Устройство для исследования механических свойств почв выработок Советский патент 1982 года по МПК G01N3/42 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ ВЫРАБОТОК

1

Изобретение относится к устройствам для исследования механических свойств почв пог1земных выработок и может найти применение при исследовании почв непосредственно в выработках шахт и рудников.

Известна установка для определения несущей способностля грунта, состоящая КЗ гидродшшндра, кронштейна, гидропривода, съемного штампа и измерительных ,о приборов. l3

Недостатком .известной установки является невозможность определенЕя сдвиговых характеристик.

Известно также устройство для иссле- 5 дования механических свойств почв выработок, включающее раму, штамп, гидропшшндр, привод горизонтального перемещения штампа и измерительные прибо- ры t .20

Недостатком данного устройства является то, ио производятся определение сспротивлеяагш почвы сдвигу только в одном навравлешш.

Цель изобретения - обеспечить возможность определения сопротивлетщя вы сдвигу по разным направлениям без .поворота или демонтажа установки IB натурных условиях.

Эта цель достигается тем, чрго в устройстве для исследования механических свойств почв выработок, включающем раму, штамп, гидропвлиндр, привод горизонтального перемещения штампа и измерительные приборы, рама вьшсгагена составной с направляющими в верхней части и снабжена устшговленными на подваантых рамках в направляющих продольным и поперечным валами, на которых свободно насажен ползун с возможностью перемещения в двух взаимно п пендтасулярных направлезниях, соединенный с гидроиилиндром, а штамп, через подвижные системы шкивов и измерительные приборы, соединен с приводом его горизонтального перемещения, выполненным в виде ступенчатой лебедки. На фиг. 1 изображено предложенное устройство для комплексного исследования механическзсс свойств почв вьфаботок, вид; на фиг. 2 .- узел Т на фиг. 1J на ФЕСГ. 3 - разрез Аг-А на фиг. Устройство включает продольный к по перечный валы 1 и 2, которые могут перемещаться на подвижных роликах 3 по налравлякзщим верхней части составной рамы 4. На направл5поцще валы 1 и 2 насажен Ползун 5, который жестко соединен с Iгкдроцнлшздром 6. По гидропроводам 7 и 8 гидросмесь от насоса 9 под давлением подается в верхнюю или нюкшшо полость гидроцияиндра 6. К гидропроводу подключен редутазконный клапан 10, обес печивающий заданное давление, и манометр, 11, для фикскрования давления штампа 12 на почву. Подача гвдросмеси в гидроцилиндр производится поворотом четырехходового крана 13. Штамп соединен с гидрошшиндром через шток 14. Горизонтальное перемещение штампа по осям Х-Х, У-У в отдельности или же под углом к ним производится ступшгчатой лебедкой 15, тросами 16 и 17, перекзшутых через подвижную систему шкивов 18, свободно перемещающихся по направляющим 19. Трос 16 соединен со штампом через направляющий ролик 20. Сдвигающие усилия фиксируются динамометрами 21 и 22. рама распирается четырьмя стойками, которые другим концом упираются в кровлю вьфаботки. Устройство работает следующим образом. С помощью редукционного клапана 10 устанавливается требу. давление шта па на почву, затем поворотом крана 13 гидросмесь подается в верхнюю полость Гйдрошшиндра 6. Под действием давления через шток 14 штамп 12 внедряетс в почву. По показаниям манометра 11 определяют давление штампа. Затем для i определения сопротивления почвы сдвигу по оси Х-Х, У-У или под углом к ним, к штампу подсоединяются поочередно тросы 16 и 17, перекинутые через поДБИЖную систему шкивов 18, или оба тро вместе. Горизонтальные усилия передают я на штамп вращением ступенчатой леедки 15. Горизонтальные перемещения штампа определяются по делениям на верхней части рамы. Штамп извлекается из почвы поворотом крана 13 в положение, при котором гидросмесь под давлением подается в НИЖ1ПОЮ полость гидроцилиндра.. Использование изобретения позволит определять сопротивление почвы сдвигу по разным нап paвлeни nvl без поворота или , демонтажа установки, тго значительно повысит ее производительность в подземных условиях. Кроме того, горизонтальные усилия, создаваемые ступенчатой лебедкой, передаются-на штамп через подвижные системы шкивов, которые вместе с ползуном исключают перекос гидроцилиндра при приложении нагрузки. Формула изобретения Устройство для исследования механических свойств почв выработок, включающее раму, штамп, подрсщилинщ), привод горизонтального перемещения штампа и измерительные приборы, отличаю.щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности определен ш сопротивления почвы сдвигу по разным направлениям без поворота или демонтажа устройства в натурных условиях, paMia выполнена составной с направляющими в верхней части и снабжена. установленными на ПОДВИЖНЫХ рамках в направляющих продольным и поперечным валами, на которых свободно насажен ползун с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, соединенный с гидрошшиндром, а щтамп, через подвижные системы шкивов и измерительные приборы соединен с т иводом его гчэризонтального перемвцения, Еаыпопненным в виде ступенчатой ки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство № 246141, кл. GOlM 3/42, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 154074, кл. G01N 3/16, 1962 (прототип)