CS210448B1

CS210448B1 - Equipment for treatment of soil samples

Info

Publication number: CS210448B1
Application number: CS926079A
Authority: CS
Inventors: Petr Bruha
Original assignee: Petr Bruha
Priority date: 1979-12-22
Filing date: 1979-12-22
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Předmětem vynálezu je zařízeni pro úpravu vzorků zemin. Vynález nálež! do oboru mechaniky zemin. Řeší problém spolehlivé a rychlé úpravy válečkových zeminových vzorků různých průměrů na jednom zařízení. Podstatou vynálezu je, že na podstavě zařízení je vně stabilního rámu uložen otočný rám s prstencovou základnou, opatřenou zajišlovacím šroubem. Využití vynálezu přichází v úvahu pouze u laboratorních zařízení pro přípravu vzorků ke zkouškám fyzikálních vlastností zemin.The subject of the invention is a device for preparing soil samples. The invention belongs to the field of soil mechanics. It solves the problem of reliable and fast preparation of cylindrical soil samples of various diameters on one device. The essence of the invention is that on the base of the device, outside the stable frame, a rotating frame with an annular base, equipped with a locking screw, is placed. The use of the invention is considered only in laboratory devices for preparing samples for testing the physical properties of soils.

Description

Vynález se týká zařízeni pro úpravu vzorků zemin, k jehož podstavě je upevněn stabil ni rám a k němu víko, ve kterém je suvně uložena upínací tyč pro upnuti zeminového vzorku mezi otočné kotouče.The present invention relates to a device for treating soil samples, to which a stable frame and a lid are mounted, in which a clamping rod for clamping the soil sample between the rotating discs is slidably mounted.

Pro stanoveni fyzikálních vlastnosti zemin se užívají v oboru aplikovaná mechaniky zemin zkušební laboratorní přístroje, pomoci nichž se určuje např. Mezní stav únosnosti a deformace zemin, aktivní tlak v zeminách, pasivní odpor, konsolidaoe zemin, jejich stabilita, pórovitost, obsah vody a pod. Vyšetřovací a zkušební metody, jakož i laboratorní přístroje pro jejich uskutečňování, vyžaduji standardně upravené vzorky. Pro zkoušky smykové, konsolidační a triaxiálnl se požaduje vzorek jemně a přesně opracovaný do tvaru válce. Jako pomůoka pro přesné opracování vzorku se používá zařízeni pro úpravu vzorků zemin.To determine the physical properties of soils, applied laboratory mechanics are used in the field of applied soil mechanics to determine eg limit state of soil resistance and deformation, active pressure in soils, passive resistance, soil consolidation, stability, porosity, water content and the like. Examination and testing methods as well as laboratory instruments for their implementation require standardized samples. For shear, consolidation and triaxial tests, the sample is finely and accurately machined into a cylindrical shape. Soil processing equipment is used as an aid for precision sample processing.

Je známé zařízeni pro úpravu vzorků zemin, k jehož podstavě je upevněn stabilní rám, Na podstavě je otočně uložen podložní kotouč. V příčníku rámu je suvně uložena upínací tyč s opěrným hrotem, dosedajícím na krycí kotouč. Upínací tyč je zavěšena na výškově nastavitelném rameni. Mezi kotouče se vloží neopracovaný vzorek zeminy a upne se pomocí upínaoí tyče. Ořezávacím nástrojem, který se přiloží ke stabilnímu rámu jako k vodítku se vzorek ořízne. Postupným otáčením vzorku a jeho ořezáváním se vzorek opracuje do tvaru válce požadovaného průměru.There is known a device for treatment of soil samples, to whose base a stable frame is fixed. The support disk is rotatably mounted on the base. A clamping rod with a support tip abutting on the cover disc is slidably mounted in the frame cross member. The clamping rod is hung on a height-adjustable arm. A rough soil sample is placed between the discs and clamped using a clamping bar. The sample is trimmed with a cutting tool that is applied to the stable frame as a guide. By gradually rotating the sample and trimming it, the sample is machined into a cylinder of the desired diameter.

Nevýhodou známého zařízení pro úpravu vzorků zemin je, že na něm lze upravovat vzorky jen jednoho průměru. Poněvadž v laboratořích mechaniky zemin se připravuji válečkové vzorky zemin zpravidla pěti až šesti různých průměrů, musí být laboratoř vybavena stejným počtem typů zařízení pro úpravu vzprků zemin. Takové vybavení laboratoři je nákladné, přístroje zabírají praoovni prostor laboratoři a nadto nejsou efektivně využity.A disadvantage of the known soil treatment device is that only one diameter can be treated on it. Since the soil mechanics laboratories usually prepare roller soil samples of five to six different diameters, the laboratory must be equipped with the same number of types of soil treatment equipment. Such equipment is costly to the laboratory, the instruments take up the laboratory space and, moreover, are not used efficiently.

Je také známé zařízení pro úpravu vzorků zemin, které má vyměnitelné kotouče a demontovatelný stabilní rám. Stabilní rám je dimenzován pro jeden průměr válečkového vzorku. Má-li se na tomto zařízeni upravovat vzorek jiného průměru, než pro který je dimenzován stabilní rám, vymění se kotouče a demontuje stabilní rám. Vzorek se opracovává ořezávacím nástrojem, který však nelze opřít o rám a usnadnit tím vedení nástroje. I když je toto zařízení vybaveno motorkem pro otáčení vzorku, úprava vzorku vyžaduje značnou zručnost a dlouhodobou Zapraoovanost laboranta. 1 zkušenému praoovníkovi se stává, že válečkový vzorek zakrojí a znehodnotí. Znehodnooený vzorek zeminy představuje někdy velkou hospodářskou ztrátu, nebol náklady na jeho pořízení jsou relativně vysoké.Also known is a soil conditioner having replaceable wheels and a removable stable frame. The stable frame is designed for one roller sample diameter. If a sample of a diameter other than that of the stable frame is to be treated on this device, the discs are replaced and the stable frame is removed. The sample is machined with a trimming tool, but cannot be supported on the frame to facilitate tool guidance. Although this device is equipped with a sample rotation motor, the sample preparation requires considerable skill and long-term laboriousness. It happens to an experienced worker that the roller sample cuts and destroys. The degraded soil sample sometimes represents a large economic loss, since the cost of acquiring it is relatively high.

Předmětem vynálezu, který odstraňuje uvedené nevýhody je zařízení pro úpravu vzorků zemin, k jehož podstavě je upevněn stabilní rám a k námu víko, ve kterém je suvně uložena upínací tyč pro' upnutí zeminového vzorku mezi otočné kotouče. Podstata vynálezu spočívá v tom, že vně stabilního rámu je na podstavě pod víkem uložen otočný rám s prstencovou základnou, opatřenou zajišlovaoím šroubem, dosedajícím z boku na základový prsteneo stabilního rámu nebo na podstavu.The object of the invention, which removes the above mentioned disadvantages, is a device for treating soil samples, to whose base a stable frame is fixed and to us a lid, in which a clamping rod is clamped for sliding the soil sample between rotating discs. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is based on the fact that, outside the stable frame, a rotating frame with an annular base is provided on the base under the lid, provided with a securing screw which fits laterally on the base ring of the stable frame or the base.

Stálý přítlak na upravovaný vzorek, zabraňujíoí jeho odklonu, lze docílit, kdyžA constant pressure on the sample to be treated, preventing its deflection, can be achieved if:

210 448 pod vlkem je na upínací tyči nasazena tlačná pružina a posuvný opěrný kroužek se stavěeím Šroubem.210 448 below the wolf, a compression spring and a sliding support ring with an adjusting screw are mounted on the clamping rod.

Z hlediska zásad pro úpravu neporušených vzorků je výhodné, káyž do víka je vsazen aretačnl šroub, dosadající na uplnaol tyč.From the point of view of the principles for the treatment of intact samples, it is preferable that a locking screw abutting the complete rod is inserted into the lid.

Výhodou zařízení pro úpravu vzorků zemin podle vynálezu je především jeho univerzálnost. Na jednom typu zařízení lzé upravovat vzorky různých průměrů a při opracovávání vzorku kteréhokoliv průměru je možno vést ořezávací nástroj podél opěrného vodítka, které tvoří jedna hrana stabilního ránu a jedna hrana otočného ránu. Otočný rám je snadno nastavitelný na zvolený průměr. Úprava vzorků nevyžaduje specielně zapracovaného pracovníka. Zařízení skýtá předpoklady pro efektivní využití. Odpružená upínací tyč, umožňující stálý přítlak na upravovaný vzorek horniny, zabraňuje vychylování vzorku z osy rotaoe vlivem přítlaku ořezávacího nástroje. Při úpravě vzorků málo soudržných zemin je možno eliminovat stálý přítlak upínací tyče aretačním šroubem. Odpružená upínací tyč v takovém případě umožňuje jen spolehlivý a bezpečný počáteční přítlak tla vzorek horniny.The advantage of the soil treatment device according to the invention is above all its versatility. On one type of device, it is possible to treat samples of different diameters, and while processing a sample of any diameter, a trimming tool may be guided along the support guide, which constitutes one edge of a stable wound and one edge of a rotary wound. The swivel frame is easily adjustable to the selected diameter. Specimen processing does not require a specially trained worker. The equipment offers the prerequisites for efficient use. The spring-loaded clamping bar, allowing constant pressure on the rock sample to be treated, prevents the specimen from deflecting from the rotaoe axis under the pressure of the trimming tool. When adjusting the samples of poorly cohesive soils, it is possible to eliminate the permanent clamping bar pressure with the locking screw. In this case, the spring-loaded clamping bar only allows a reliable and safe initial pressure to be applied to the rock sample.

Příklad konkrétního provedení zařízení pro úpravu vzorků zemin podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese, kde na obr. 1 je znázorněno zařízení v podélném řezu a na obr. 2 totéž zařízeni v příčném řezu rovinou II - II z obr. 1, kde je schématicky naznačen otočný rám ve dvou polohách.An example of a particular embodiment of the soil treatment device according to the invention is shown in the attached drawing, in which Fig. 1 shows the device in longitudinal section and Fig. 2 shows the same device in cross-section along II - II in Fig. 1. Swivel frame in two positions.

Součástí zařízení pro úpravu vzorků zemin podle vynálezu je podstava 3, na níž je upevněn stabilní rám 2 se základovým prstencem 22 a ke stabilnímu rámu 2 víko 4. Vně stabilního rámu 2 je na podstavě 3 uložen otočný rám 1, do jehož prstencové základny 22 je vsazen zajišíovaoí šroub 10, dosedající z boku na základový prstenec 22 stabilního rámu 2, případně na podstavu 3, je-li stabilní rám 2 zasazen do podstavy 3 bez základového prstence 22. Na podstavě £ je uspořádán čep 18 s ložiskem 12 pro podložní kotouč 5 opatřený jehlami 16. Ve víku 4 je suvně uložena upínací tyč 7 8 rukojetí 13. Pod vlkem 4 na upínací tyči 7 je nasazena tlačná pružina 11 a posuvný opěrný kroužek 8 se stavěeím šroubem 14. Upinaol tyč 7 je opatřena opěrným hrotem 17, uzpůsobeným pro dosedání do zahloubení 19. upraveného v krycím kotouči 6. Mezi podložní kotouč 5 a kryol kotouč 6 s jehlami 16 se vkládá zeuinový vzorek 15» Do víka 4 je vsazen aretační šroub 9, dosedající na upínaoí tyč 7.The soil treatment device according to the invention comprises a base 3 on which a stable frame 2 with a base ring 22 and a fixed frame 2 a lid 4 are fixed. Outside the stable frame 2, a rotatable frame 1 is mounted on the base 3. an anchor bolt 10 engaging laterally on the base ring 22 of the stable frame 2 or the base 3, if the stable frame 2 is inserted into the base 3 without the base ring 22. On the base 8, a pin 18 with bearing 12 for the washer 5 is arranged. In the cover 4, a clamping bar 7 8 of the handle 13 is slidably mounted. Under the wolf 4 on the clamping bar 7, a compression spring 11 and a sliding support ring 8 with a set screw 14 are mounted. Upinaol rod 7 is provided with a support tip 17 abutting the recess 19 provided in the cover disc 6. Between the support disk 5 and the cover disk 6 with the needles 16, a zeus sample 1 is inserted. 5 »The locking screw 9, which bears on the clamping rod 7, is inserted into the cover 4.

Než se do zařízení podle vynálezu vloží zaminový vzorek 15, nastaví se otočný rám 1 do polohy souhlasné se stabilním rámem 2, viz obr, 2, polohu vyznačenou plnými čarami. Na ložisko 12 se usadí podložní kotouč 5 takového průměru, na který má být upraven zeminový vzorek 15. Krycí kotouč Q stálého průměru se jehlami 16 upevní na čelo neupraveného zeminového vzorku 15. Opačným čelem se zeminový vzorek 15 usadí na podložní kotouč £, Uvolní se aretační šroub 9 a upínací tyč 7, přidržovaná za rukojel 13. se spouští, až její opěrný hrot 17 dosedne do zahloubeni 19 krycího kotouče 6. Posuvným opěrným kroužkem 8 se při uvolněném stavěeím šroubu 14 stlačí tlačná pružina 11 do polohy, ve které vyvozuje tlakBefore the mined sample 15 is inserted into the device according to the invention, the rotary frame 1 is set to a position consistent with the stable frame 2 (see FIG. 2), the position indicated by solid lines. A bearing disk 5 of the diameter to which the soil sample 15 is to be mounted is mounted on the bearing 12. The fixed diameter cover disk 6 with the needles 16 is fastened to the face of the untreated soil sample 15. The locking bolt 9 and the clamping rod 7 held by the handle 13 are lowered until its support point 17 engages in the recess 19 of the cover disc 6. With the support ring 8, when the adjusting screw 14 is loosened, the compression spring 11 is pressed into the pressure producing position.

210 448 vyhovující z hlediska konsistence zeminového vzorku 15, V této poloze se stavěči šřoub 14 utáhne. Ke stabilnímu rámu 2 a jednomu z kotoučů 5, 6 se přiloží ořezávací nástroj 20 a otočným rámem X se při uvolněném zajišlovaoim Šroubu 10 pootočí, až jeho hrana se dotkne ořezávaolho nástroje 20, viz obr. 2, polohu vyznačenou čárkovaně. V této poloze se otočný rám X fixuje zajišCovaolm ěroubem 10. Ořezávaolm nástrojem 20. opřeným o stabilní rám 2 a otočný rám 1, se zeminový vzorek 15 ořezává. Tlačná pružina 11. opřená o víko 4 a posuvný opěrný kroužek 8 přitlačuje upínací tyč 7 na krycí kotonč 6. Zeminový vzorek 15 má tak dostatečnou stabilitu a není ořezávaolm nástrojem 20 vychylován z osy rotace. Po oříznutí zeminového vzorku 15 v určitém místě se pootočí podložním kotoučem 5. Jehly 16 zapíchnuté do zeminového vzorku 15 umožní současné pootočeni i zeminového vzorku 15. který se ořízne na dalším místě. Postupným otáčením zeminového vzorku 15 a jeho ořezáváním se zeminový vzorek 15 upraví do požadovaného tvaru.210 448 satisfying the consistency of the soil sample 15. In this position, the set screw 14 is tightened. A stable cutting tool 20 is applied to the stable frame 2 and one of the disks 5, 6 and rotated with the rotary frame X with the locking screw 10 loosened until its edge touches the cutting tool 20, see FIG. In this position, the pivot frame X is fixed with a locking screw 10. By cutting the tool 20 against the stable frame 2 and the pivot frame 1, the soil sample 15 is trimmed. The compression spring 11 supported by the lid 4 and the sliding support ring 8 press the clamping bar 7 against the cover plate 6. The soil sample 15 thus has sufficient stability and is not deflected from the axis of rotation by the cutting tool 20. After the soil sample 15 has been trimmed at a certain location, it is rotated by the support disc 5. The needles 16 stuck in the soil sample 15 allow simultaneous rotation of the soil sample 15, which is trimmed at another location. By successively rotating the soil sample 15 and trimming it, the soil sample 15 is adjusted to the desired shape.

Pokud přiohází v úvahu využiti zařízení podle vynálezu jen pro úpravu dostatečně tuhýoh zeminových vzorků 15, nemusí být toto zařízení vybaveno tlačnou pružinou 11 na upínanaoí tyči 7 a ještě aretačním šroubem 9. Požadovanou stabilitu bez přítlaku zeminového vzorku 15 zajistí upínací tyč 7 a aretační šroub 9 a stabilitu s přítlakem na zeminový vzorek 15 upínací tyč 7 s tlačnou pružinou 11 a posuvným opěrným kroužkem £ bez aretačního šroubu 9. Pro úpravu plastiúkýoh zeminových vzorků 15 je výhodné opatřit zařízení podle vynálezu jak tlačnou pružinou 11 na upínací tyči 7, tak aretačním šroubem £.If it is possible to use the device according to the invention only for treating sufficiently stiff soil samples 15, the device need not be equipped with a compression spring 11 on the clamping rod 7 and a locking screw 9. The clamping rod 7 and the locking screw 9 ensure the required stability without and stability with the pressure on the soil sample 15 the clamping rod 7 with the compression spring 11 and the sliding support ring 6 without the locking screw 9. For the treatment of plastic soil samples 15 it is advantageous to provide the device according to the invention with both the compression spring 11 on the clamping rod 7 and .

Zařízeni pro úpravu vzorků zemin podle vynálezu může být vybaveno i elektrickým motorem, na obr, nezakresleným, pro samočinné otáčení podložním kotoučem 5 a tím i zeminovým vzorkem 15. V takovém případě se čep 18 nahradí unášečem a elektrický motor se umístí do speoiálnč upravené podstavy 3. Pro finální úpravu zeminového vzorku 15 je možno používat i válcového ořezávače, na obr. nezakresleného, který se aplikuje místo kryoího kotouče 6. Oře závaolm nástrojem 20 se zeminový vzorek 15 pouze předkrajuje a definitivní tvar mu dodává válcový ořezávač, vertikálně posuvný a přitlačovaný pomocí upínací tyče 7.The soil treatment device according to the invention may also be provided with an electric motor, not shown in the drawing, for automatically rotating the support disk 5 and hence the soil sample 15. In this case, the pin 18 is replaced by a carrier and the electric motor is placed in a speo-treated base 3 For the final treatment of the soil sample 15, it is also possible to use a roller cutter, not shown in the drawing, which is applied instead of the cover disc 6. With the tool 20, the soil sample 15 is only pre-cut and finalized by a roller cutter vertically sliding and pressed clamping rods 7.

Claims

A device for treating soil samples, to which a stable frame is fixed to its base and a lid thereon in which a clamping rod for clamping the soil sample between rotatable discs is fixed, characterized in that it is on the base (3) outside the stable frame (2) a rotatable frame (1) with an annular base (21) provided with a locking screw (10) resting sideways on the base ring (22) of the stable frame (2) or on the base (3).

Device according to claim 1, characterized in that a compression spring (11) and a sliding support ring (8) with an adjusting screw (14) are mounted on the clamping rod (7) under the wolf (4).

Device according to claim 1 or 1 or 2, characterized in that the locking screw (9) is inserted into the cover (4), which bears against the clamping rod (7).