Дистанционный пенетрометр Советский патент 1992 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к устройствам для исследования прочностных свойств грунтов, и может быть использовано для дистанционной оценки проходимости местности.

Известен пенетрометр, включающий корпус с рззмещеным внутри него штоком, пружину сжатия, наконечник, измерительное приспособление.

Наиболее близким к предлагаемому является дистанционный пенетрометр, включающий корпус, наконечник, шток, инерционную массу, пружину сжатия, упорный фланец с кольцевой проточкой, информационное устройство в виде откидных элементов, соединенных своей нижней частью посредством осей с корпусом и установ- ленных на корпусе с возможностью

фиксации в кольцевой проточке упорного фланца.

Недостатком дистанционного пенетрометра является сложность производства пе- нетрации.

Целью изобретения является упрощение дистанционной пенетрации грунта.

Указанная цель достигается тем, что дистанционный пенетрометр, включающий корпус, наконечник, шток, инерционную массу, пружину сжатия, упорный фланец с кольцевой проточкой, информационное устройство в виде откидных элементов, соединенных своей нижней частью посредством осей с корпусом и установленных на корпусе с возможностью фиксации в кольцевой проточке упорного фланца, снабжен цилиндром с зеркальным покрытием, а информационное устройство - флуоресцирующим

X

4

а

Ю

ся

светоотражателем, при этом откидные элементы выполнены в виде полуцилиндров, цилиндр с зеркальным покрытием размещен в верхней части корпуса, упорный фланец с кольцевой проточкой посредством штока соединен с инерционной массой, а пружина сжатия размещена в полости цилиндра между упорным фланцем и дном ци- линдра, причем флуоресцирующие светоотражатели размещены на внутренней поверхности полуцилиндров.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Дистанционный пенетрометр содержит корпус 1 с конусным наконечником 2. Внутри корпуса размещен шток 3, на нижней части которого закреплен инерционный груз 4, а на верхней - упорный фланец 5 с .кольцевой проточкой 6 и кольцо 7 для крепления фала (не показано).

В верхней части корпуса размещены цилиндр 8 с наружным зеркальным покрытием и откидные элементы в виде полуцилиндров 9, на внутренней поверхности которых закреплены флуоресцирующие отражатели 10. Полуцилиндры 9 соединены с корпусом посредством осей 11 с возможностью фиксации в кольцевой проточке б упорного фланца посредством фиксаторов 12, В полости цилиндра 8 между его дном и упорным фланцем 5 размещена пружина 13 сжатия. Нижняя часть цилиндра 8 выполнена в виде полусферы 14, опирающейся на кронштейны 15 полуцилиндров 9.

Дистанционный пенетрометр работает следующим образом.

В заданной местности с расчетной высоты (5-15 м) пенетрометр с фалом сбрасывают с вертолета, В процессе падения пенетрометра полуцилиндры 9 выполняют роль стабилизатора, обеспечивая вертикальную траекторию его падения. В момент соударения пенетрометра с грунтовой поверхностью происходит его внедрение в грунтовый массив на глубину, обусловленную его физико-механическими свойствами.

В зависимости от сопротивления грунта внедрению пенетрометра будет различным момент инерции, действующий на пружину 13 сжатия, жесткость которой с учетом веса инерционного груза 4 подобрана таким образом, что ее деформация (сжатие) на задан- ную величину обеспечивается при соударении с грунтом, имеющим допускаемую и выше прочность.

При достижении заданной величины сжатия пружины 13 упорный фланец 5 с кольцевой проточкой 6 опускается, освобождая фиксаторы 12 из зацепления. Одновременно полусферы 14 цилиндра 8 выталкивают посредством кронштейнов 15 полуцилиндры 9 с флуоресцирующими отражателями 10 в сторону, обеспечивая их раскрытие путем поворота вокруг осей 11.

Свечение флуоресцирующих отражателей, отражаясь от зеркального покрытия ци- линдра 8, фиксируется визуально с вертолета оператором, сигнализируя о допускаемой прочности грунта заданной местности.

При соударении пенетрометра с грунтом, имеющим прочность ниже допускаемой (вязкие, топкие и т.п. грунты), пружина 13 сжатия не сдеформируется на заданную

величину, в результате чего раскрытия полуцилиндров 9 с флуоресцирующими отражателями 10 не произойдет. Оператор с вертолета не обнаружит свечения отражателей 10, что явится сигналом о недостаточной

прочности грунта заданной местности.

С помощью фала пенетрометр извлекают из грунта и поднимают на борт вертолета для дальнейшего производства дистанционной пенетрации грунта.

Формула изобретения Дистанционный пенетрометр, включающий корпус, наконечник, шток, инерционную массу, пружину сжатия, упорный

фланец с кольцевой проточкой, информационное устройство в виде откидных элементов, соединенных своей нижней частью посредством осей с корпусом и установленных на корпусе с возможностью фиксации в

кольцевой проточке упорного фланца, о т- личающийся тем, что, с целью упрощения дистанционной пенетрации грунта, пенетрометр снабжен цилиндром с зеркальным покрытием, а информационное устройство - флуоресцирующим светоотражателем, при этом откидные элементы выполнены в виде полуцилиндров, цилиндр с зеркальным покрытием размещен а верхней части корпуса, упорный фланец с колъ- цевой проточкой посредством штока

соединен с инерционной массой, а пружина сжатия размещена в полости цилиндра междуупорным фланцем и дном цилиндра, причем флуоресцирующие светоотражатели размещены на внутренней поверхности

полуцилиндров.

Использование: дистанционная оценка проходимости местности. Сущность изобретения1 дистанционный пенетрометр содержит корпус с конусным наконечником и цилиндром с зеркальным покрытием, пружину сжатия, упорный фланец с кольцевой проточкой, информационное устройство в виде флуоресцирующих светоотражателей, размещенных на внутренней поверхности откидных полуцилиндров, соединенных своей нижней частью посредством осей с корпусом и установленных на корпусе с возможностью фиксации в кольцевой проточке упорного фланца. Упорный фланец посредством штока соединен с инерционной массой, размещенной внутри корпуса, а пружина сжатия размещена в полости цилиндра между упорным фланцем и дном цилиндра. 1 ил.