Прибор для исследования грунта Советский патент 1982 года по МПК E02D1/00 G01N3/24 

(5) ПРИБОР для ИССЛЕДОВАНИЯ ГРУНТА

Изобретение относит ря к исследова нию физико-механических свойств грун та и может быть использовано в почво ведении . Известен прибор для исследования грунта, содержащий корпус, с расположенным внутри его стержнем, снабженным наконечником с вертикальными лопастями, и измерительное устройство 1П. Недостаток известного устройства заключается в низкой точности исследований. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является прибор для исследования грунта, содержащий корпус измерительное устройство с овальной пружиной и индикатором часового ти,па, стержень с конусным наконечниiKOM и лопастями и приспособление для регистрации показаний измерительного устройства 2. Недостатками известного устройства )явяются низкая точность и неудо ство в работе, так как в нем не обеспечивается регистрация показаний измерительного устройства при вдавливании. Цель .изобретения - повышение точности и удобства в 1 р аботе и степени точности при исследовании на сдвиг. Поставленная цель достигается тем, что 6 приборе для исследования грунта, содержащем корпус, измерительное устройство с овальной пружиной и -индикатором часового типа, стержень с конусным на.конечником и лопастями и приспособление для реги страции показаний измерительного устройства, конус снабжен рабочими вертикальным и двумя горизонтальными гидроцилиндрами с поршнями, верти кальным измерительным гидроцилиндром с поршнем, штоком с горизонтальным выступом, причем рабочие гидро- цилиндры гидравлически связаны с измерительным гидроцилиндром, поршни рабочих гидроцилиндрой установлены с возможностью взаимодействия со што ком, а поршень измерительного гидроцилиндра - с овальной пружиной. Причем прибор снабжен прямоугольной пластиной с отверстием для прохода штока, установленной между верхним торцом штока и поршнем вертикального рабочего цилиндра. Причем приспособление для регистр ции показаний измерительного устройства выполнено в виде треугольного толкатеЛя с фиксирующими пружинами, кнопкой сброса и направляющими, уста новленного с возможностью взаимодействия с поршнем измерительного гидро цилиндра. Кроме того, стерже%1ь выполнен составным из двух частей, соединенны предохранительным штифтом. На фиг.1 изображен прибор для исследования грунта, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; На фиг. 3 приспособление для регис рации показаний измерительного устройства. Прибор для определения твердости почвы и ее сопротивления сдвигу содержит корпус 1, силоиЗмеритель в форме кольцевой пружины 2, закрепленный -к корпусу 1 с помощью кронштейна 3. На кронштейне 3 зак|)еплен индикатор t часового типа. Кольцевая пружина 2 соединена с понижающим гидротрансформатором, выполненным в виде одного общего выходного поршня 5 со штоком 6 и трех входных порш ней 7 большего диаметра, соединенных каналами с первым. Поршень 5 соединен с нижней половиной кольцевой пружины 2, а его шток 6 проходит через отверстие в верхней половине кольцевой пружины и упирается в реги стрирующее приспособление 8, выполне ное в форме треугольного толкателя, установленное на кронштейне 3. Толкатель 9 насажен на направляющие 10 и снабжен фиксиру ощими пружинами 11 и кнопкой 12 сброса. Вертикальный поршень 7 через переключатель 13 рода работы, выполненный в виде пластины прямоуголь ной формы, соединен со стержнем 14. Стержень 14 имеет Г-образную форму, рычаг .15 которого соединен с двумя поршнями 7. Стержень 14 выполнен из двух частей, соединенных между собой предохранительным штифтом 16, и снабжен сменным наконечником 17. На нижней части стержня нанесены деления для определения глубины зондирования. Для передачи усилия на наконечник 17 корпус 1 прибора снабжен ручками 18. Прибор работает следующим образом. Устанавливаем переключатель 13 рода работы в положение С или Т {сопротивление сдвигу или твердость почвы) в зависимости от измеряемого параметра почвы. При измерении твердости почвы устанавливают прибор вертикально к поверхности почвы, сбрасывают показания индикатора на О кнопкой 12 сброса и плавным, без рывков, нажатием на ручки 18 загрубляем наконечНИК 17 на необходимую глубину зондирования посл.е чего снимают показания индикатора А. После нажатия на ручки 18 давление почвы передается через наконечник 17, проходящий через от- верстие в переключателе 13 рода работы, вертикальный поршень 7 на малый .поршень 5 (на фиг. 2 показано, что торец стержня 14 упирается в переключатель рода работы, т.е. он находится в положении С). Поршень 5 сжимает кольцевую пружину 2, шток 6 перемещает вверх треугольный толкатель 9 регистрирующего приспособления 8 по направляющим 10 (на фиг. 3 показано приподнятое положение толкателя). По наклонной поверхности толкателя 9 скользит измерительный наконечник 19 индикатора . Измерительный наконечник 19 через механизм индикатора отклоняет его стрелку на определенное количество делений шкалы. При измерении сопротивления почвы сдвигу переключатель 13 рода работы устанавливается в положение С, заглубляется наконечник 17 на необходимую глубину зондирования и кнопкой 12 сброса сбрасываются показания индикатора 4. При плавном вращении за ручки 18 вокруг вертикальной оси прибора (направление вращения безразлично) давление почвы через лопасти наконечника 17, стержень 14 и его рычаг 15 передается через шаровые опоры 20 на поршень 7 (левый и правый), Дальнейшая передача усилия и перемещение элементов прибора происходит так же, как и при измерении твердости почвы. Вращение прибора производится до полного свободного прокручивания наконечника в почве, после чего движение стрелки индикатора 4 прекращается и снимаются показания индикатора. Запоминающее устройство фиксирует и удерживает показания индикатора и при извлечении наконечника из почвы, так как треугольный толкатель 9 удерживается на направляющих 10 с помощью легких фиксирующих-пружин 11. При измерении сопротивления почвы сдвигу исключается дополнительная по грешность за счет составляющих твердости почвы или веса прибора введение переключателя 13 рода работы, на который опирается стержень It и которы не передает усилия.на вертикальный поршень 7. Прибор снабжен наконечниками: конусные наконечники - для измерения твердости почвы, наконечники с боковыми лопастями - для измерения сопро тивления почвы сдвигу. Наличие понижающего гидротрансфор матора в приборе позволяет использовать силоизмеритель на меньший диапазон, чем диапазон измеряемых усилий и, тем самым, уменьшает вес, габариты прибора и значительно повышает точность измерения. Переключатель рода работы, выполненный в форме прямоугольной пластины, исключает влияние твердости почвы при измерении сопротивления почвы сдвигу. Приспособление для регистрации показаний измерительного устройства в приборе является общим для измерения твердости и сопротивления почвы ,сдвигу, обеспечивает фиксацию показа ний индикатора в любом положении наконечника в почве. Наличие в приборе одной измерител ной системы с индикатором для измере ния твердости и сопротивления почвы сдвигу позволяет получать стабильность измерений и упрощает конструкцию, Прибор позволяет получать непосре ственный отсчет при измерении твердо ти и сопротивления почвы сдвигу, а у тановленный в горизонтальное положение индикатор удобен для считывания результата. Наличие предохранительного штифта, соединяющего две части стержня, несущего основную нагрузку, защищает прибор от перегрузок при приложений сверхдопустимых усилий. Формула изобретения 1. Прибор для исследования грунта, содержащий корпус, измерительное устройство с овальной пружиной и индикатором часового типа, стержень с конусным наконечником и лопастями и приспособление для регистрации покаэз НИИ измерительного устройства, личающийся тем, что, с целью повышения точности и удобства в работе, корпус снабжен рабочими вертикальным и двумя горизонтальными . гидроцилиндрами с поршнями, вертикальным измерительным гидроцилиндром с поршнем, штоком с горизонтальным выctynoM, причем рабочие гидроцилиндры гидравлически связаны с измерительным гидроцилиндром,поршни рабочих гидроци- , линдров установлены с возможностью взаимодействия со штоком, а поршень измерительного гидроцилиндра - с овальной пружиной, .. Прибор по п. 1, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения степени точности при исследовании на сдвиг, он снабжен прямоугольной пластиной с отверстием для прохода штока, установленной между верхним торцом штока и поршнем вертикального рабочего цилиндра. 3. Прибор ПОП.1, отличающийся тем, что приспособление для регистрации показаний измерительного устройства выполнено в виде треугольного толкателя с фиксирукхцими кнопкой сброса и направпружинами, ляющими, установленного с возможностью взаимодействия с поршнем измерительного гидроцилиндра. k, Прибор nonnl, 3, отличающийся тем, что стержень выполнен составным из двух частей, соединенных предохранительным штифтом.: Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № ItSS , кл. G 01 N 3/2, 1961. 2.Авторское свидетельство СССР № 127059, кл. G 01 N 3/2, I960.

4 Я /

| N

Фиг. с

К

да

fl

Фиг-Ъ