Прибор Н.П.Ковалева для определения плотности и влажности грунта в полевых условиях Советский патент 1982 года по МПК E02D1/00 G01N33/24 

Вследствие частого манипулирования замковым приспособлением, нарушается герметичность поплавка, что также отрицательно сказывается на точ ности измерений и,кроме того, приводит к необходимости частой смены герметизирующей прокладки

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение удобства использования.

Поставленная цель достигается тем ,что в приборе для определения плотности и влажности грунта в полевых условиях, включающем цилиндрическую емкость, размещенный в ней поплавок с приспособлением для размещения режущего цилиндра., причем верхняя част поплавка вынолнена в виде трубки с нанесенными на ней шкалами, а нижняя снабжена приспособлением для установки стакана с прорезями для доступа в Heio водал,- поплавок снабжен неразъемной герметичной донной частью, приспособление для размещения реж тдего цилиндра выполнено в виде крышки-подставки, расположенной в верхней части поплавка, а приспособление для установки стакана выполнено в виде подвеатенного на стержнях балластного диска,

При этом донная часть поплавка выполнена вогнутой, а внутри псплавк по его вертикальной оси расположена сквозная трубка.

На фиг„1 изображен предлагаемый прибор, общий вид; на фиг,2 - шкала прибора ПрНбор состоит из цилинд 1рической емкости 1 и расположенного в ней поплавка 2. Верхняя часть поплавка вы.полнена в виде трубки 3, на которую нанесены четыре шкалн. расположенные параллельно ее продольной оси Шкала д предназначена для определения объемной массы влажных грунтов в пределах 1,40-2,20 г/см. Три других шкалы предназначены дляопределе НИН объемной массы скелета грунта (плотности) соответственно Ч-гумусовых, П-песчаных и Г-глинистых в пределах 1,20-2,20 г/см.

Нижняя часть трубки 3 для усиления прочности припаивается к крышке И вогнутому дну поплавка. Сверху в грубку 3 вставляется и с помощью цвух прорезей 4 закрепляется крышкаподставка 5, Крышка-подставка служит для размещения на ней режущего цилиндра с пробой влажного грунта при определении объемной массы {не показано).

В нижней части поплавка 2 при помощи трех стержней б, припаянных к стенке внутри поплавка и выходящих через его дно наружу, укреплен балластный диск 7 для устойчивости и установки на нем стакана 8„ Для

Сохранения строго вертикального положения поплавка в воде внутри него припаян четвертый, короткий стержень. Все четыре стержня параллельны оси поплавка, имеют равный вес и расположены по углам квадрата„

Внутри поплавка 2 и трубки 3 по их вертикальной оси проходит тонкая трубка 9, открывая с обоих корцов. Нижний ее конец припаян к вогнутому дну поплавка, а верхний в виде тройника 10 - к краям трубки 3. Эта тонкая трубка обеспечивает выход воздуха, вытесняемого водой черех прорези в верхней кромке стакана с разведенньтм. грунтом.

После испытания, закрыв пальцами два отверстия тройника, поплавок вынимается из воды, не загрязняя ее грунтом. Тройник используется для закрепления крьпики-подставки, прорези которой находят на него. Внутрь трубки 3 заранее помещается Тарировочный груз 11, в качестве которого могут быть использованы ; медные монеты, мелкий гравий и т.п.

Перед началом работы с прибором цилиндрическую емкость 1 заполняют водой до черты, нанесенной внутри нее и, чтобы быть уверенным в правильности получаемьтх показателей, производят тарировку. Для этого поплавок 2 с установленными на крышкеподставке 5 режу1дим цилиндром и на диске 7 стаканом 8 погружают в водуЕсли уровень воды установится внизу трубки 3 на круговой черте начала шкалы (фиг.2), то прибор считается исправным и пригоден к работе. Незначительные отклонения регулируются путем добавления или снятия части тарировочного грунта 11.

Так как режущий цилиндр и стакан являются тарой при взвешивании поплавком грунтов в воздушной и водной среде, они должны иметь точный .вес, увязанный со шкалами. Тарировочный груз должен иметь вес 160,4, а режущий цилиндр 73,85 г.

Прибор работает следующи.м образом.

Пробу грунта естественной влажности, отобранную режущим цилиндром объемом 100 см- вместе с ним устанавливают на крышку-подставку 5 и со шклы Д считывают показаниеf соответствующее объемной массе влажного грунта.

Для определения плотности (объемной массы) скелета эту же.пробу грунта переносят из режущего цилиндра в стакан 8, который затем заполняют водой приблизительно на 3/4 его объема, и разводят до ликвидации комков Вышедшие из пор грунта пузырьки воздуха образуют на поверхности воды пленку, которая удаляется сетчатой ложкой. Стакан 8 с разведенной таки образом пробой грунта устанавливают на диск 7 и погружают вместе с .поплавком 2 в воду, находящуюся в цилиндрической емкости 1. Вода чере прорези в .верхней кромке стакана 8 заполняет оставшееся пространство стакана, вытесняя воздух, который, благодаря вогнутой форме донной час ти поплавка, выходит через трубку 9 Вода,находящаяся в пробе грунта естественной влажности, смешивается с водной средой и становится невесомой, и против уровня воды в цилиндрической емкости 1 со шкалы Ч, П или Г (в зависимости от вида грун та) снимают показания, характеризующие объемную массу твердой фазы (скелета) грунта, т.е. его плотность Зная объемную массу влажного гру та Jo и его скелета (плотность) у, , определяют его влажность VJ по табли це, номограмме или формуле ы - То У 1 ппа W -jL ч/ и в Ту Для извлечения из цилиндрической емкости 1 поплавка 2 и стакана 8 с разведенной пробой грунта (что необ ходимо после каждого единичного определения плотности) достаточно под нять поплавок за крышку-подставку 5 закрыв пальцами два отверстия тройн ка трубки 9. При этом столб .воды .с частицами грунта, находящийся в трубке 9 и стакане 8, остается неподвижным и не попадает в цилиндрическую емкость 1, сохраняя основной объем воды, находящейся в ней, незагрязненным. Для проведения следующего измере ния в цилиндрическую емкость 1 необходимо добавить чистой воды лишь в том количестве, которое необходим чтобы заполнить оставшееся пространство в стакане 8 и трубке 9. При бор изготовляется из нержавеющего м талла. Таким образом, предлагаемый прибор для определения плотности и вла жности грунта в полевых условиях, обладает по сравнению с известным более упрсяденной конструкцией и повышенным удобством эксплуатации. Кроме того, конструкция позволяет в 3-:4 раза сократить расход используемой воды и ускорить процесс измерений, исключив операции по установке, герметизации и извлечению режущего цилиндра, связанные с наличием в известном устройстве замкового приспособления. Формула -изобретения 1.Прибор для определения плотности и влажности грунта в полевых условиях, включающий цилиндрическую емкость, размещенный в ней поплавок С приспособлением для размещения режущего цилиндра, причем верх-няя часть поплавка выполнена в виде трубки с нанесенными на ней шкалами, а нижняя снабжена приспособлением для установки стакана и образует с верхней кромкой последнего щели для доступа в стакан воды, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения удобства использования, поплавок снабжен неразъемной герметичной донной частью, приспособление для разме цения режущего цилиндра выйолнено в виде к нлшки-подставки, расположенной в верхней чггстн, а приспособление для установки стакана выполнено в виде подвешенного. на стержнях балластного диска. 2.Прибор ПОП.1, отлнча ющ и и с я тем,что донная часть поплавка выполнена вогнутой, а внутри поплавка по его вертикальной оси расположена сквозная трубка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР. И1866, кл. G 01 N 33/24, 1958. 2.Паспорт на плотномер-влагомер системы инженера Н.П.Ковалева. Модель 964, М., Министерство автс 1Обкльного транспорта и шоссейных дорог РСФСР, I960 (прототип).

, V i f-/f f fyy777 7ffl f r my

l/.f

f-f