Установка для испытания грунтов в естественном залегании на сдвиг Советский патент 1976 года по МПК G01N3/24 E02D1/02 

1

Данное изобретение относится к устройствам для исследования грунтов и предназначено для определения их строительных характеристик в естественном залегании методом вращательного среза.

В настоящее время известна установка для испытания грунтов в естественном залегании на сдвиг, состоящая из щтанги, крыльчатого наконечника и оперативного стола, включающего гидроцилиндр с порщнем, делящим его на две полости, и щтоком.

Недостатком установки является низкая точность измерения.

Целью изобретения является повыщение точности измерений.

Достигается это за счет того, что установка выполнена с баком для рабочей жидкости, связанным через дроссель с одной из полостей гидроцилиндра, и поворотным устройством с гидравлической полостью, плунжер которой шарнирно соединен со щтоком поршня гидроцилиндра оперативного стола.

На чертеже показана предлагаемая установка.

Установка состоит из рамы 1, оперативного стола 2 и крыльчатого наконечника 3 на щтангах 4.

Оперативный стол, в свою очередь, состоит из корпуса 5, зубчатой рейки 6, щестерни 7, ведущей щтанги 8, цилиндра 9, поршня 10 со

штоком 11, имеющим на конце щарнир 12, рукоятки 13 с винтом 14, манометров 15 и 16, дросселя с регулятором 17, крана 18, бака 19, стопорного кольца 20, плунжера 21, ниппеля 22. Полость Б зубчатой рейки 6 заполнена рабочей жидкостью. Порщень 10 делит камеру цилиндра 9 на две полости - одна (со стороны щтока 11) заполнена рабочей жидкостью, другая - сжатым газом. Рама 1

установки при работе установки фиксируется от поворота шпильки 23.

Принцип действия установки заключается в следующем. Б пробуренную скважину опускается наконечник 3 на штангах 4 и заглубляется в грунт. Стол 2 устанавливается на раму 1 и фиксируется на ней. После этого, вращая рукоятку 13, с винтом 14, перемещают влево зубчатую рейку 6 с плунжером 21 и связанные с ним щарнирно щток 11 с поршнем 10. Кран 18 в это время находится в открытом положении.

При движении порщня 10 в левой части цилиндра 9 предварительно сжатый газ дополнительно поджимается, а в правой части -

создается разрежение, и масло нз бака 19 через маслопровод крана 18 засасывается в правую полость цилиндра 9. После перемещения поршня 10 до своего крайнего положения кран 18 закрывается, а нижний конец ведущей

штанги 8 соединяется с верхним концом колонны штанг 4. Винт 14 рукоятки 13 подается вправо, освобождая место для движения зубчатой рейки 6.

Рукоятка дросселя с регулятором 17 устанавливается па требуемый расход жидкости, и поршень 10 под действием сжатого газа начинает перемещаться вправо, выталкивая жидкость из полости цилиндра 9 через дроссель 17 в бак 19. Скорость перемещения поршня 10 регулируется здесь проходным отверстием в дросселе.

Поршень 10 и жестко связанный с ним шток И через шарнир 12 давит на плунжер 21, а тот в свою очередь - на жидкость в замкнутой полости Б зубчатой рейки 6. Вследствие того, что жидкость практически не сжимается, зубчатая рейка 6 движется вместе с плунжером 21, а при движении зубчатой рейки начинает поворачиваться находящаяся с ней в зацеплении шестерня 7 и связанные с ней ведущая штанга 8, штанги 4 и крыльчатый наконечник 3. Крыльчатый наконечник под действием вращательного момента срезает грунт. Усилие, необходимое для срезания грунта, определяется манометром 15 по давлению, создаваемому в полости Б вследствие сопротивления грунта, а по вращательному срезу определяются механические свойства грунтов, необходимые для строительных целей.

Угол поворота крыльчатого наконечника измеряется по лимбу, установленному на шестерне устройства.

Наличие шарнира 12, соединяющего шток с плунжером, позволяет устранить влияние перекоса при сборке цилиндра и корпуса устройства на движение штока и рейки. Наличие

дросселя с регулятором (например, типа Г55-31В, выпускаемого серийно) позволяет регулировать в одном направлении скорость перемещения поршня 10, а следовательно, и

скорость поворота крыльчатого наконечника, что требуется для проведения опыта. Совместное действие дросселя с регулятором обеспечивает равномерную скорость движения поршня, не зависящую от изменения нагрузки на

крыльчатом наконечнике и от изменения давления газа в цилиндре 9, вследствие чего скорость поворота крыльчатого наконечника всегда будет постоянной в ходе испытания, что очень важно для точности измерений.

Наличие манометра 16 позволяет следить за давлением газа в камере гидроцилиндра, а в случае утечек производить подкачку газа через ниппель 22. Стопорное кольцо 20 фиксирует ведущую штангу от перемещения вниз

под действием веса штанг и крыльчатого наконечника.

Формула изобретения

Установка для испытания грунтов в естественном залегании на сдвиг, состоящая из штанги, крыльчатого наконечника и оперативного стола, включающего гидроцилиндр с поршнем, делящим его на две полости и штоком, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерений, установка выполнена с баком для рабочей жидкости, связанным через дроссель с одной из полостей гидроцилиндра, и поворотным устройством с

гидравлической полостью, плунжер которой шарнирно соединен со штоком поршня гидроцилиндра оперативного стола.

xv :-ji;fc.jv lb:lfc

- - . J Г f f f ) fff

Б ff

II

16