Специализированный комплекс для проведения экспериментальных исследований взаимодействия штампов с грунтовой средой
Номер инновационного патента: 26087
Опубликовано: 14.09.2012
Авторы: Грузин Тимофей Владимирович, Грузин Андрей Васильевич, Грузин Алексей Владимирович, Грузин Владимир Васильевич
Формула / Реферат
Изобретение относится к строительной отрасли, в частности к стендам с оборудованием для проведения экспериментальных исследований процессов взаимодействия моделей штампов с грунтовой средой при устройстве свайных фундаментов на уплотненном основании.
Задачей изобретения является повышение эффективности проведения экспериментальных исследований за счет бесконтактного контроля особенностей движения моделей штампов в грунтовой среде:
• при исследовании многократно повторяющихся быстропротекающих процессов ударного взаимодействия штампов с учетом их геометрии при уплотнении грунтовой среды с последующим визуализированным анализом полученной информации;
• для установления траекторий перемещения частиц грунта и смещение тех или иных слоев грунтовой среды при ее ударном уплотнении, в том числе и на границе контакта с боковой поверхностью погружаемого рабочего органа;
• для определения смещения верхних слоев грунтовой среды и перемещения частичек грунта, прилегающего к боковой поверхности, извлекаемого рабочего органа из образованной им выемки;
• при изучении формирования выпора или (и) разрушения дневной поверхности грунтовой среды из-за динамического воздействия рабочего органа.
Для повышения эффективности проведения экспериментальных исследований специализированный комплекс выполнен в виде платформы, симметрично закрепленной на четырех регулируемых стойках-анкерах с жестким горизонтальным каркасом для крепления вертикальных направляющих прозрачного экрана. На платформе установлено извлекающее устройство, коаксиально которому с помощью направляющей втулки и двух направляющих стержней закреплены между собой разгонное и опорное устройства. Так же платформа снабжена цифровой системой одновременной визуализации и обработки данных исследуемого процесса, включающей в себя цифровую видеокамеру с интерфейсом. Извлекающее устройство выполнено с барабаном, тяговый трос которого через обводной блок опорной стойки соединен через пружину с крюком штанги модели штампа, коаксиально установленной в направляющей втулке. Конструкция разгонного устройства моделей выполнена в виде пускового механизма с верхней упорной и нижней опорной плитами, между которыми симметрично в две направляющие соосно вставлены две пружины разгона штампа. Сила сжатия пружин регулируется с помощью крепежно-регулировочных элементов. Штанга модели штампа фиксируется относительно нижней опорной плиты при помощи стопорного пальца, а на платформе - упором. Конструкция модели штампа выполнена наборной в виде сегментов обсадной трубы, раструба и пробойника, соединенных между собой и с штангой, на которую коаксиально надеты пригрузы наборные. Конструкция экрана выполнена в виде с прозрачной сетчатой стенкой, в нижней части которой установлен зачистной нож, а в верхней - нониус для установки вертикальности, с возможностью вертикального перемещения в двух направляющих. Конструкция опорного устройства включает корпус с симметрично установленными на нем двумя регулируемыми пружинами прижатия и подпружиненных лепестков для копирования дневной поверхности грунтовой среды.
Текст
(51) 02 1/00 (2011.01) 02 27/12 (2011.01) 21 7/26 (2011.01) 01 99/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Для повышения эффективности проведения экспериментальных исследований специализированный комплекс выполнен в виде платформы, симметрично закрепленной на четырех регулируемых стойкаханкерах с жестким горизонтальным каркасом для крепления вертикальных направляющих прозрачного экрана. На платформе установлено извлекающее устройство, коаксиально которому с помощью направляющей втулки и двух направляющих стержней закреплены между собой разгонное и опорное устройства. Так же платформа снабжена цифровой системой одновременной визуализации и обработки данных исследуемого процесса, включающей в себя цифровую видеокамеру с интерфейсом. Извлекающее устройство выполнено с барабаном, тяговый трос которого через обводной блок опорной стойки соединен через пружину с крюком штанги модели штампа,коаксиально установленной в направляющей втулке. Конструкция разгонного устройства моделей выполнена в виде пускового механизма с верхней упорной и нижней опорной плитами, между которыми симметрично в две направляющие соосно вставлены две пружины разгона штампа. Сила сжатия пружин регулируется с помощью крепежно-регулировочных элементов. Штанга модели штампа фиксируется относительно нижней опорной плиты при помощи стопорного пальца, а на платформе - упором. Конструкция модели штампа выполнена наборной в виде сегментов обсадной трубы, раструба и пробойника,соединенных между собой и с штангой, на которую коаксиально надеты пригрузы наборные. Конструкция экрана выполнена в виде с прозрачной сетчатой стенкой, в нижней части которой установлен зачистной нож, а в верхней - нониус для установки вертикальности, с возможностью вертикального перемещения в двух направляющих. Конструкция опорного устройства включает корпус с симметрично установленными на нем двумя регулируемыми пружинами прижатия и подпружиненных лепестков для копирования дневной поверхности грунтовой среды.(76) Грузин Владимир ВасильевичГрузин Андрей Васильевич Грузин Тимофей ВладимировичГрузин Алексей Владимирович(56) Мурзенко Ю.Н. Расчет оснований зданий и сооружений в упруго-пластической стадии работы с применением ЭВМ. Л. Стройиздат, Ленингр. отделение. 1989.-135 с(54) СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ШТАМПОВ С ГРУНТОВОЙ СРЕДОЙ(57) Изобретение относится к строительной отрасли, в частности к стендам с оборудованием для проведения экспериментальных исследований процессов взаимодействия моделей штампов с грунтовой средой при устройстве свайных фундаментов на уплотненном основании. Задачей изобретения является повышение эффективности проведения экспериментальных исследований за счет бесконтактного контроля особенностей движения моделей штампов в грунтовой средепри исследовании многократно повторяющихся быстропротекающих процессов ударного взаимодействия штампов с учетом их геометрии при уплотнении грунтовой среды с последующим визуализированным анализом полученной информациидля установления траекторий перемещения частиц грунта и смещение тех или иных слоев грунтовой среды при ее ударном уплотнении, в том числе и на границе контакта с боковой поверхностью погружаемого рабочего органадля определения смещения верхних слоев грунтовой среды и перемещения частичек грунта,прилегающего к боковой поверхности, извлекаемого рабочего органа из образованной им выемкипри изучении формирования выпора или (и) разрушения дневной поверхности грунтовой среды изза динамического воздействия рабочего органа. Изобретение относится к строительной отрасли,в частности к стендам с оборудованием для проведения экспериментальных исследований процессов взаимодействия моделей штампов с грунтовой средой при устройстве свайных фундаментов на уплотненном основании. Задачей изобретения является повышение эффективности проведения экспериментальных исследований за счет бесконтактного контроля особенностей движения моделей штампов в грунтовой средепри исследовании многократно повторяющихся быстропротекающих процессов ударного взаимодействия штампов с учетом их геометрии при уплотнении грунтовой среды с последующим визуализированным анализом полученной информациидля установления траекторий перемещения частиц фунта и смещение тех или иных слоев грунтовой среды при ее ударном уплотнении, в том числе и на границе контакта с боковой поверхностью погружаемого рабочего органадля определения смещения верхних слоев грунтовой среды и перемещения частичек грунта,прилегающего к боковой поверхности, извлекаемого рабочего органа из образованной им выемкипри изучении формирования выпора или (и) разрушения дневной поверхности грунтовой среды из-за динамического воздействия рабочего органа. Для повышения эффективности проведения экспериментальных исследований специализированный комплекс выполнен в виде платформы, симметрично закрепленной на четырех регулируемых стойках-анкерах с жестким горизонтальным каркасом для крепления вертикальных направляющих прозрачного экрана. На платформе установлено извлекающее устройство, коаксиально которому с помощью направляющей втулки и двух направляющих стержней закреплены между собой разгонное и опорное устройства. Так же платформа снабжена цифровой системой одновременной визуализации и обработки данных исследуемого процесса,включающей в себя цифровую видеокамеру с интерфейсом. Извлекающее устройство выполнено с барабаном, тяговый трос которого через обводной блок опорной стойки соединен через пружину с крюком штанги модели штампа, коаксиально установленной в направляющей втулке. Конструкция разгонного устройства моделей выполнена в виде пускового механизма с верхней упорной и нижней опорной плитами, между которыми симметрично в две направляющие соосно вставлены две пружины разгона штампа. Сила сжатия пружин регулируется с помощью крепежнорегулировочных элементов. Штанга модели штампа фиксируется относительно нижней опорной плиты при помощи стопорного пальца, а на платформе упором. Конструкция модели штампа выполнена наборной в виде сегментов обсадной трубы,раструба и пробойника, соединенных между собой и с штангой, на которую коаксиально надеты пригрузы наборные. Конструкция экрана выполнена 2 с прозрачной сетчатой стенкой, в нижней части которой установлен зачистной нож, а в верхней нониус для установки вертикальности,с возможностью вертикального перемещения в двух направляющих. Конструкция опорного устройства включает корпус с симметрично установленными на нем двумя регулируемыми пружинами прижатия и подпружиненных лепестков для копирования дневной поверхности грунтовой среды. Известен стенд для исследования процессов взаимодействия рабочих органов машин с грунтом,содержащий канал для грунта, направляющие рельсы, установленную на них тензометрическую тележку со смонтированными на ней рабочими органами и механизм перемещения тележки,отличающийся тем, что механизм перемещения тележки выполнен в виде гидроцилиндров,двуплечих рычагов, одни концы которых шарнирно соединены планкой, и Г-образной скобы с упорным винтом и стопором, при этом корпус каждого гидроцилиндра закреплен посредством кронштейна на тензометрической тележке, а шток при помощи цапфы закреплен на планке двуплечих рычагов,установленных шарнирно на Г-образной скобе,опертой посредством шаровых подпятников на рабочие поверхности направляющих рельсов,причем другой конец каждого двуплечего рычага выполнен в виде симметричного эксцентрика,охватывающего торец Г-образной скобы (Патент 2022240, кл. 01 19/00, 1994). Недостатками данного стенда является то, что его конструкция не обеспечивает визуализацию на границе контакта взаимодействия рабочих органов с фунтом с последующей обработкой полученных данных с помощью компьютерных систем, не позволяет осуществить процесс уплотнения грунта с анализом движения частичек грунтовой среды в широком диапазоне действия ударных нагрузок и не позволяет произвести качественную и количественную оценку разрушения дневной поверхности фунта рабочим органом и установить особенности его извлечения из образованной выемки с осуществлением изменяемой величины пригруза дневной поверхности грунтовой среды, что не способствует повышению эффективности проведения экспериментальных исследований. Известен стенд для моделирования работы оснований, включающий в себя лоток, заполненный грунтом, нагрузочную раму, состоящую из трех элементов и направляющей балки и воспринимающую усилия при нагружении жесткого штампа и штампа конечной жесткости,гидравлического домкрата, динамометра и двух индикаторов часового типа (Патент 2005132699 Российская Федерация, МПК 02 1/00, 01 33/24, 2007). Недостатками данного стенда является то, что его конструкция не позволяет обеспечить визуализацию процесса взаимодействия рабочих органов с грунтом с последующей обработкой полученных данных с помощью компьютерных систем, не позволяет провести качественную и количественную оценку разрушения дневной поверхности грунта рабочим органом и установить особенности его извлечения из образованной выемки с осуществлением изменяемой величины пригруза дневной поверхности грунтовой среды, что не способствует повышению эффективности проведения экспериментальных исследований. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является конструкция стенда для испытания моделей фундаментов, включающая в себя лоток с прозрачной стенкой датчик давления и датчики перемещений пневмоцилиндр для создания нормальной или наклонной нагрузки на модель фундамента модели фундаментов плоский штамп квадратный/круглый штамп свая компьютер блок электронно-преобразующей аппаратуры воздушный компрессор (Мурзенко Ю.Н. Расчет оснований зданий и сооружений в упруго пластической стадии работы с применением ЭВМ. Л. Стройиздат, Ленингр. отделение. 1989. - 135 с). Недостатками конструкции данного стенда, как прототипа, являются следующие 1) не обеспечивает проведение испытаний погружения моделей штампов в широком диапазоне действия ударных нагрузок 2) включает в себя дополнительно сложную техническую измерительно-фиксирующую систему датчики - блок электронно-преобразующей аппаратуры 3) не позволяет произвести оценку выпора дневной поверхности испытываемого образца грунта при ударном погружении модели штампа и смещения частичек и слоев грунтовой среды,прилегающих к боковой поверхности, при его извлечении с использованием изменяемой величины пригруза дневной поверхности. Задача изобретения состоит в повышении эффективности проведения экспериментальных исследований за счет использования бесконтактного метода регистрации, исключающего внесение искажений от датчиков и регистрирующей аппаратуры на результаты опыта и выявление особенностей движения моделей штампов в грунтовой среде при исследовании многократно повторяющихся быстропротекающих процессов ударного взаимодействия штампов с учетом их геометрии при уплотнении грунтовой среды с последующим визуализированным анализом полученной информации для установления траекторий перемещения частичек грунта и смещение тех или иных слоев грунтовой среды при ее ударном уплотнении, в том числе и на границе контакта с боковой поверхностью погружаемого рабочего органа для определения смещения верхних слоев грунтовой среды и перемещения частичек грунта, прилегающего к боковой поверхности, извлекаемого рабочего органа из образованной им выемки при изучении формирования выпора или разрушения дневной поверхности грунтовой среды из-за динамического воздействия рабочего органа. Технический результат достигается тем, что специализированный комплекс для проведения экспериментальных исследований взаимодействия штампов с грунтовой средой, состоит из лотка с прозрачной стенкой, штампа, привода для создания нормальной или наклонной нагрузки, компьютера с блоком электронно-преобразующей аппаратуры. Согласно изобретению платформа, симметрично закреплена на четырех регулируемых стойкаханкерах с жестким горизонтальным каркасом для крепления вертикальных направляющих прозрачного экрана, на которой установлено извлекающее устройство, коаксиально которому с помощью направляющей втулки и двух направляющих стержней закреплены между собой разгонное и опорное устройства, и снабжена цифровой системой одновременной визуализации и обработки данных исследуемого процесса, и включает цифровую видеокамеру с интерфейсом. Конструкция извлекающего устройства выполнена с барабаном, тяговый трос которого через обводной блок опорной стойки соединен через пружину с крюком штанги модели штампа, коаксиально установленной в направляющей втулке. Конструкция разгонного устройства моделей выполнена в виде пускового механизма с верхней упорной и нижней опорной плитами, между которыми симметрично в две направляющие вставлены соосно две пружины разгона штампа,сила сжатия которых регулируется с помощью крепежно-регулировочных элементов, а штанга модели штампа фиксируется относительно нижней опорной плиты при помощи стопорного пальца, а на платформе - упором. Конструкция модели штампа выполнена наборной в виде сегментов обсадной трубы, раструба и пробойника, соединенных между собой и с штангой, на которую коаксиально надеты пригрузы наборные. Конструкция экрана выполнена в виде прозрачной сетчатой стенки, в нижней части которой установлен зачистной нож, а в верхней нониус для установки вертикальности,с возможностью вертикального перемещения в двух направляющих. Конструкция опорного устройства включает корпус с симметрично установленными на нем двумя регулируемыми пружинами прижатия и подпружиненных лепестков для копирования дневной поверхности грунтовой среды. Сущность предлагаемого специализированного комплекса заключается в следующем. Конструктивные особенности специализированного комплекса поясняются следующими чертежами. На фиг.1 представлена общая схема специализированного комплекса для проведения экспериментальных исследований взаимодействия моделей штампов с грунтом на фиг.2 показаны конструктивные особенности стенда на фиг-х. 3, 4,5, 6 и 7 показано исполнение конструкций извлекающего устройства, разгонного устройства,модели штампа, экрана и опорного устройства,соответственно. Общая конструктивная схема лабораторного стенда для проведения экспериментальных исследований взаимодействия штампов с грунтовой средой (см. фиг.1) включает в себя корпус лабораторного стенда 1 извлекающее устройство 2 3 разгонное устройство 3 сменную модель штампа 4(например, в виде составной модели из раструба,отрубы и пробойника) экран 5 опорное устройство 6 скоростную цифровую видеокамеру 7 (например,цифровая -камераТМ-6740 с интерфейсом) соединительный кабель 8 системный блок с накопителями информации 9 монитор 10. Конструкция стенда (см. фиг.2) состоит из четырех анкеров 11 четырех опор 12 с укосинами четырех стоек 13 четырех муфт 14 четырех регулировочных винтов 15 с проушинами платформы 17, на которой приварены симметрично четыре вилки 16 двух направляющих стержней 18 направляющей втулки 19 штанги 20 верхней упорной плиты 21 четырех крепежнорегулировочных элементов вертикальности разгонного устройства 22 отвеса (уровня) 23 пригрузов наборных 24 двух пружин разгона штампа 25 нижней опорной плиты 26 модели рабочего органа 27 экрана 28 двух направляющих 29 экрана корпуса опорного устройства 30 двух креплений 31 для направляющих двух кронштейнов 32 каркаса горизонтального 33 пружин копирования выпора дневной поверхности грунтовой среды 34 зачистного ножа 35 двух нижних крепежно-регулировочных элементов 36 опорного устройства двух пружин прижатия 37,двух фиксирующих тарелок 38, двух верхних крепежно-регулировочных элементов 39 опорного устройства. Конструкция извлекающего устройства включает в себя (см. фиг.3) основание 40, закрепленное на платформе 17, барабан 41, установленный в проушинах 42, опорную стойку 43 с обводным блоком 44, пружину 45, крюк 46, кольцо 47, жестко закрепленное на штанге 20, тяговый трос 48, ручка привода 49 барабана 41. Конструкция разгонного устройства включает в себя (см. фиг.4) две направляющие 18, вставленные соосно в платформе 17, верхней упорной плиты 21 и нижней опорной плиты 26 в отверстия 53 и закрепленные с помощью крепежно регулировочных элементов 22 с платформой 17 и с верхней упорной плитой 21, двух пружин разгона штампа 25, установленных между верхней упорной плитой 21 и нижней опорной плитой 26, в отверстия 51 и 52 коаксиально платформе 17, верхней упорной плиты 21 и нижней опорной плиты 26 установлена штанга 20 с возможностью свободного поворота и перемещения относительно платформы 17 и плит 21 и 26, фиксирующая снизу нижнюю опорную плиту 26 стопорным пальцем 50, а сверху платформу 17 упором 54. Конструкция модели штампа состоит из (см. фиг.5) штанги 20, на которую коаксиально надеты пригрузы наборные 24 стопорного пальца 50, упора 54, сегментов обсадной трубы 55, раструба 56 и пробойника 57. Конструкция экрана включает в себя (см. фиг.6) прозрачную стенку 28, на которую нанесена сетка,две вертикальные направляющие 29, закрепленные с помощью двух креплений (кронштейнов) 31 с 4(уровень) 58 для установки вертикальности. Конструкция опорного устройства состоит из(см. фиг.7) корпуса опорного устройства 30, в котором выполнены два отверстия для крепления двух направляющих 18 с помощью нижних 36 и верхних 39 крепежно-регулировочных элементов,двух пружин прижатия 37, двух фиксирующих тарелок 38, пружин 34 и лепестков 59 копирования выпора дневной поверхности грунтовой среды. Специализированный комплекс для проведения экспериментальных исследований взаимодействия моделей штампов с грунтом работает следующим образом. Устанавливают и закрепляют при помощи анкеров 11 корпус лабораторного стенда 1 на исследуемой грунтовой среде,в которой изготавливают приямок на глубину и ширину соответствующую поперечным размерам экрана 5 и длиной для установки цифровой видеокамеры 7(например, цифровой -камерыТМ-6740 с интерфейсом) с последующим ее соединением кабелями 8 с системным блоком с накопителями информации 9 и монитором 10. Четырьмя муфтами 14 и четырьмя регулировочными винтами 15 при помощи отвеса 23 с нониусом 58 устанавливают вертикальность корпуса 1. В две направляющие 29, жестко закрепленные при помощи двух креплений 31 с каркасом горизонтальным 33,вставляют прозрачную стенку 28, в нижней части которой закреплн зачистной нож 35, выравнивающий лицевую поверхность приямка грунтовой среды. На штанге 20 крепят штамп (модель рабочего органа) 27, который собирается из сегментов обсадной трубы 55, раструба 56 и пробойника 57,скрепляемых между собой при помощи трех болтов. В нижнюю опорную плиту 26 вставляют два направляющих стержня 18 и штангу 20, которая снизу стопорится стопорным пальцем 50, затем в направляющие стержни 18 наборные сверху одевают две пружины разгона штампа 25, а на штангу 20 надевают коаксиально пригрузы 24,также стопорящиеся для жесткости. Затем сверху надевают на два направляющих стержня 18 и штангу 20 верхнюю упорную плиту 21, которая зажимается двумя крепежными элементами 22,регулирующими вертикальность и предварительное сжатие пружин разгона штампа 25. Два направляющих стержня 18 и штангу 20 с упором 54 продевают в платформу 17, на которой направляющие стержни 18 сверху крепятся двумя крепежными элементами 22, а штанга 20 через кольцо 47, жестко закрепленное на ней, при помощи крюка 46 (пружина 45 присоединяется при извлечении модели штампа) соединяется с тяговым тросом 48, перекинутым через обводной блок 44 опорной стойки 43, барабана 41 извлекающего устройства 2. В нижние концы двух направляющих стержней 18 закручивают два верхних 39 крепежнорегулировочных элемента, затем вставляют две фиксирующие тарелки 38, две пружины прижатия 37, а затем при помощи двух нижних 36 крепежнорегулировочных элемента крепят через два отверстия корпус опорного устройства 30. С помощью верхних 39 крепежно-регулировочных элементов осуществляют регулировку усилия прижатия лепестков 59 копирования выпора дневной поверхности грунтовой среды засчет сжатия двух пружин прижатия 37 и пружин 34 лепестков 59. Вращая ручку привода 49 барабана 41,осуществляют подъем штанги 20 со штампом 27 вверх при помощи тягового троса 48, огибающего обводной блок 44 опорной стойки 43 до тех пор,пока упор 54 не будет находиться сверху платформы 17, при этом стопорный палец 50 за счет кинематической связи с подвижной нижней опорной плитой 26 сжимает две пружины разгона штампа 25 о неподвижную верхнюю упорную плиту 21. Затем упор 54 поворачивают, чтобы он сверху вошел в кинематический контакт с платформой 17,стравливают трос 48, вращением в обратную сторону ручки 49 барабана 41 и отцепляют крюк 46 от кольца 47 штанги 20. Выполняя последовательно эти действия, осуществляют взвод разгонного устройства 3 и тем самым подготавливают процесс экспериментального исследования ударного воздействия штампа 27 на грунтовую среду. Одновременно с поворотом упора 54 до совмещения с отверстием в платформе 17 производят включение скоростной цифровой видеокамеры 7, которая через кабели 8 передает данные (видеокадры) о движении штампа 27 на накопители информации 9 с последующей визуализацией ударного процесса взаимодействия штампа 27 с грунтовой средой на мониторе 10. При этом фиксируются движения всех частиц грунтовой среды, как находящиеся в зоне движения штампа,так и дневной поверхности, прилегающие к лепесткам 59 и сжимающие пружины 34. После завершения удара и остановки штампа 27,производят выключение режима съемки скоростной цифровой видеокамеры 7. К штанге 20 через кольцо 47 присоединяют пружину 45 и крюк 46 с тяговым тросом 48. Затем одновременно с вращением ручки 49 в сторону наматывания троса 48 на барабан 41 для извлечения модели штампа 27 из образованной выемки,включают скоростную цифровую видеокамеру 7, которая через кабели 8 передает данные об извлечении штампа 27 из образованной выемки на накопители информации 9 с последующей визуализацией этого процесса на мониторе 10. При этом изменение усилия извлечения модели штампа 27 из образованной выемки определяется в зависимости от ее растяжения во времени данного процесса. Далее процесс экспериментальных исследований ударного воздействия штампа 27 на грунтовую среду повторяется в той же последовательности до полного его погружения. Выполнение экспериментальных исследований за счет точного отслеживания особенностей ударного погружения моделей штампов в грунтовую среду обеспечиваемого конструктивными особенностями специализированного комплекса позволяет эффективно обеспечить анализ многократно повторяющихся быстропротекающих процессов ударного взаимодействия штампов с учетом их геометрии при уплотнении грунтовой среды выявление траекторий перемещения частиц грунта и смещение тех или иных слоев грунтовой среды при ее ударном уплотнении, в том числе и на границе контакта с боковой поверхностью погружаемого рабочего органа, а также при извлечении рабочего органа из образованной им выемки и изучении формирования выпора или разрушения дневной поверхности грунтовой среды из-за динамического воздействия рабочего органа. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Специализированный комплекс для проведения экспериментальных исследований взаимодействия штампов с грунтовой средой,состоящий из лотка с прозрачным экраном, штампа,привода для создания нормальной или наклонной нагрузки, компьютера с блоком электроннопреобразующей аппаратуры, отличающийся тем,что его конструкция выполнена в виде платформы,симметрично закрепленной на четырех регулируемых стойках-анкерах с жестким горизонтальным каркасом для крепления направляющих прозрачного экрана, на которой установлено извлекающее устройство, коаксиально которому с помощью направляющей втулки и двух направляющих стержней закреплены между собой разгонное и опорное устройства, и снабжена цифровой системой видеорегистрации и обработки данных исследуемого процесса, включающей цифровую видеокамеру с интерфейсом. 2. Специализированный комплекс для проведения экспериментальных исследований взаимодействия штампов с грунтовой средой по п.1,отличающийся тем,что конструкция извлекающего устройства выполнена с барабаном,тяговый трос которого через обводной блок опорной стойки соединен через пружину с крюком штанги модели штампа, коаксиально установленной в направляющей втулке. 3. Специализированный комплекс для проведения экспериментальных исследований взаимодействия штампов с грунтовой средой по п.1,отличающийся тем, что конструкция разгонного устройства моделей выполнена в виде пускового механизма с верхней упорной и нижней опорной плитами, между которыми симметрично в две направляющие вставлены соосно две пружины разгона штампа, сила сжатия которых регулируется с помощью крепежно-регулировочных элементов, а штанга модели штампа фиксируется относительно нижней опорной плиты при помощи стопорного пальца, а на платформе-упором. 4. Специализированный комплекс для проведения экспериментальных исследований взаимодействия штампов с грунтовой средой по п.1,5 отличающийся тем, что конструкция модели штампа выполнена наборной в виде сегментов обсадной трубы,раструба и пробойника,соединенных между собой и с штангой, на которую коаксиально надеты пригрузы наборные. 5. Специализированный комплекс для проведения экспериментальных исследований взаимодействия штампов с грунтовой средой по п.1,отличающийся тем, что конструкция экрана выполнена в виде прозрачной сетчатой стенки, в нижней части которой установлен зачистной нож, а в верхней - нониус для установки вертикальности, с возможностью вертикального перемещения в двух направляющих. 6. Специализированный комплекс для проведения экспериментальных исследований взаимодействия штампов с грунтовой средой по п.1,отличающийся тем, что конструкция опорного устройства включает корпус с симметрично установленными на нем двумя регулируемыми пружинами прижатия и подпружиненных лепестков для копирования дневной поверхности грунтовой среды.
МПК / Метки
МПК: G01M 99/00, E02D 27/12, E02D 1/00, E21B 7/26
Метки: специализированный, средой, комплекс, взаимодействия, исследований, штампов, грунтовой, проведения, экспериментальных
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/9-ip26087-specializirovannyjj-kompleks-dlya-provedeniya-eksperimentalnyh-issledovanijj-vzaimodejjstviya-shtampov-s-gruntovojj-sredojj.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Специализированный комплекс для проведения экспериментальных исследований взаимодействия штампов с грунтовой средой</a>
Предыдущий патент: Сушильный барабан асфальтосмесительный установки
Следующий патент: Свая
Случайный патент: Печь