резания грунтов содержит контейнер 1, запол- ненный магнитной жидкостью 2, с продольными направляющими 3, на которых установлена тензометрическая тележка 4, соединенная с помощью троса 5 и блоков 6 с приводной станцией 7. На тензометри- ческой тележке 4 при помощи тензозвена 8 смонтирован рабочий орган 9. Нижняя часть контейнера 1 заполнена грунтом 10, под слоем которого в герметично изолированном отсеке 11 размещены электромагниты 12, например, постоянного тока, соединенные с электрической системой управления (не показана). Вязкость среды достаточна для предохранения от сепарации

порошка под действием гравитационных и электромагнитных сил.

Исследование подводного резания грунтов на стенде осуществляется следующим образом.

Производят уплотнение и выравнивание грунта 10 в контейнере 1, который затем заполняют магнитной жидкостью 2. Включают приводную станцию 7, которая обеспе0 чивает поступательное движение тензометрической тележки 4 и рабочего органа 9 по стрелке Б (фиг.1) и резание грунта 10 на глубину п этим рабочим органом. Тен- зозвено 8 обеспечивает измерение усилия

5 подводного резания грунта 10. Одновременно включают электромагниты 12, которые воздействуют магнитным полем на магнитную жидкость 2, притягивая взвешенные в ней ферромагнитные частицы и,

0 вследствие вязкости магнитной жидкости, обеспечиивая увеличение гидростатического давления на грунт перед рабочим органом, тем самым позволяя моделировать процесс подводного резания грунта при

5 различной глубине погружения рабочего органа 9, в то время как фактическая глубина Н его погружения остается неизменной. Слой грунта 10, расположенный над электромагнитами 12, обладает достаточной маг0 нитной проницаемостью и не препятствует действию магнитного поля на жидкость 2.

Применение изобретения позволяет моделировать повышенное гидростатическое давление при исследовании подводно5 го резания грунтов без герметизации контейнера стенда и без увеличения высоты слоя жидкости над разрабатываемым грунтом, изменять моделируемое гидростатическое давление за счет изменения

0 напряженности магнитного поля, существенно уменьшить металлоемкость стенда, снизить трудоемкость и повысить производительность экспериментальных исследований.

5 Формулаизобретения . 1. Способ исследования подводного резания грунтов, включающий размещение в контейнере слоя грунта, заполнение контейнера жидкостью и резание грунта рабочим органом под гидростатическим

0 давлением, отличающийся тем, что, с целью расширения области исследования путем обеспечения моделирования глубины погружения рабочего органа, создают дополнительное гидростатическое давление

5 на слой грунта, воздействуя на жидкость электромагнитным полем, при этом в качестве жидкости используют вязкую среду с равномерно распределенным в ней мелкодисперсным ферромагнитным порошком.

2. Стенд для исследования подводного резания грунтов, включающий заполненный жидкостью контейнер с грунтом и установленную на нем тензометрическую тележку с рабочим органом, отличающийся тем, что он снабжен электромагнитами, установленными в нижней части контейнера под слоем грунта и изолированными от жидкости.

Изобретение относится к области исследования процессов разработки грунтов землеройными машинами под водой. Цель - расширение области исследований за счет обеспечения моделирования глубины погружения рабочего органа. Стенд включает заполненный жидкостью 2 контейнер 1 с грунтом 10 и установленную на нем тензо- метрическую тележку 4 с рабочим органом 9. В нижней части контейнера 1 под слоем грунта 10 установлены электромагниты 12, изолированные от жидкости 2. Резание грунта 10 осуществляется рабочим органом 9 под гидростатическим давлением. При этом создают дополнительное гидростатическое давление на слой грунта 10, воздействуя на жидкость 2 электромагнитным полем. В качестве жидкости 2 используют вязкую среду с равномерно распределенным в ней мелкодисперсным ферромагнитным порошком, электромагнитным полем притягиваются частицы порошка, и вследствие вязкости жидкости 2 обеспечивается увеличение гидростатического давления на грунт 10. 2 с.п.ф-лы, 2 ил. (Л С

А-А 8 4

01/9.1.