УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТЕПЕНИ УПЛОТНЕНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА Советский патент 1968 года по МПК G01N3/14 

Предлагаемое устройство предназначено для контроля степени уплотнения сыпучего материала, например, грунта в процессе производства земляных работ и может быть использовано в научно-исследовательских работах при изучении влияния параметров рабочих органов уплотняющих машин на качество уплотнения.

Известные подобные устройства, включающие кронштейн, вращающийся штамп и измерительные приспособления, осуществляют контроль выборочным путем. Это не позволяет судить о равномерности уплотнения всего массива и может привести к пропуску отдельных недоуплотненных участков, вызывающих разрушающие деформации сооружений.

Предложенная конструкция устройства обеспечивает возможность контроля степени уплотнения в любой момент контакта штампа.

Для этого штамп выполнен в виде колеса с ободом, смонтированном на оси рычага, шарнирно соединенного с кронштейном.

Кроме того, с целью повышения точности измерений, на ободе смонтирована кольцевая мембрана, внутренняя полость которой заполнена рабочей жидкостью, воздействующей на размещенные на ободе измерительные элементы в виде упругих мембран с контактами.

Рычаг устройства выполнен с удлинителем, на котором размещены грузы с возможностью их перемещения вдоль его оси, что создает возможность изменения нагрузки на штамп.

Предлагаемое устройство позволяет одновременно производить измерение величины осадки штампа, для чего рычаг выполнен с выступом, воздействующим на контактный рычажок, шарнирно соединенный со стойкой, имеющей контактный сектор и жестко закрепленной на оси прицепленного к кронштейну копирующего ролика.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство в двух проекциях; на фиг. 2 - разрез по штампу и разрез по А-А; на фиг. 3 - общий вид уплотняющей машины.

Устройство включает вращающийся штамп 1, выполненный в виде колеса 2 с ободом 3, смонтированного на оси 4 рычага 5, шарнирно соединенного с кронштейном 6. Последний служит для крепления устройства к раме 7 уплотняющей машины и сигнального приспособления 8.

На ободе 3 штампа 1 смонтирована кольцевая мембрана 9, внутренняя полость которой заполнена жидкостью 10. Обод 3 штампа 1 может быть выполнен с перемычками 11, расположенными в кольцевой полости, образованной между ободом 3 и кольцевой мембраной 9 или без них.

На ободе штампа размещены измерительные элементы, каждый из которых состоит из упругой мембраны 12 с контактом 13, регулировочного винта 14 и токосъемника 15.

Рычаг 5 выполнен с удлинителем 16, на котором размещены грузы 17, перемещающиеся вдоль оси рычага.

Кроме того, рычаг 5 выполнен с выступом 18, воздействующим на контактный рычажок 19, шарнирно соединенный со стойкой 20, на которой закреплен контактный сектор 21.

Стойка 20 жестко закреплена на оси двух копирующих роликов 22, в свою очередь, прицепленных к кронштейну 6.

Контактный рычажок 19 вращается на оси 23 и приводится в движение от перемещения рычага 5.

Каждый контакт сектора 21 соответствует определенной величине осадки штампа.

Предложенное устройство, смонтированное на раме машины 7, соединено приводом 24 через источник питания 25 (аккумулятор и др.) с сигнальным приспособлением 8, выполненным в виде светового цифрового табло, установленного в кабине уплотняющей машины.

Световое цифровое табло 8 состоит из ряда лампочек, каждая из которых соединена проводом с определенным контактом для измерения давления и осадки штампа.

Все лампочки пронумерованы в порядке возрастания величины контактного давления и осадки штампа.

Устройство закрепляют на раме машины 7 на таком уровне от уплотняемого материала, чтобы рычаг 5 с удлинителем 16 был параллелен ее поверхности.

Установку штампа регулируют по высоте при помощи кронштейна 6.

Устройство работает следующим образом.

Штамп 1 устройства устанавливают на уплотняемую поверхность. При перекатывании его в процессе движения машины под действием груза 17 он внедряется в уплотняемый материал, в результате чего давление последнего передается через кольцевую мембрану 9 на на жидкость 10 и далее на упругую мембрану 12.

Прогибаясь, мембрана 12 замыкает с помощью контакта 13 и регулировочного винта 14 электрическую цепь, соединенную через токосъемник 15 с лампочками светового цифрового табло 8.

Фиксирование контактных давлений можно осуществлять дискретно и непрерывно в процессе перекатывания штампа 1. В том случае, когда обод 3 штампа 1 выполнен с перемычками 11, мембрана 12 будет воспринимать давление только в момент нахождения в зоне действия контактного пятна. В этом случае загорится только одна лампочка, соединенная с контактом этой мембраны, т.е. будет осуществлено дискретное фиксирование контактных давлений.

Для непрерывного фиксирования давлений полость между кольцевой мембраной 9 и ободом 3 не имеет перемычек 11. В этом случае независимо от места положений упругой мембраны 12 по отношению к месту контакта штампа с уплотняемым материалом будет зафиксировано контактное давление.

Одновременно с измерением контактных давлений производят измерение осадки штампа. При заглублении или извлечении штампа, соединенного с рычагом 5, последний перемещает рычажок 19, который замыкает соответствующий контакт на секторы 21, и тем самым включает ту или другую лампочку на световом цифровом табло.

Неровности уплотняемой поверхности не будут оказывать влияния на точность и надежность показания устройства, так как осадку штампа измеряют относительно уровня копирующих роликов 22, обкатывающих неровности контролируемой поверхности и имеющих малую базу их расположения относительно друг друга.

Прекращение повышения контактного давления и уменьшения величины осадки служит сигналом об окончании уплотнения на данном участке. В этот момент на световом табло 8 будут загораться одни и те же лампочки. Затем штамп устройства приподнимается над уплотняемой поверхностью, и уплотняющая машина переезжает на новый участок.

Установку устройства в рабочее (в момент контроля) и транспортное положение можно осуществлять с помощью механических, гидравлических или пневматических устройств, например, с помощью ручной лебедки, установленной в кабине уплотняющей машины.

Устройство для контроля может быть установлено на любых уплотняющих машинах (укатывающих, трамбующих, вибрационных и комбинированных). В зависимости от типа уплотняющей машины и ее конструкции устройство устанавливают или за рабочими органами, или перед ними, или между ними, но обязательно в зоне уплотняемой полосы.

1. Устройство для контроля степени уплотнения сыпучего материала, например грунта, в процессе производства земляных работ, включающее кронштейн, вращающийся штамп и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности контроля в любой момент контакта штампа, последний выполнен в виде колеса с ободом, смонтированным на оси рычага, шарнирно соединенного с кронштейном.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, на ободе смонтирована кольцевая мембрана, внутренняя полость которой заполнена рабочей жидкостью, воздействующей на размещенные на ободе измерительные элементы в виде упругих мембран с контактами.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью создания возможности изменения нагрузки на штамп, рычаг выполнен с удлинителем, на котором размещены грузы с возможностью их перемещения вдоль его оси.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения величины осадки штампа, рычаг выполнен с выступом, воздействующим на контактный рычажок, шарнирно соединенный со стойкой, имеющей контактный сектор и жестко закрепленной на оси прицепленного к кронштейну копирующего ролика.