Стенд для исследования подводного резания грунтов Советский патент 1992 года по МПК E02F3/92 E02F9/22 

Изобретение относится к землеройным машинам для подводной разработки грунтов, преимущественно к стендовому оборудованию для исследования процессов подводного резания и копания грунтов.

Цель изобретения - ускорение процесса исследований за счет резания грунта параллельными проходами режущего органа.

Поставленная цель достигается тем, что стенд, содержащий заполненный жидко- стью герметичный корпус с грунтом, снабжен размещенной в продольной направляющей с возможностью продольного перемещения штангой, кинематически связанной с винтовой передачей, и приво- дом поперечного перемещения режущего органа, выполненным на пбперечной направляющей, жестко связанной с центральной частью штанги, из ползуна, установленного в поперечной направляю- щей с возможностью поперечного перемещения и жестко связанного с тензометрической балкой, и из имеющего источник гидроэнергии и гидроаппаратуру управления гидроцилиндра, шток которого связан с ползуном, а корпус - с центральной частью штанги, причем в теле штанги выполнены каналы, сообщенные с рабочими полостями гидроцилиндра и с гидроаппаратурой управления.

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

Стенд для исследования подводного ре- зания грунтов содержит заполненный жидкостью герметичный корпус 1, снабженный люком 2, иллюминатором 3 и сливной пробкой 4. К герметичному корпусу 1с помощью заправочного трубопровода 5 с вентилем б подсоединен источник жидкости (не показан), а с помощью напорного трубопровода 7. снабженного манометром 8, - источник гидростатического давления (не показан).

В герметичном корпусе 1 смонтирован режущий орган 9, жестко связанный с тензометрической балкой 10 и соединенный с приводом его продольного перемещения, который включает выполненную в стенках герметичного корпуса 1 продольную направляющую 11 и винтовую передачу 12, соединенную посредством ходового винта 13 и клиноременной передачи 14 с приводным двигателем 15,

В продольной направляющей 11 размещена с возможностью продольного переме- щения штанга 16, кинематически связанная с винтовой передачей 12 и снабженная приводом поперечного перемещения режущего органа 9. Привод поперечного перемещения выполнен на поперечной направляющей 17, жестко связанной с центральной частью штанги 16, из ползуна 18, установленного в поперечной направляющей 17 с возможностью поперечного перемещения и жестко связанного с тензометрической балкой 10, и гидроцилиндра 19, поршневая 20 и штоковая 21 полости которого через каналы 22, выполенные в теле штанги 16, гибкие трубопроводы 23 и гидроаппаратуру управления в виде гидрозамка 24 и гидрораспреде- лителя 25 сообщены с источником гидроэнергии, например гидравлической станцией 26. На тензометрической балке 10 размещены тензометры 27 сопротивления, которые гибким кабелем 28 через герметичный переходник 29 связаны с измерительной аппаратурой (не показана).

В герметичном корпусе 1 также размещен контейнер 30 с грунтом 31. причем с одной стороны контейнера 30 в грунте 31 образован приямок 32.

Стенд для исследования подводного резания грунтов работает следующим образом.

Грунт 31 подготавливается в контейнере 30 вне корпуса 1, уплотняется до требуемой прочности с образованием на одном конце контейнера 30 приямка 32. Затем помещают контейнер 30 с подготовленным грунтом через люк 2 в герметичный корпус 1 и располагают приямок 32 у кромки режущего органа 9. Люк 2 корпуса 1 герметично закрывают и заполняют внутреннюю полость корпуса 1 через заправочный трубопровод 5 жидкостью, например водой или глинистым раствором. Затем через трубопровод 7 соединяют внутреннюю полость корпуса 1 с источником давления, величина которого определяется манометром 8. Включением приводного электродвигателя 15 обеспечивается вращение ходового винта 13. Гайка 12 перемещается по винту 13 и толкает штангу 16. Производится подводное резание грунта 31 режущим органом 9. Тензометры 27 сопротивления обеспечивают регистрацию усилия подводного резания грунта.

После прохода режущего органа 9 до правой части корпуса 1 процесс подводного резания грунта прекращается выключением приводного электродвигателя 15. Затем вращением двигателя 15 в обратную сторону вновь приводят режущий орган 9 к приямку 32. Включается гидростанция 26, и с помощью гидрораспределителя 25 приводится в действие гидроцилиндр 19. Масло под давлением поступает в поршневую полость 20 гидроцилиндра 19, и производится Лыдвижение его штока. Вместе с ним перемещается вбок режущийсрган 9 на ползуне 18 вдоль поперечной направляющей 17. Устанавливают режущий орган 9 в новом положении, как показано пунктиром на фиг.2, и производят повторное резание грунта па- раллельным проходом режущего органа. Параллельные проходы режущего органа 9 могут повторяться несколько раз, вплоть до использования всей ширины грунтового контейнера 30. без промежуточной разгер- метизации корпуса 1. Затем производят слив жидкости из корпуса 1 и через люк 2 вынимают контейнер 30 с грунтом 31 для подготовки следующей серии опытов. Гидрозамок 24, блокируя полости 20 и 21 гидроци- линдра 19, обеспечивает фиксированное положение режущего органа 9 относительно поперечной направляющей 17.

Применение изобретения позволяет повысить точность исследований за счет про- ведения нескольких опытов в одинаковых условиях. При этом существенно увеличивается производительность экспериментальных исследований по подводному резанию грунтов.

Формула изобретения Стенд для исследования-подводного рв зания грунтов, содержащий герметичный корпус с грунтом, заполненный жидкостью, напорный и заправочный трубопроводы,

подключенные к герметичному корпусу, тен- зометрическую балку, размещенный в герметичном корпусе и жестко связанный с тензометрической балкой режущий орган и привод его продольного перемещения, включающий установленную в стенках герметичного корпуса продольную направляющую и винтовую передачуОс приводным двигателем, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса исследований за счет резания грунта параллельными проходами режущего органа, стенд снабжен размещенной в продольной направляющей с возможностью продольного перемещения штангой, кинематически связанной с винтовой передачей, и приводом поперечного перемещения режущего органа, выполненным на поперечной направляющей, жестко связанной с центральной частью штанги, из ползуна, установленного в поперечной направляющей с возможностью поперечного перемещения и жестко связанного с тензометрической балкой, и из имеющего источник гидроэнергии и гидроаппаратуру управления гидроцилиндра, шток которого связан с ползуном, а корпус-с центральной частью штанги, причем в теле штанги выполнены каналы, сообщенные с рабочими полостями гидроцилиндра и с гидроаппаратурой управления.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для исследования процессов подводного резания грунтов. Целью является ускорение про- цесса исследований за счет резания грунта параллельными проходами режущего органа. Стенд состоит из заполненного жидкостью герметичного корпуса (К) 1 с грунтом 31, напорного и заправочного трубопроводов 7 и 5. Трубопроводы 5 и 7 подключены к К 1. В К 1 размещена тензометрическая балка 10, с которой жестко связан режущий орган 9. Орган 9 имеет привод продольного перемещения. Привод состоит из установленной в стенках К 1 продольной направляющей (Н) 11 и винтовой передачи 12с приводным двигателем 15. Стенд снабжен размещенной в Н 11 с возможностью продольного перемещения штангой (Ш) 16 и приводом поперечного перемещения органа 9. Передача 12 кинематически связана с Ш 16, привод поперечного перемещения выполнен на поперечной Н 17 и состоит из ползуна. 18 имеющего источник гидроэнергии и гидроаппаратуру управления 26 гидроцилиндра. Поперечная Н 17 жестко связана с центральной частью Ш 16. Ползун 18 установлен в Н 17с возможностью поперечного перемещения и жестко связан с балкой 10. Шток гидроцилиндра связан с ползуном 18, Корпус гидроцилиндра связан с центральной частью Ш 16. В теле Ш 16 выполнены каналы. Каналы сообщены с рабочими полостями гидроцилиндра и с гидроаппаратурой управления. Полость К 1 заполняется жидкостью. После осуществления органом 9 резания грунта 31 гидроцилиндр перемещает орган 9 в поперечном направлении и процесс резания повторяется. В результате сокращается время исследований. 2 ил. гз (Л С vi ю GJ Ю О О