(54) ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА НА СМЯТИЕ И СРЕЗ В ПОЛЕВБ1Х УСЛОВИЯХ
Изобретение относитс к исследованию грунтов, в частности к устройствам дл исследовани грунтов. По основному авт. св. № 203994, известен прибор дл испытани грунта на .см тие и срез в полевых услови х, включающий стержень с лопастным наконечником, закрепленный на раме со стойками, поперечную руко тку , св занную с системой динамометрических пружин, две из которых симметрично расположены относительно оси стержн и закреплены одними концами с руко ткой, а другими - с рычагом стержн , причем опорные кронштейны пружин выполнены с возможностью перемещени вдоль прорезей в руко тке и рычаге 1. В известном приборе конусный наконечник выступает за нижнюю планку прибора, вл ющуюс его неподвижной опорной площадкой , поэтому перед началом испытани требуетс внедрить наконечник в грунт до соприкосновени нижней планки с грунтом и лишь после этого на вертикальном барабане самописца начинаетс фиксирование глубины погружени наконечника в процессе статического зондировани грунтового массива . Однако это не позвол ет проводить отдельный вид испытаний - пенетрацию, при которой измер етс сопротивление грунта внедрению конусного наконечника, в пределах его высоты с учетом постепенно измен ющейс опорной площади конуса. Дл проведени таких испытаний необходимым условием вл етс фиксирование исходного положени конусного наконечника , при котором его верщина (острие) касалось бы грунтовой поверхности, от которой начинаетс внедрение конусного наконечника в грунт и фиксирование прибором глубины погружени . Цель изобретени - обеспечение пенетрациойных испытаний грунтов. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл испытани грунта на см тие и срез, включающем стержень с лопастным наконечником, закрепленный на раме со стойками, поперечную руко тку, св занную с системой динамометрических пружин, две из которых симметрично расположены относительно оси стержн и закреплены одними концами с руко ткой, а другими - с рычагом стержн , причем опорные кронштейны пружин выполнены с возможностью перемещени вдоль прорезей в руко тке и рычаге, к нижней части неподвижных вертикальных стоек прибора прикреплена пр моугольна пластинчата опорна рамка, имеюща отверстие дл прохода конусно-лопастного наконечника , нижн плоскость которой в НСходном положении размещаетс на одном уровне с вершиной конусного наконечника. На фиг. 1 изображен прибор дл испытани грунтов, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1. Прибор включает руко тку 1, лопастной наконечник 2, центральный стержень 3, главную . втулку 4 и динамометрическую пружину 5, верхний конец которой упираетс в кольцевую опору 6, а нижний - в кольцевую опору 7. Линейна величина сжати пружины 5, пропорциональна сопротивлению грунта см тию при внедрении в него лопастного или конусного наконечника, отмечаетс на бумажной ленте барабана 8 пером 9, которое передвигаетс вверх вместе с держателем-стержнем 10, планкой 11 и нижней кольцевой опорой 7. При внедрении стержн 3 в грунт неподвижной частью прибора (относительно грунта ) вл ютс опорна рамка 12 и скрепленные с нею две вертикальные стойки 13 и 14. Втулка 15 и скрепленна с ней цилиндрическа шестерн 16 передвигаютс сверху вниз по стойке 14. Благодар винтовой канавке на поверхности стойки 14, в которую входит внутренний зуб шестерни 16, последн получает врашательное движение и передает его зубчатому колесу 17, скрепленному с барабаном 8. Таким образом, глубина внедрени прибора в грунт пропорциональна углу поворота . При одновременном перемещении пера 8 и повороте барабана на бумажной ленте вычерчиваетс график зависимости сопротивлени см тию от глубины погружени прибора. Устройство работает следующим обрачом . Прибор устанавливаетс нижней плоскостью опорной рамки 12 на подготовленную грунтовую площадку, при этом вершина конуса касаетс грунта. Благодар этому на барабане самописца отсчет усили и глубины внедрени начинает вестись от точки соприкосновани конуса с грунтом. Начальный участок графика в пределах глубины , равной высоте конуса, используетс дл оценки пенетрационных испытаний грунта , глубже - дл оценки статического зондировани массива, согласно известным метода м. Сопротивление грунта сразу может быть определено на любой глубине при условии прекращени внедрени лопастного наконечника в грунт и сн ти прилагаемых к нему вертикальных нагрузок. Дл этого испытатель поворачивает руко тку 1. Усилие поворота передаетс через две пары кронштейнов 18 и две динамометрические горизонтальные пружины 19 на рычаг 20, который передает крут щий момент на центральный стержень, стрем сь повернуть лопастной наконечник и произвести этим срез грунта по цилиндрическим и торцовым плоскост м, ограничивающим пределы действи наконечника. Усили поворота лопастного наконечника , и углы его поворота в грунте вычерчиваютс сашописцем на барабане 21 в виде . графика функциональной завасимости указанных величин. Происходит это следующим образом. Вначале, когде врещательные усили еще недостаточны, чтобы лопастной наконечник начал поворачиватьс в грунте, стержень 3, втулка 4 и рычаг 20 остаютс неподвижными , а руко тка 1, раст гива пружинь 19, поворачиваетс на некоторый угол относительно рычага 20. При этом руко тка с помощью прикрепленного к ней поводка 22 выт гивает в сторону своего движени тросик 23, проход щий в горизонтальном продольном канале рычага 20. Один конец тросика прикреплен к нижней части поводка 22, а другой чероз сухарь и рычаг - к держателю пера 24, откладывающего на бумажной ленте барабана самописца 21 в определенном масштабе линейную величину раст жени пружин 19, пропорциональную усилию поворота лопастного наконечника, следовательно, сопротивлению грунта срезу . Под действием возросшего вращательного момента лопастной наконечник начинает поворачиватьс , деформиру грунт.. Вместе с лопастным наконечником, стержнем 3, втулкой 4 и рычагом 20 движетс в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси прибора барабан 21, прикрепленный с помощью кронштейнов 25 в рычагу 20. Коническа шестерн 26, плотно насаженна на вал барабана 21, обкатываетс по неподвижному зубчатому коническому колесу 27. привод во вращение барабан 21. Таким образом, поворот лопастного наконечника в грунте пропорционален повороту барабана 21. При одновременном движении пера 24 и повороте барабана 21 на бумажной ленте вычерчиваетс график зависимости сопротивлени грунта срезу от его деформации. Когда испытатель снимает вращательное усилие руко тка 1 с поводком 22 возвращаетс под действием пружин 19 в первоначальное положение, а сухарь с рычагом и пером 24 отт гиваетс в исходное нулевое положение с помощью нат нутой пружинки 28. . При испытании грунта на срез неподвижной частью прибора вл ютс опорна рамка 12, стойки 13 и 14 и скрепленные вместе