Стенд для изучения подводного резания грунтов Советский патент 1982 года по МПК E02F3/92 

(54) СТЕНД ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПОДВОДНОГО РЕЗАНИЯ

1

Изобретение относится к разработке грунтов в подводных забоях и предназначено для стендовых исследований рабочих процессов взаимодействия режущих органов с грунтом.

Известен стенд для исследования взаимодействия рабочих органов машин с грунтом, включающий корпус, наполненный грунтом и тензометрическую тележку с моделью рабочего органа 1.

Недостатком такого стенда является невозможность создания гидростатического давления, моделирующего погружение рабочего органа под воду на заданную глубину.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стенд для ис следования подводного резания грунтов, включающий заполненный жидкостью герметичный корпус с грунтом, модель рабоче; го органа с приводным механизмом, устройство для создания гидростатического давления, выполненное в виде вертикально расположенного цилиндра с поршнем, шток которого снабжен платформой для размещения свободно падающего груза, и систему трубопроводов, соединяющих рабочую полость цилиндра с полостью корпуса 2.

ГРУНТОВ

Недостатком стенда является то, что платформа нагружается отдельными грузами, а подъем ее осуществляется лебедкой. Этим обусловлена значительная трудоемкость обслуживания стенда, а повыщение и снижение гидростатического давления происходит по ступенчатой схеме, что сказывается на надежности стенда и точности экспериментальных данных.

Цель изобретения - увеличение надежности стенда и повышение качества исследований.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем заполненный жидкостью герметичный корпус с грунтом, модель рабочего органа с приводным механизмом и механизм для создания гидростатического давления в виде вертикально расположенного цилиндра с поршнем, шток которого имеет платформу для размещения свободно падающего груза, и системы трубопроводов, соединяюших рабочую полость цилиндра с источником жидкости и полостью корпуса, платформа выполнена в виде двух емкостей, размещенных одна в другой, причем обе емкости имеют водоподводяшие трубопроводы и водосливные окна.

На чертеже изображен стенд, вид сбоку.

Стенд включает герметичный корпус 1 с окном, закрытым крышкой 2, и смотровым окном 3, силовой винт 4 с приводом от мотора 5 через клиноременную передачу 6, каретку 7 с нанравляющей 8 ее перемещения, тензозвено 9, модель рабочего органа 10, грунт 11, жидкость 12 и устройство для создания гидростатического давления. Последнее состоит из цилиндра 13 с поршнем 14 и штоком 15. Рабочая полость цилиндра 13 соединена с полостью корпуса 1 трубопроводом 16. На опорах 17 установлена емкость 18. Шток 15 соединен с емкостью 19, установленной в емкости 18.

Устройство включает также направляющие 20 емкости 19, водоподводящий трубопровод 21 емкости 18 с запорным устройством, водоподводящий трубопровод 22 емкости 19 с запорным устройством, водосливное окно 23 с запорным устройством емкости 18, водосливное окно 24 емкости 19 с запорным устройством в виде клапана с тягой 25 и приводом 26, воду - 27, в емкости 19, трубопровод 28 - к источнику жидкости, подаваемой в корпус 1, запорное устройство 29 на трубопроводе 28, манометр 30 на трубопроводе 16, пробку 31 для слива жидкости из корпуса 1.

Использование стенда осуществляется следующим образом.

При открытых запорных устройствах водосливных окон 23, 24 и 31, закрытом запорном устройстве 29, через окно при снятой крышке 2 заполняют корпус 1 грунтом 11, отводят каретку 7 в крайнее левое положение, устанавливают в рабочее положение модель рабочего органа 10. Закрывают окно крышкой 2, закрывают запорное устройство 31 (ставят пробку в гнездо) запирают водосливные окна 23 и 24. Открывают запорное устройство 29.

По трубопроводу 28 в корпус 1 поступает жидкость, заполняет корпус 1 и по трубопроводу 16 жидкость поступает в цилиндр 13. Одновременно по водоподводящему трубопроводу 21 в емкость 18 поступает вода. По мере наполнения емкости 18 вода начинает вытеснять вверх емкость 19, незаполненную водой. Емкость 19 в направляющих 20 подымается вверх, увлекая за собой шток 15 и поршень 14. Подача воды в емкость 18 производится до тех пор, пока поршень 14 не займет крайнее верхнее положение в цилиндре 13. Одновременно происходит заполнение рабочей полости цилиндра 13 жидкостью из трубопровода 16. После заполнения полостей корпуса 1 и цилиндра 13 жидкостью запорное устройство 29 закрывают.

Затем закрывают запорное устройство трубопровода 21, открывают водосливное

окно 23. Вода из емкости 18 сливается. Открывают запорное устройство на водоподводяшем трубопроводе 22. В емкость 19 поступает вода.

Давление от веса емкости 19 и наполняющей ее воды штоком 15 передается поршню 14. Поршень 14 передает давление жидкости в системе: цилиндр 13 - трубопровод 16 - емкость 1. Увеличение давления в этой системе фиксируется по показаниям манометра 30. Давление возрастает плавно, соответственно происходит плавное обжатие всей системы.

После достижения в корпусе 1 заданного давления закрывают запорное устройство на

водоподводящем трубопроводе 22. Включают мотор 5 и Т1роизводят резание грунта с фиксацией величин и параметров, предус.мот-. ренных методикой изучения резания грунта. По окончании серии опытов производят снятие гидростатического давления открытием окна 24. Вода из емкости 19 сливается через окно 24 в емкость 18, а из емкости 18 -через окно 23. Открывают окно в корпусе 1 снятием крыщки 2 и готовят стенд к новой серии опытов.

Запорные устройства трубопроводов 21 - 24 и 29 могут быть объединены в единую систему регулирования для авто.матизации работ по их открытию и закрытию.

Предлагаемый стенд обладает следующими преимуществами.

Упрощается схема устройства для создания гидростатического давления (не требуется лебедка с приводом, груза и места для них, пригруз поршня и перемещение грузов производят водой от обычного водопровода), нагрузка на порщень и обжатие стенда гидростатическим давлением производят не ступенчато, а плавно, что положительно сказывается на надежности и точности работы, снижается трудоемкость обслуживания стенда и облегчаются условия для автоматизации управления его работой.

Формула изобретения

Стенд для изучения подводного резания грунтов, включающий заполненный жидкостью герметичный корпус с грунтом, модель рабочего органа с приводным механизмом и механизм для. создания гидростатического давления в виде вертикально расположенного цилиндра с поршнем,, шток которого имеет платформу для размешения свободно падающего груза и системы трубопроводов, соединяющих рабочую полость цилиндра с источником жидкости и по.юстью

корпуса, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности стенда и повышения качества исследований, платформа выполнена в виде двух емкостей, размещенных одна в другой, причем обе емкости имеют водоподводящие трубопроводы и водосливные окна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 382794, кл. Е 02 F 3/88, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 655783, кл. Е 02 F 3/92, 1979 (прототип).

8 -

2 72