Устройство для непрерывного контроля несущей способности сваи в процессе ее погружения Советский патент 1975 года по МПК E02D7/20 

образующего устройства 9, схемы сравнения 10, схемы совпадения 11, счетно-командного устройства, в которое входит счетчик имнульсов 12, дифференцирующая цепочка 13, блок задержки 14 и ключевые устройства 15 н 16, и исполнительного механизма 17.

В основу предлагаемого устройства заложен принцип непрерывного сравнения измеряемой в процессе производства работ фактической осадки сваи за каждый удар или за залог с расчетными ее значениями при действующих в моменты сравнения ударных или вибрационных воздействиях.

Устройство работает следующим образом.

Поступающие с датчика 1 осадки сваи сигналы накапливаются на интеграторе 2 в течение времени, соответствующего заданному количеству п ударов или иных воздействий сваебойного снаряда. При этом выходное напряжение и интегратора 2 будет пропорционально суммарной величине фактической осадки сваи за учитываемое количество погружающих воздействий, т. е. за п ударов.

Одновременно на выходе интегратора 4 в результате поступления сигналов с датчика 3 величины импульса удара формируется суммарное напряжение t/уд., величина которого пропорциональна числу и силе ударов F (возникающих усилий). После усиления в операционном усилителе 7 выходные сигналы с интегратора 4 подаются на вход функциональнопреобразующего устройства 9, в котором нреобразуются в напряжения U, функционально связанные с эталонными (заданными) значениями осадки сваи за п ударов в соответствии с экспериментально устанавливаемой или рассчитываемой зависимостью, определяемой выражением f/g 5расч j(P), где 5расч - расчетная величина осадки сваи при действующих воздействиях F. Функциональный преобразователь 9 может представять собой набор диодно-резисторных ячеек, позволяющих воспроизвести любую требуемую функциональную зависимость. При этом для заданной конкретной функциональной зависимости необходима предварительная перенастройка функционального преобразователя. Число ячеек определяется необходимой точностью воспроизведения реализуемой функциональной зависимости. Папряжение (сигнал) (7э с выхода функционального преобразователя подается на схему сравнения 10 через операционный усилитель (инвертор) 8 и используется в качестве эталонного Uy. С ним сравнивается фактический сигнал бф с выхода операционного усилителя 5. Таким образом, постоянно сравнивается величина фактической осадки сваи за каждый удар (или иное воздействие) нли за залог с расчетными величинами осадки, которые иметь погружаемая свая при действующих воздействиях при достижении требуемой несущей способности. Па выходе схемы сравнения формируется сигнал

ДУ {7р- Уф, величина и знак которого зависят от результата сопоставления.

Если в результате сравнения величина напряжения СУф Z5 оказывается большей t/p Е5расч., (т. е. осадка больше расчетной), то на выходе операционного усилителя 6, связанного с выходом схемы сравнения, формируется отрицательный потенциал, запрещающий прохождение через схему совпадения 11

(логический элемент тина «И) управляющего импульса i, снимаемого с выхода дифференцирующей цепочки 13. Управляющий импульс t формируется через каждые заданные п удары, для чего в схеме предусмотрен счетчик 12 импульсов (ударов), вход которого связан с выходом датчика 3 величины импульса силы удара, а выход-с выходом дифференцирующей цепочки 13. Также предусмотрена цепь сброса блоком задержки 14.

Когда в результате непрерывного сравнения величина напряжения t/ф 2S оказывается меньше эталонного t/p Е5расч. (т. е. достигнута расчетная несущая способность и фактическая осадка сваи становится меньше

расчетной) на выходе операционного усилителя 6 появляется положительный нотенциал. При этом на выходе схемы совнадения появляется управляющий импульс W, воздействующий на исполнительный механизм 17. Исполнительное устройство либо останавливает сваебойный агрегат, либо включает сигнализацию о достижении заданной несущей способности погружаемой сваи. После окончания цикла сравнения за п ударов и формирования

Зправляющего импульса t устройство автоматического контроля и управления возвращается в исходное состояние для проведения очередного цикла измерений и сравнений. В рассматриваемой блок-схеме это осуществляется

с помощью специального импульса сброса Z, формируемого с помощью дифференцирующей цепочки 12 и задержанного блоком задержки 14 на время Тзад тл где - максимальное время действия сигнала с датчика 3 величины импульса силы удара или периода вибрирования. Этот импульс подается на входы ключевых устройств 15 и 16, связанных соответственно с интеграторами 2 и 4, и на вход счетчика импульсов 12. При этом на время

действия импульса сброса Z ключевые устройства открываются, обеспечивая возвращение интеграторов в исходное состояние. Одновременно за счет сброса предыдущего значения числа ударов счетчик импульсов 12 подготавливается к очередному счету.

Предмет изобретения

Устройство для непрерывного контроля несущей способности сваи в процессе ее погружения, включающее датчик осадки сваи, датчик величины импульса силы удара, счетчик импульсов и исполнительный механизм, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения автоматической остановки сваебойного

агрегата при достижении заданной несущей

способности сваи, устройство снабжено схемой сравнения с функционально-преобразующим задатчиком, двумя интеграторами, четырьмя операционными усилителями и схемой совпадения, причем выход датчика осадки сваи подключен через первый интегратор и первый операционный уснлатсль к одному входу схемы сравнения, первый выход датчика величины импульса силы удара подключен через второй интегратор и второй операционный усилитель ко входу функционально-преобразующего задатчика, выход которого через третий операционный усилитель подключен к другому входу схемы сравнения, выход схемы сравнения через четвертый операционный усилитель подключен к первому входу схемы совпадения, второй выход датчика величины ;;:.;пульсоз силы удара соединен со входом счетчика импульсов, выход которого связан с другим входом схемы совпадения, выход которой соединен с исполнительным механизмом.