Стенд для исследования влияния аэрации на снижение сил трения грунта Советский патент 1977 года по МПК G01L1/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике, преимущественно к устройствам для измерения сил трения грунта, и направлено на расширение области исследований и повышение качества и производительности иследовательской работы, Известна конструкция стенда для измерения сил трения, усилий сдвига грунта по металлу и грунта по 1рунту, в том числе в условиях газовой смазки поверхностей сколь жения и сдвига содержащегэ рамку с образцом грунта, перемещаюа1уюся по горизонтальной поверхности, систему подан) сжатого газа в плоскость контакта грунта с металлом, приводиJTO станщцо и измерител з ные устройства, например, тензозвенья.

Известен также стенд для исследования влияния аэрации на снижение сил трения грунта, включающий вертикальный шаишарс торцовыми крышками и воздушным коллектором, источник Сжатого воздуха, измерительные приспособления и привод.

Основным недостатком известных устройст является трудность или невозможность номйрения сил пнутрониегэ и внешнего Т 1ения

грунта по грунту в условиях аэрации грун та ;ри действии на него внешних сил, например, подпора стружки грунта, лригрузкн от веса грунта в ковше или веса призмы волочения, атмосферного давления и т.п., а TaiOKO значительные габариты и большая материалоемкость стендового оборудования.

Цель изобретения - определение сил внут- реннего трения аз1эированного rpy}iTa при де)ствии на него внешних сил, преимущественно для моделирования процессов заполнения ковшовых рабочих органов.

Для этого цилиндр размещен в воздушном коллекторе и снабжен поршнем, выполненным составным из дисков со ступенчатой рабочей поверхностью, стенки цилиндра выполнены перфорированными, а на штоке поршня : акреплена шшиндрическйя заслонка, рас положенная по наружному шшметру цилиндра, причем верхняя торцовая крышка цилиндра С {абже1ш регулировочным выпускным клапаном и трубопроводом, соед 1непным с источникам Сй«1того во.здуха,

hia чертеже показан общий вид стенда. Стенд для использовании влияния аэра- шш на снижение сил трения грунта состоит из перфорированного вертикального цилиндра 1, Внутри 1 установлен поршень 2, составленный из колец 3 разлиЧ кого диаметра, которые скреплены винтами 4, и соединенный со штоком 5. Шток 5 CBJ зан с приводным канатом 6, запасованным в блоках 7 и присоед11ненным одним концом к основанию 8, а другим - к барабану пр водной станции 9, Шток 5 перемещается в направляющих 10. Усилие перемещения поршня 2 внутри цилиндра 1 с грунтом регистрируют тензо- звеном 11. На цилиндре 1 смонтирован кольцевой воздушный коллектор 12, соединенный трубопроводом 13 с источником сжатого воздуха (на черт, не показан). Давление воздуха в коллекторе контролируют маномет ром 14, Аэрацию грунта в цилиндре 1 осушествляют через отверстия 15 перфорации. Сверху на цилиндре 1 установлена герметич но торцовая крышка -,16 с регулировочным выпуекным клапаном 17, снабженным винтом 18. К крышке 16 подведен трубопровод 19с вентилем 20, соединенным с источником сжатого воздуха. На трубопроводе 19 устаноф1ен манометр 21. Снизу цилиндр 1 закрыт крышкой 22. К штоку поршня 5 жестко прикреплена цилиндричес- кая заслонка 23, установленная по наружному диаметру цилиндра 1 внутри коллекто ра 12 с возможностью перекрытия заслонкой отверстий 15 перфорации цилиндра 1 при перемещении поршня 2 вверх. Во абежание утечек воздуха из коллектора 12 в месте контакта его с заслонкой 23 на коллекторе установлены уплотнительные манжеты 24, Стенд работает следукмдим образом, В цилиндре 1 размещают образец грунта. Цилиндр 1 закрывают крышкой 16, Затем сжатый воздух от источника подают ло трубопроводу 13 в коллектор 12 и по трубопроводу 19 в верхнюю часть цилиндра 1, Давление воздуха на поверхность - грунта устанавливают при помощи винта 18 выпускного клапана 17, избыток воэдуха стравливают в атмосферу. Через от верстия 15 сжатый воздух производит аэра-; ,цию образца грунта При включении приводной станции 9 поршень 2 перемещается вверх одновременно с ь.ислонкой 23, перекрывающей отверстия 15, пройденные поршнем и производит переглещение грунта внутри образца. Площадь поперечного сече- ния перемещаюшегэ столба грунта устанавливают подбором колец 3 поршня 2. Усилие перемещения поршня 2 регистрируют тёнзо1эвеном 11. Положительный эффект от использований предлагаемого изобретения обусловлен возможностью исследования степени влияния аэрации грунта на величину внутреннего трения грунта при действии на него внешних позволяет моделировать реальные физические процессы взаимодействия с грунтом рабочих органов землеройных машин в условиях аэрации грунта. Формула изобретения Стенд для исследования влияния аэрации на снижение сил трения грунта,.включающий вертикальный цилиндр с торцовыми крышками и воздушным коллектором, источник сжатого воздуха, измерительные приспособления и привод, отличающийся тем, что, с целью определения сил внутреннего трения аэрированного грунта при действии на него внешних сил, преимущественно для моделирования процессов заполнения ковшовых рабочих органов, цилиндр размещен в воздушном коллекторе и снабжен поршнем, выполненным составным из дисков со ступенчатой рабочей поверхностью, стенки цилиндра выполнены перфорированными, а на штоке поршня закреплена цилиндрическая заслонка, расположенная по наружному диа-. метру цилиндра, причем верхняя торцовая крышка цилиндра снабжена регулировочньш выпускным клапаном и трубопроводом, сое- диненным с источником сжатого воздуха.

го