Прилад тривісного стиснення

Прилад тривісного стиснення, що містить робочу камеру, розташовану всередині корпусу й виконану у вигляді куба зі стінками-штампами, підпружиненими відносно корпусу й розташованими на рухомих і нерухомих опорах, причому стінки-штампи зв'язані за допомогою рухомих опор із штоками трьох подвійних гідроциліндрів, які розташовані на корпусі взаємно перпендикулярно й з'єднані із трьома незалежними гідросистемами, кожна з яких містить відгалуження статичного та динамічного навантаження, відгалуження динамічного навантаження містить насосну установку, редукційний клапан, електрогідравлічний підсилювач, коректувальний пристрій, вимірювальні прилади, регульований дросель, причому електрогідравлічний підсилювач містить U 2 (19) 1 3 31509 4 динамічних навантажень, крім того, робота сигналів, у результаті чого розширюються електрогідравлічного підсилювача залежить від функціональні можливості пристрою. забруднення робочої рідини, облітерації та тертя Поставлена задача вирішується тим, що в дросельного елементу керівного каскаду, що приладі тривісного стиснення, який містить робочу впливає як на надійність роботи пристрою, так і на камеру, розташовану в середині корпусу й його амплітудно-частотні характеристики, що, у виконану у вигляді кубу зі стінками-штампами, свою чергу, обмежує створення потрібних підпружиненими відносно корпусу й навантажень на зразок, крім того, функціональні розташованими на рухомих і нерухомих опорах, можливості пристрою обмежені його динамічними причому стінки-штампи зв'язані за допомогою властивостями, які залежать від пружних, рухомих опор зі штоками трьох подвійних демпфірувальних та інших характеристик зразків гідроциліндрів, які розташовані на корпусі матеріалів, які у різних зразків різні, що призводить взаємноперпендикулярно й з'єднані із трьома до виникнення неприпустимих коливань, незалежними гідросистемами, кожна з яких статичних помилок регульованих величин. містить відгалуження статичного та динамічного Найбільш близьким за технічною суттю до навантаження, відгалуження динамічного запропонованого є прилад тривісного стиснення, навантаження містить насосну установку, який містить робочу камеру, розташовану в редукційний клапан, електрогідравлічний середині корпусу й виконану у вигляді кубу зі підсилювач, коректувальний пристрій, стінками-штампами, підпружиненими відносно вимірювальні прилади, регульований дросель, корпусу й розташованими на рухомих і нерухомих причому електрогідравлічний підсилювач містить опорах, причому стінки-штампи зв'язані за керувальний і основний каскади, основний каскад допомогою рухомих опор зі штоками трьох містить золотник з утворенням дроселювальної подвійних гідроциліндрів, які розташовані на щілини між робочою кромкою золотника і корпусі взаємноперпендикулярно й з'єднані із кільцевою розточкою основного каскаду, згідно з трьома незалежними гідросистемами, кожна з яких запропонованою корисною моделлю основний містить відгалуження статичного та динамічного каскад виконаний в вигляді двощілинного навантаження, відгалуження динамічного розподільника, на золотнику утворені дві робочі навантаження містить насосну установку, кромки з виконаними на них профільованими редукційний клапан, електрогідравлічний дросельними канавками, крім того, проточна підсилювач, коректувальний пристрій, камера, яка утворена в основному каскаді і вимірювальні прилади, регульований дросель, сполучена із напірною гідролінією основного причому електрогідравлічний підсилювач містить каскаду, з'єднана через другу дроселювальну керувальний і основний каскади, основний каскад щілину, утвореною другою робочою кромкою містить золотник з утворенням дроселювальної золотника та другою кільцевою розточкою щілини між робочою кромкою золотника і основного каскаду, зі зливом, причому кільцевою розточкою основного каскаду, основний дроселювальні щілини двощілинного каскад виконаний в вигляді однощілинного розподільника виконані з можливістю окремого розподільника [див. патент України №23911U, регулювання їх гідравлічних опорів, а поміж G01N3/10, Е02D1/02, бюл. №10, 2007р.]. обмежені Недоліками прототипу є: стінками-штампами і рухомими та нерухомими функціональні можливості, так як динамічні опорами робочої камери розташовані кулькові властивості приладу тривісного стиснення сепаратори, по зовнішньому контуру яких залежать від підвищених сил сухого тертя, які встановлені манжетні кільця, причому кулькові виникають у площинах ковзання поміж стінкамисепаратори та манжетні кільця закріплені на штампами та опорами через постійну присутність рухомих і нерухомих опорах. у них частинок ґрунту, крім того, потрапляння На Фіг.1 представлена конструктивна схема частинок ґрунту в зазор поміж стінками-штампами приладу тривісного стиснення; на Фіг.2 - схема й опорами призводить до взаємного відгалуження динамічного навантаження однієї перекошування їх напрямних поверхонь, що незалежної гідросистеми. обмежує як роботоздатність пристрою, так і Прилад тривісного стиснення містить корпус 1 режими його роботи, збільшує похибки в (Фіг.1) з робочою камерою 2, яка виконана у результатах вимірювань основних параметрів вигляді кубу, утвореного стінками-штампами: гідроприводів і зразків ґрунту, крім того, принцип рухомими 3, 4, 5, 6. Стінки-штампи 3, 4, 5 роботи основного каскаду електрогідравлічного підпружинені відносно корпусу 1 за допомогою підсилювача заснований на схемі проточної плунжерних штовхачів 7. Для завантаження та камери, яка утворена поміж постійним та розвантаження зразків корпус приладу тривісного регулювальним дроселями, що забезпечує стиснення 1 містить дві стінки: верхню 8 та бокову невелику чутливість його до керувальних сигналів (на кресленні не показано), які розташовані на та відповідно обмежує створення потрібних шарнірах та виконані з можливістю відчинення навантажень на зразок. назовні й фіксації в зачиненому стані за В основу корисної моделі поставлено задачу допомогою відкидних болтів 9. Стінка-штамп 6 створення такого приладу тривісного стиснення, у містить змінну пористу вставку 10, порожнина якої якому за рахунок введення нових елементів та сполучена гідролінією 11 із системою зв'язків між ними досягається можливість водонасичення зразка, вимірювання кількості та зменшення сил сухого тертя в рухомих з'єднаннях порового тиску рідини, що віддренована. На і збільшення чутливості пристрою до керувальних стінках корпусу 1 розташовані взаємноперпендикулярно три подвійні 5 31509 6 напруженнями в зразку. У підпоршневій робочій гідроциліндри 12, кожний з яких містить шток 13 та порожнині 21 кожного подвійного гідроциліндра 12 поршні статичного 14 та динамічного 15 встановлений манометр 45. У підпоршневій 21 та навантаження. Кожний шток 13 з'єднаний із штоковій 22 робочій порожнині, робочій порожнині рухомою опорою 16. На стінках корпусу 1 23 кожного подвійного гідроциліндра 12 розміщені нерухомі опори 17. Стінки-штампи 3, 4, встановлений датчик тиску 46. На корпусі 1 5 закріплені на рухомих 16 і нерухомих 17 опорах встановлені датчики переміщення 47. Датчики із можливістю руху в площині їх контакту. Поміж тиску 46 і переміщення 47 є датчиками зворотного стінками-штампами 3, 4, 5 і рухомими 16 та зв'язку відповідно за тиском у підпоршневій 21, нерухомими 17 опорами робочої камери 2 штоковій 22 робочих порожнинах та робочій розташовані кулькові сепаратори 18, по порожнині 23 подвійного гідроциліндра 12 і зовнішньому контуру яких установлені манжетні переміщенням його штоку 13. Коректувальний кільця 19. Кулькові сепаратори 18 та манжетні пристрій 30 встановлений у колі зворотного зв'язку кільця 19 закріплені на рухомих 16 і нерухомих 17 між датчиками тиску 46, переміщення 47, опорах. Подвійні гідроциліндри 12 з'єднані із напружень 44 і керівним каскадом 28. трьома незалежними гідросистемами, кожна з яких Прилад тривісного стиснення працює містить відгалуження статичного навантаження 20 наступним чином. Підготовлений до випробувань та динамічного навантаження (Фіг.2). Підпоршнева зразок матеріалу завантажується в робочу камеру 21 і штокова 22 робочі порожнини (Фіг.1) 2 через відчинені назовні верхню 8 та бокову подвійного гідроциліндра 12 сполучені з стінки корпусу стабілометра 1, які потім відгалуженням статичного навантаження 20. зачиняються та фіксуються за допомогою Робоча порожнина 23 подвійного гідроциліндра 12 відкидних болтів 9. За допомогою підпружинених сполучена з відгалуженням динамічного плунжерів 7 рухомі стінки-штампи 3, 4, 5, навантаження (Фіг.2). Відгалуження динамічного знаходяться у взаємному контакті з можливістю навантаження містить редукційний клапан 24, ковзання в площині їх контакту й відносно стінкиустановлений у напірній гідролінії 25 насосної штампа 6. Стінки-штампи 3, 4, 5 через кулькові установки 26, електрогідравлічний підсилювач 27, сепаратори 18 рухаються коченням по напрямним який містить керувальний каскад 28 і основний поверхням рухомих 16 та нерухомих 17 опор. каскад 29, і коректувальний пристрій 30, виконаний Манжетні кільця 19 запобігають попаданню у вигляді електричного пропорцїйно-інтегральночастинок ґрунту в кулькові сепаратори 18. За диференціювального регулятора. Основний допомогою гідролінії 11 та змінної пористої каскад 29 виконаний у вигляді двощілинного вставки 10 проводиться водонасичення зразка, розподільника й містить золотник 31, який вимірювання кількості та порового тиску рідини, підтиснутий за допомогою пружини 32 з одного яка віддренована в процесі навантаження зразка. торця з утворенням торцевої порожнини 33. На Для створення статичного навантаження на зразок золотнику 31 утворені дві робочі кромки з із відгалуження статичного навантаження 20 виконаними на них профільованими дросельними робоча рідина подається в підпоршневу робочу канавками 34. Напірна гідролінія 35 основного порожнину 21 подвійного гідроциліндра 12. Тиск каскаду 29 має можливість з'єднання через робочої рідини діє на поршень статичного дроселювальну щілину, яка утворена робочою навантаження 14 з утворенням зусилля, яке через кромкою золотника 31 і кільцевою розточкою 36 шток 13, рухому опору 16 діє на стінку-штамп 5. основного каскаду 29, з напірною гідролінією 25 Стінка-штамп 5, у свою чергу, починає рухатися насосної установки 26. В основному каскаді 29 ковзанням по поверхням сполучених із нею стінокелектрогідравлічного підсилювача 27 із штампів 3, 4, по поверхні стінки-штампа 6 та можливістю повздовжнього регулювання рухатися коченням через кульковий сепаратор 18 розташована гільза 37, у якій виконана друга по напрямній поверхні рухомої опори 16. У кільцева розточка 38, яка сполучена зі зливом. У наслідок чого, відбувається об'ємне навантаження гільзі 37 із можливістю повздовжнього зразка в робочий камері 2. Величини тиску в регулювання розташована пробка 39 з утворенням підпоршневій 21, штоковій 22 робочих порожнинах керувальної порожнини 40, яка, у свою чергу, та робочій порожнині 23 подвійного гідроциліндра сполучена з напірною гідролінією 41 керувального 12, величини напружень і деформацій у зразку каскаду 28. Напірна гідролінія 41 керувального вимірюються відповідними вимірювальними каскаду 28 з'єднана з напірною гідролінією 25 приладами: манометрами 45, датчиками тиску 46, насосної установки 26 через регульований датчиками напруження 44, датчиками дросель 42. Проточна камера 43, яка утворена в переміщення 47. За допомогою редукційного основному каскаді 29 електрогідравлічного клапана 24 встановлюється необхідна величина підсилювача 27 і сполучена з напірною гідролінією тиску в напірній гідролінії 25 насосної установки 35 основного каскаду 29, має можливість 26. Тиск, який установлюється в напірній гідролінії з'єднання через другу дроселювальну щілину, 41 керувального каскаду 28 електрогідравлічного утвореною другою кільцевою розточкою 38 підсилювача 27 в залежності від вхідного сигналу основного каскаду 29 та другою робочою кромкою на керувальному каскаді 28 та настроювання золотника 31, зі зливом. Дроселювальні щілини регульованого дроселя 42, передається в двощілинного розподільника 29 виконані з керувальну порожнину 40 основного каскаду 29 і можливістю окремого регулювання їх гідравлічних починає діяти на торець золотника 31. Золотник опорів. Стінки-штампи 3, 4, 5 (Фіг.1) обладнані 31 зміщується вліво та з'єднує проточну камеру 43 розташованими в їх тілах датчиками напружень через дроселювальні щілини, утворені робочими 44, які є датчиками зворотного зв'язку за 7 31509 8 діє на шток 13 і відповідно на поршень кромками золотника 31 та кільцевими проточками динамічного навантаження 15, тиск у торцевій 36, 38 основного каскаду 29, відповідно з напірною порожнині 33 збільшується. У результаті золотник гідролінією 25 насосної установки 26 і зі зливом. 31 переміщується вправо, зменшуючи Профільовані канавки 34 забезпечують лінійний дроселювальну щілину, яка утворена кільцевою характер залежності витрати робочої рідини від розточкою 36 основного каскаду 29, і збільшуючи переміщення золотника 31. Золотник 31 другу дроселювальну щілину, яка утворена зміщується на величину, яка визначається з однієї кільцевою розточкою 38 основного каскаду 29, та сторони тиском робочої рідини в керувальній зменшуючи відповідно тиск у напірній гідролінії 35 порожнині 40, а з іншої - тиском робочої рідини в основного каскаду 29. Додатковий коректувальний торцевій порожнині 36, яка сполучена з напірною зворотний зв'язок за похідною від зміни тиску, гідролінією 35 основного каскаду 29, та зусиллям інтегралу від зміни тиску та від зміни тиску в пружини 32. У напірній гідролінії 35 основного робочий порожнині 23 подвійного гідроциліндра 12 каскаду 29, а також і в робочій порожнині 23 утворюється за допомогою коректувального подвійного гідроциліндра 12 встановлюється пристрою 30, виконаного у вигляді електричного величина тиску, яка пропорційна вхідному сигналу пропорційно-інтегрально-диференціювального на керувальному каскаді 28. Повздовжнім регулятора. Завдяки виконанню основного каскаду регулюванням положення гільзи 37 29 електрогідравлічного підсилювача 27 у вигляді встановлюється необхідне значення двощілинного розподільника забезпечується у два співвідношення гідравлічних опорів рази більша чутливість пристрою до керувальних дроселювальних щілин основного каскаду 29 та сигналів, ніж у випадку з однощілинним відповідно передаточного коефіцієнта зміни тиску розподільником, що призводить до більш високої в проточній камері 43 за зміною гідравлічних точності керування процесом навантаження опорів дроселювальних щілин. Повздовжнім зразка. Можливість регулювання співвідношення регулюванням положення пробки 39 гідравлічних опорів дроселювальних щілин встановлюється необхідне розташування основного каскаду 29 електрогідравлічного золотника 31. Дія головного від'ємного зворотного підсилювача 27 та відповідно передаточного зв'язку за тиском на виході основного каскаду 29 коефіцієнта зміни тиску в проточній камері 43 за електрогідравлічного підсилювача 27 полягає в зміною гідравлічних опорів дроселювальних щілин наступному. При підвищенні тиску в робочий забезпечує більшу гнучкість керування процесом порожнині 23 подвійного гідроциліндра 12, навантаження зразка. обумовленого зміною робочого навантаження, яке Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 26 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 9 31509 10