Нагрузочный узел к устройству для испытания грунта

 

Изобретение относится к устройствам для исследования физико-механических свойств грунтов. Цель изобретения - повышение точности измерений при испытании скальных массивов в штольнях небольшой высоты путем обеспечения постоянства и непрерывности величины нагрузки на грунт. Узел включает груз 1, подвешенный на тросе 2 и связанный через планетарный редуктор 5 с гидроусилителем. Ободы эпицикла 32 и водила 33 редуктора 5 снабжены тормозными щеками 36 и 37, прижимаемыми к каждому ободу регулируемыми пружинами. Элементы управления тормозными лентами (кулачки 40 и 41) закреплены на общем валике 42 так, что длинные и короткие оси их взаимно перпендикулярны. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s Е 02 О 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I F «I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4428119/23-33 (22) 23.05,88 (46) 15.11.90, Бюл. ЬЬ 42 (71) Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института ."Гидропроект" им. С.Я«Жука (72) M.Ê.Ãåðöûê и Б.И.Кругляков (53) 624.131.38 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 987027, кл. Е 02 0 1/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1150298, кл, Е 02 D 1/00, 1983. (54) НАГРУЗОЧНЫЙ УЗЕЛ К УСТРОЙСТВУ

ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА I

„„5U „„1606611 А1 (57) Изобретение относится к устройствам для исследования физико-механических свойств грунтов. Цель изобретения — повышение точности измерений при испытании скальных массивов в штольнях небольшой высоты путем обеспечения постоянства и непрерывности величины нагрузки на грунт, Узел включает груз 1, подвешенный на тросе 2 и связанный через планетарный редуктор 5 с гидроусилителем. Ободы эпицикла

32 и водила 33 редуктора 5 снабжены тормозными щеками 36 и 37, прижимаемыми к каждому ободу регулируемыми пружинами.

Элементы управления тормозными лентами (кулачки 40 и 41) закреплены на общем валике 42 так, что длинные и короткие оси их взаимно перпендикулярны. 5 ил.

1606611

25

35

50

Изобретение .относится к устройствам для исследования физико-механических свойств грунтов и может быть использовано в инженерно-геологических изысканиях при исследовании ползучести скальных пород для гидротехнического строительства.

Цель изобретения — повышение точности измерений при испытании скальных массивов в штольнях небольшой высоты путем обеспечения постоянства и непрерывности величин нагрузки на грунт, На фиг,1 дана схема нагрузочного узла в составе устройства для определения несущей способности грунта; на фиг,2 — узел! на фиг,1, разрез, на фиг.3 и 4- соответственно сечения А — А и Б — Б на фиг.2; на фиг.5— кинематическая схема планетарного редуктора, Нагрузочный узел содержит тарированный груз 1, подвешенный на тросике 2, закрепленном на барабане 3 быстроходного вала 4 планетарного редуктора 5. Для подьема груза 1 вращением барабана 3 последний снабжен рукояткой 6.

На тихоходном валу 7 редуктора 5 закреплен барабан 8, несущий силовой трос 9, Свободный конец силового троса 9 после направляющих роликов 10 закреплен на нижней траверсе 11, которая через тяги 12 жестко соединена с верхней траверсой 13.

Узел также имеет гидроусилитель 14, содер.жащий полость 15 с плунжером 16 низкого давления, шарнирно соединенным с верхней траверсой 13, и полость 17 с плунжером

18 высокого давления, закрепленным на поршне 19, Воздушная полость 20 под поршнем 19 сообщена с атмосферой через отверстие 21. Маслопровод 22 соединяет полость 17 с полостями гидродомкратов 23, которые установлены на.испытуемом скальном массиве 24 и удерживаются анкерным приспособлением 25. Ручной маслонасос 26 с маслопроводом 27 служат для первоначального заполнения системы маслом и восполненияя утечек.

Редуктор 5 состоит из зубчатой цилиндрической пары и планетарной передачи.

Зубчатая пара содержит шестерню 28, закрепленную на валу 4, и колесо 29, закрепленное на общем валу с солнечной шестерней 30. Планетарная передача (см.фиг.5) содержит сателлиты 31, эпицикл

32 и водило 33, оканчивающееся валом 7.

Обод эпицикла 32 и обод водила 33 охвачены раздельными тормозными лентами 34 и

35, заканчивающимися щеками 36 и 37, прижимаемыми к каждому ободу регулируемыми пружинами 38 и 39.

Между щеками 36 и 37 размещены кулачки 40 и 41, закрепленные на общем валике 42 таким образом, что длинные и короткие оси обоих кулачков взаимно перпендикулярны, На выходящем из редуктора 5 конце валика 42 закреплена рукоятка 43 управления кулачками.

Нагрузочный узел в составе устройства работает следующим образом.

Необходимое давление масла в гидродомкратах 23 обеспечивается относительно небольшим весом груза 1, многократно увеличенным благодаря большим передаточным числам редуктора 5 и гидроусилителя

14. По мере деформации испытуемого скального массива 24 объем масла в полостях гидродомкратов 23 увеличивается, плунжеры 16 и 18 и поршень 19 опускаются, вместе с ними опускаются траверсы 11 и 13, а барабаны 3 и 8 — раскручиваются, опуская вниз тарированный груз 1. Необходимо учесть, что длина пути опускания груза 1 больше деформации скального массива в п число раз, равное произведению передаточных чисел редуктора 5 и гидроусилителя 14.

Высота штольни недостаточна для пути груза при полном цикле испытаний. Поэтому, когда груз 1 придет в нижнее положение, необходимо временно приостановить испытание, т.е. снять давление гидродомкратов

23 на испытуемый массив 24 и поднять груз

1 в крайнее верхнее положение, после чего продолжить испытания и повторить "перезарядку", если испытания рассчитаны на длительный срок (несколько суток и более).

Для этого редуктор 5 работает в двух режимах. В первом режиме когда необходимо создать давление масла в гидродомкратах 23, эпицикл 32 останавливают благодаря тормозной ленте 34, прижатой к ободу эпицикла 32 пружиной 38. Для этого кулачок 40 между щеками 36 тормозной ленты 34 устанавливают удлиненной осью вертикально и поэтому щек 36 он не касается, а кулачок 41 между щеками 37 тормозной ленты 35 водила 33 устанавливается удлиненной осью горизонтально, благодаря чему, воздействуя на щеки 3?, он сжимает пружину 39, тормозная лента 35 отжимается от обода, и водило свободно вращается (фиг.3 и 4). В этом положении планетарный редуктор 5 работает, как обычный (по схеме 2К-Н) и по мере деформации испытуемого скального грунта происходит опускание груза 1.

8о втором режиме, когда необходимо поднять опустившийся груз 1, не снижая при этом давления масла в гидродомкратах

23, рукояткой 43 поворачивают валик 42 на

90О, в результате кулачок 40 эпицикла 32 становится удлиненной осью горизонтально, а кулачок 41 водила 33 —. удлиненной осью вертикально. Теперь водило 33 оста1606611 новлено(застопорено), а эпицикл 32 расторможен и может свободно вращаться, Так как водило 33 неподвижно, то барабан 8 вращаться не может, и все остальные элементы (силовой трос 9, траверсы 11 и 13 и плунже- 5 ры 16 и 18) не могут перемещаться, и масло, находящееся в системе, заперто. В результате давление масла сохраняется в системе таким, каким оно было до переключения.

Так как эпицикл 32 свободен, то вращением 10 барабана 3 с помощью рукоятки 6 поднимается груз 1 на требуемую высоту, а вращение элементов редуктора (шестерни 28, колеса 29, солнечной шестерни 30, сателлитов 31 и эпицикла 32) происходит вхолостую 15 без особых усилий. После подъема груза 1 валик 42 поворачивается на 90 (в любую

cTopoHó), в результате чего эпицикл 32 сТо парится, а водило ЗЗ освобождается, и система снова находится в работе. 20

Использование изобретения обеспечивает возможность исследования скальных грунтов непрерывно в течение неограниченной длительности цикла испытаний, Это возможно потому, что во время "перезарядки" груза давление в гидродомкратах сохраняется за счет возможности попеременного стопорения и освобождения эпицикла и водила планетарного редуктора.

Формула изобретения

Нагрузочный узел к устройству для испытания грунта, включающий систему из тросовых тяг и груза, связанную через редуктор с элементом, передающим усилие на грунт, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при испытании скальных массивов в штольнях небольшой высоты путем обеспечения постоянства и непрерывности величины нагрузки на грунт, редуктор выполнен планетарным, а ободы его эпицикла и водила снабжены подпружиненными тормозными приспособлениями с элементами управления, выполненными в виде закрепленных на общем валике кулачков, оси которых перпендикулярны относительно друг друга.

1606611

И

Л3

Риг.4

4З

Составитель Г,Мартынова

Редактор М.Бандура Техред М,Моргентал Корректор T.Ïàëèé

Заказ 3532 Тираж 542 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101