Пенетрометр польовий

Пенетрометр польовий, що містить нижню опорну горизонтальну платформу, вертикальний стояк, вертикальний шток, на який начіплюють торійовані вантажі для створення фіксованого ступеневого статичного навантаження на змінний 3 заміряється індикатором. Суттєвою ознакою, загальною з об'єктом, що заявляється, є наявність нижньої опорної горизонтальної платформи, вертикального стояка, вертикального штоку, на який чіпляються торійовані вантажі для створення фіксованого ступеневого статичного навантаження на змінний індентор, наприклад конічної форми, розміщений знизу вертикального штоку, напрямні лінійного переміщення вертикального штоку, фіксатор вертикального штоку, кронштейн із вимірювальною головкою годинникового типу, що своїм рухомим органом спирається на оголовок вертикального штоку, для вимірювання глибини занурення індентору в ґрунт. Недоліком найближчого аналога є неможливість визначення питомого опору пенетрації ґрунтів у польових умовах, внаслідок того, що за своєю конструкцією ним можна випробувати ґрунт, лише попередньо відібраний у кільце, яке розміщується на горизонтальному столику. В основу корисної моделі покладено завдання удосконалення пенетрометру для можливості визначення питомого опору пенетрації ґрунтів у польових умовах, в якому зміною форми нижньої опорної горизонтальної платформи та конструкції напрямних лінійного переміщення вертикального штоку та введенням додаткових вертикальних стійок і горизонтальних платформ, які жорстко з'єднані між собою, забезпечується можливість установлення його в робоче положення безпосередньо на поверхню ґрунту, який потрібно випробувати, за рахунок чого забезпечується надійне використання пенетрометру в польових умовах. Поставлене завдання вирішується тим, що польовий пенетрометр, який містить нижню опорну горизонтальну платформу, вертикальний стояк, вертикальний шток, на який чіпляються торійовані вантажі для створення фіксованого ступеневого статичного навантаження на змінний індентор, наприклад конічної форми, розміщений знизу вертикального штоку, напрямні лінійного переміщення вертикального штоку, фіксатор вертикального штоку, кронштейн із вимірювальною головкою годинникового типу, що своїм рухомим органом спирається на оголовок вертикального штоку, для вимірювання глибини занурення індентору в ґрунт, згідно корисної моделі додатково споряджений вертикальними стояками і горизонтальними платформами, які жорстко з'єднані між собою, при цьому напрямні лінійного переміщення вертикального штоку виконані у вигляді роликів, а нижня опорна горизонтальна платформа містить отвір для проходження крізь неї змінного індентору. Суть корисної моделі полягає у тому, що пристрій забезпечує можливість визначення питомого опору пенетрації ґрунтів у польових умовах внаслідок утворення стійкого каркасу жорстко з'єднаними між собою вертикальними стояками та горизонтальними платформами, а також наявності отвору в нижній опорній горизонтальній платформі для проходження крізь неї змінного індентору та виконанні напрямних лінійного переміщення вертикального штоку для зменшення сил тертя у вигляді роликів, завдяки чому забезпечується можливість надійної роботи пенетрометру в польових 41209 4 умовах на горизонтально спланованій поверхні при збереженні високої точності визначення фізико-механічних властивостей ґрунтів. На Фіг.1 зображено вертикальний осьовий переріз пристрою в робочому стані. На Фіг.2, 3, 4, 5 зображені перерізи А-А, Б-Б, ВВ, Г-Г відповідно. Пристрій містить нижню опорну 1, середню 2 та верхню 3 горизонтальні платформи, що жорстко з'єднані між собою вертикальними стояками 4. Вздовж вертикальної осі пенетрометру розміщено вертикальний шток 5, на який чіпляються торійовані вантажі 6 для створення навантаження на змінний індентор 7, розміщений знизу вертикального штоку 5. Щоб вертикальний шток 5 мав змогу без перешкод переміщуватися у вертикальному напрямі середня 2 і верхня 3 горизонтальні платформи споряджені напрямними лінійного переміщення вертикального штоку 5 у вигляді роликів 8, а для закріплення вертикального штоку 5 на верхній платформі 4 розміщено фіксатор 9. Вимірювальна головка годинникового типу 10 фіксується в кронштейні 11, який закріплюється на верхній горизонтальній платформі 3. Вимірювальна головка годинникового типу 10 своїм рухомим органом спирається на оголовок вертикального штоку 5. Робота пристрою здійснюється таким чином. Пристрій встановлюється нижньою опорною горизонтальною платформою 1 на горизонтально сплановану поверхню ґрунту. Вертикальний шток 5 зі змінним індентором 7 переміщують до торкання вістря індентору з поверхнею ґрунту, після чого його фіксують у цьому положенні фіксатором 9 і налаштовують вимірювальну головку 10 на нульову позначку. Вимірювання починають зі звільнення вертикального штоку 5, при цьому змінний індентор 7 під дією власної ваги та ваги вертикального штоку 5 занурюється у ґрунт протягом певного часового інтервалу (зазвичай 1 хвилина). Знімають відлік з вимірювальної головки 10, визначаючи глибину занурення індентору 7. Після цього на вертикальний шток 5 чіпляють торійований вантаж 6, наприклад плоску гирю вагою 2 Н, і після певного часового інтервалу знову знімають відлік з вимірювальної головки годинникового типу 10 глибини занурення індентору 7. Далі, збільшуючи ступенями навантаження на шток, повторюють цю операцію певну кількість разів. Прикладом реалізації пристрою, що заявляється, може служити пенетрометр польовий, до складу якого входять: нижня опорна горизонтальна платформа 1 у формі кільця із зовнішнім діаметром 190мм і внутрішнім діаметром 110мм; середня горизонтальна платформа 2 у формі рівностороннього трикутника з розмірами основи 160мм і висотою 143мм з прямокутним (26x55мм) отвором у центрі; верхня горизонтальна платформа 3 у формі рівностороннього трикутника з розміром сторін 170мм. Габаритні розміри вертикальних стійок 4 такі: висота - 205мм; діаметр - 16мм. Вертикальний шток 5 разом зі змінним індентором 7 має довжину 288мм. Висота змінного індентору у вигляді конусу 7 складає 28мм, кут при його вершині - 30°. Нижня опорна 1, середня 2 і верхня 3 горизонтальні платформи та вантажі 6 виконують 5 ся зі сталі 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72), а вертикальні стояки 4, вертикальний шток 5, фіксатор 9 і змінний індентор 7 виконуються зі сталі 30X13 (ГОСТ 5632-72). Така конструкція пристрою забезпечує можливість отримання залежності R=P/h2, де R - питомий опір пенетрацї, кПа; Р - навантаження на індентор, кН; h - глибина занурення індентору в ґрунт, м, і визначення питомого опору пенетрації ґрунту безпосередньо на майданчику будівництва при Комп’ютерна верстка О. Рябко 41209 6 збереженні високої точності визначення фізикомеханічних властивостей ґрунту. Джерела інформації: 1. Бондарик Г.К., Комаров И.С., Ферронский В.И. Полевые методы инженерно-геологических исследований. - М: «Недра», 1967. - 374с. 2. Яковлев А.В., Винников Ю.Л., Яковлев B.C. Визначення показників міцності водонасиченого глинистого ґрунту методом пенетрацї // Каталог сучасних наукових розроблень. Полтавський національний технічний університет. - Полтава: ПолтНТУ, 2005. - С.32. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601