ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА НА СМЯТИЕ И СРЕЗ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ Советский патент 1967 года по МПК G01L1/04 G01N3/22 E02D1/00 G01D9/22 G01L3/04 

Известны приборы для испытания грунта «а смятие и срез в полевых условиях, сосгоящие из стержня с лопастным наконечником и рукоятки, передающей усилие на наконечлик. В этих приборах ,нет самописца для ipeгистрации -сопротивления грунта смятию на различной глубине, они сложны « громоздки и мало чувствительны при измерении слабых ррунтов, характеризуются ограниченным диапазо;ном измерений и невысокой точностью показаний.

Предлагаемый прибор отличается тем, что передача крутящего момента от рукоятки к стержню осуществлана при помощи двух горИЗОНтальных симметрично расположенных относительно оси стержня динамометрических пружин, скрепленных одним концом с рукояткой, а другим - с рычагом стержня. Опорные кронштейны пружин выполнены с возможностью перемещения вдоль прорезей в рукоятке и рычаге.

На чертеже схематически изображены прибор для испытания грунтов и вид по Л-А.

Прибор включает рукоятку 1, лопастной наконечник 2, центральный стержень 3, главную втулку 4 и динамометрическую пружину 5, верхний конец -которой упирается в кольцевую опору 6, а нижний - в кольцевую опору 7.

Линейная величина сжатия пружины 5, пропорциональная сопротивлению грунта смятию при 1внедрении в него лопастного наконечника, отмечается на бумажной ленте барабана 8 карандашом 9, который передвигается вверх вместе с держателем-стержнем 10, планкой 11 и нижней кольцевой опорой 7.

При внедрении стержня 3 в грунт неподвижной частью прибора (относительно грунта) остаются нижняя планка 12 и скрепленные с нею две вертикальные стойки 13 и 14. Втулка 15 и скрепленная с ней цилиндрическая шестерня 16 передвигаются сверху

вниз по стойке 14. Благодаря ,винтовой канавке на поверхности стойки 14, в которую входит (Внутренний зуб шестерни 16, последняя получает вращательное движение и передает его зубчатому колесу 17, скрепленному

с барабаном 8.

Таким образом, глубина внедрения прибора в грунт пропорциональна углу поворота. При одновременном перемещении -карандаша и повороте барабана на бумажной ленте вычерчивается график за-висимости сопротивления смятию грунта от глубины погружения прибора.

снятия прилагаемых К нему вертикальных нагрузок.

Для этого испытатель поворачивает рукоятку /. Усилие поворота -передается через две пары шарНИрпых кронштейнов 18 и две дидамометричеокие горизонтальные пружины 19 на рычаг 20, который передает крутящий момент иа центральный стержень, стремясь повернуть лопастной наконечник и произвести этим срез грунта по цилиндрической и торцовым плоскостям, ограничивающим пределы дейсгвия иаконечника.

Усилия поворота лопастного иаконечника и углы его поворота IB грунте вычерчиваются самописцем на барабаие 21 в виде графика фуйкциоиальной зависимости указанных величин.

Происходит это следующим образом.

Вначале, когда вращательные усилия еще недостаточны, чтобы лопастной наконечник начал проворачиваться в грунте, стержень 3, втулка 4 и рычаг 20 остаются иеподвижными, а рукоятка 1, сжимая пружину 19, поворачивается на некоторый угол относительно рычага 20. При этом рукоятка с помощью прикрепленного к ней поводка 22 вытягивает в сторону своего движения тросик 23, проходящий IB горизонтальном продольном канале рычага 20. Один конец тросика прикреплен к нижней части поводка 22, а другой - через систему рычагов-к держателю карапдаща 24, откладывающего на бумажной ленте барабанного самописца 2/ в определенном масщтабе линейную .величину сжатия пружины 19, пропорциональную усилию поворота лопастного наконечника, следовательно, -сопротивлению грунта срезу. Под действием возросшего вращательного момента лопастной наконечник начинает проворачиваться, деформируя грунт. Вместе с лопастным наконечником, стержнем 3, втулкой 4 и рычагом 20 движется в горизонтальиой плоскости вокруг вертикальной оси прибора барабан 21, прикрепленный с помощью кронштейнов 25 к рычагу 20.

Коническая шестерня 26, плотно насажениая на вал .барабана 21, обкатывается по неподвижному зубчатому коническому колесу 27, приводя во вращение барабан 21.

Таким образом, поворот лопастного наконечиика в грунте пропорционален повороту барабана 21. При одновременном движении карандаша 24 и повороте барабана 21 на бумажной ленте вычерчивается график зависимости сопротивления грунта срезу от его деформации.

Когда испытатель снимает вращательное усилие, рукоятка / с поводком 22 возвращается под действием пружин 19 в первоначальное положение, а сухарь с рычагом и карандашом 24 оттяги-вается в исходное нулевое положение с помощью натянутой резинки.

При испытании грунта на срез неподвижной частью прибора являются неподвижная планка 12, стойки 13 и 14 и скрепленные вместе втулками 15 верхняя и средняя планки 28 и 29, стакан 30 и зубчатое коническое колесо.27.

Прибор имеет три комплекта пружин, которые установлены с возможностью перемещения вдоль щелевых прорезей от оси прибора iK периферии или наоборот, в результате

чего на графике барабана 21 изменяется масштаб .величины сжатия пружин, а следовательно - масштаб сопротивления грунта срезу, для определения которого прибор должен быть заранее оттарирован на специально1М

тарировочном приспособлении и каждому положению пружии должна отвечать отдельная кривая на тарировочном графике.

Предмет изобретения

1.Прибор для испытания грунта «а смятие и срез в ПОЛ6ВЫХ условиях, включающий стержень с лопастным наконечником, поперечную рукоятку, передающую усилие на наконечник

через систему динамометрических пружин, отличающийся тем, что, с делью расщирения пределов измерения и повыщения точности показаний степени сопротивления грунта срезу, передача крутящего момента от рукоятки

к стержню осуществлена при помощи двух горизонтальных, симметрично расположенных относительно оси стержня, динамометрических пружин, скрепленных одним концом с рукояткой, а другим-с рычагом стержня, причем

опорные кронштейны пружин выполнены с возможностью перемещения вдоль прорезей в рукоятке и рычаге.

2.Прибор по п. 1, отличающийся тем, что для автоматической записи .за1ВИсимо1стей сопротивления грунта смятию от глубины внедрения наконечника и сопротивления грунта срезу от угла поворота наконечника применены барабанные самописцы.