CS267483B1

CS267483B1 - Static penetrometer

Info

Publication number: CS267483B1
Application number: CS876466A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Ryba; Zdenek Ing Michalec; Erik Ing Burian; Jaromir Rndr Csc Nesvara; Pavel Drha
Original assignee: Vladimir Ing Ryba; Zdenek Ing Michalec; Erik Ing Burian; Jaromir Rndr Csc Nesvara; Pavel Drha
Priority date: 1987-09-07
Filing date: 1987-09-07
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS646687A1

Abstract

Podstatou,·! řešeni je konstrukce statického penetroraetru s proměnnou charakteristikou pro určení mechanických vlastností zemin sestóvojícího s tělesa připojitelného na penetračni tyče, šroubové pružiny, tlačné desky, o'ržáku, ručičkového úchylkoměru, dotykové tyčinky, dvojramenné páky s vyznačenou stupnicí na jejich ramenech. Při měřeni je ručné vyvozený tlak na tlačnou desku přenesen na penetračni tyč. Odpor testované zeminy způsobí pružnou deformaci pružiny, což se projeví v jejím přenesení přes dotykovou tyčinku a dvojramennou páku na dotykový hrot ručičkového úchylkoměru. Možnou změnou pákového převodu lze dosáhnout přesného měření s jemným odstupňováním.The essence of the solution is the construction of a static penetrometer with variable characteristics for determining the mechanical properties of soils consisting of a body connectable to a penetration rod, a helical spring, a pressure plate, a rod, a dial indicator, a touch rod, a double-arm lever with a marked scale on their arms. During measurement, the pressure manually exerted on the pressure plate is transferred to the penetration rod. The resistance of the tested soil causes elastic deformation of the spring, which is reflected in its transfer via the touch rod and the double-arm lever to the touch tip of the dial indicator. By possible change of the lever transmission, accurate measurement with fine graduation can be achieved.

Description

Vynález se týká statického penetrometru a proměnnou charakteristikou pro určeni pevnosti, stlačitelnosti, úlehlosti a zhutnitelnosti zemin, jak soudržných, tok i písčitých.The invention relates to a static penetrometer and a variable characteristic for determining the strength, compressibility, relief and compactibility of soils, both cohesive, flow and sandy.

Dosud známé statické penetrometry jsou jednoúčelové a slouží pro malé hloubky řičení, jako tomu je u Proctorovy jehly, která slouží k měření do hloubky 20 cm, takže určování zhutnitelnosti zeminy na základě naměření hodnot těmito penetronetry je relativní.Previously known static penetrometers are single-purpose and are used for small depths of cut, such as the Proctor needle, which is used to measure to a depth of 20 cm, so determining the compaction of the soil by measuring the values with these penetroneters is relative.

Dálo jsou známy statické penctromotry hloubkové, kterými se měří nechonické vloitnosti zemin v hloubkách od ó do 20 m.Furthermore, static depth penctromoters are known, which are used to measure non-chronic soil deposits at depths from 0 to 20 m.

Ze znán statický penetrometr, kterým je možnost měřit mechanické vlastnosti zerim v hloubkách kolem 1 n, který sestává z tělesa penetrometru, které je opatřeno vybrá-.ipro uložení ručičkového úchylkoměru, jehož dotykový hrot leží v ose souměrnosti tělesa penetrometru . K hornímu konci tělesa penetrometru je připevněno podélné těleso s osou kolmou k ose souměrnosti tělesa penet ror.ct ru. Podélné těleso je průchozí průběžnou drážkou ·. jeho ose rozděleno na dvě části, svými konci navzájem spojenými a každá z částí podélnými průchozími drážkami, oddělenými od sebe středovými náboji, kde ve středovém otvoru n boje spodní části podélného tělesa leží dotyková tyčinka ručičkového úchylkoněru a ve středovém otvoru náboje horní části podélného tělesa dotykový kužel dotykové tyčinky a kulička pro uložení přítlačného talíře. Podélné těleso vytváří ve své podstatě svazek listových per. Ke spodnímu konci tělesa penetrometru se připevňuji penetračni tyče. . .A static penetrometer is known which makes it possible to measure the mechanical properties of zerim at depths of about 1. A longitudinal body with an axis perpendicular to the axis of symmetry of the penetrometer body ror.ct ru is attached to the upper end of the penetrometer body. The longitudinal body is a continuous groove. its axis is divided into two parts, connected by their ends and each of the parts by longitudinal through-grooves separated by central hubs, where in the central hole n of the lower part of the longitudinal body there is a contact rod touch bar cone and ball for storing the pressure plate. The longitudinal body essentially forms a bundle of leaf springs. Penetration rods are attached to the lower end of the penetrometer body. . .

nevýhodou tohoto statického penetrometru je to, že umožňuje výstředné působení tlaku na penetračni tyč, vlivem č'ehož dochází ke zkresleni naměřených hodnot a nevylučuje ožnost hysteroze a dále to, že je jednoúčelový.The disadvantage of this static penetrometer is that it allows the eccentric action of pressure on the penetrating rod, as a result of which the measured values are distorted and does not exclude the possibility of hysteresis and furthermore that it is single-purpose.

P.ovněž je znám penetrometr s výměnými tyčemi a hroty sestávající z válcového tělesa s vybráním pro ručičkový úchylkoměr, které je na horním konci opatřeno souosým vodicím pouzdrem pistu. Pist je na jednom konci zakončen stavitelným dotykovým hrotem a na druhém konci opatřen půlkulovou přítlačnou deskou. Mezi plochou stěnou půlkulově přítlačné desky a mezi čelní stěnou horního konce válcového tělesa je uložena šroubová pružina s ochrannou manžetou. Dolní konec válcového tělesa je uzpůsoben pro uchyceni penetračni tyče.A penetrometer with exchangeable rods and tips is also known, consisting of a cylindrical body with a recess for a hand dial indicator, which is provided at the upper end with a coaxial guide sleeve of the piston. The piston is terminated at one end with an adjustable contact tip and at the other end with a hemispherical pressure plate. A helical spring with a protective sleeve is arranged between the flat wall of the hemispherical pressure plate and between the front wall of the upper end of the cylindrical body. The lower end of the cylindrical body is adapted to hold a penetrating rod.

Nevýhodou tohoto statického penetrometru je to, že penetrometr je necitlivý při malých velikostech zatláčecí síly což neumožňuje měřeni v zeminách o nizké soudržnosti. Z hlediska konstrukce měnitelnosti rozsahu měření hodnot nelze jej použit pro měření penetračního odporu velmi pevných zemin.The disadvantage of this static penetrometer is that the penetrometer is insensitive at small values of the pushing force, which does not allow measurements in soils with low cohesion. From the point of view of the construction of the variability of the range of measurement of values, it cannot be used for measuring the penetration resistance of very solid soils.

Uvedené nevýhody stávajících statických penetrometrů se odstraní statickým penetrometrem podlo vynálezu, který je tvořen tělesem s uloženým ručičkovým úchylkoměrem, ve spodní části uzpůsobeným k uchyceni penetračni tyče a na horní části opatřeným šroubovou pružinou s připevněnou zakulacenou nebo jinak vytvarovanou přítlačnou deskou ze spodní strany s příložnou stavitelnou dotykovou tyčinkou, která je napojena na dotykový hrot ručičkového úchylkoměru, jehož podstata spočívá v tom, že stavitelná dotyková tyčinka je přesouvatelně radiálně napojena na Jedno raněno dvojramenné páky, která je výkyvné uložena v tělese penetrometru. K tělesu penetrometru je rovněž přesouvatelně připevněn držák s ručičkovým úchylkoměrem jehož hrot je radiálně přiložen k druhému ramenu dvojramenné páky. K dvojramenné páce je dotyková tyčinka napojena a rovněž i dotykový hrot úchylkoměru je přiložen v rovině výkyvu, přičemž obě ramena dvojramenné páky jsou označena stupnicí přesunuti.Said disadvantages of existing static penetrometers are eliminated by a static penetrometer according to the invention, which consists of a body with a hand-held dial indicator, a lower part adapted to hold a penetrating rod and a helical spring with a rounded or otherwise shaped pressure plate attached. a contact rod which is connected to the contact tip of a hand dial indicator, the essence of which consists in the fact that the adjustable contact rod is movably connected radially to a single wound double-armed lever which is pivotally mounted in the penetrometer body. A holder with a dial indicator, the tip of which is radially attached to the second arm of the double-arm lever, is also movably attached to the body of the penetrometer. The contact rod is connected to the double-arm lever and also the contact tip of the dial indicator is applied in the swing plane, both arms of the double-arm lever being marked by a displacement scale.

Výhodou statického penetrometru podle vynálezu je to, že umožňuje přesnější měření zemin jak jemnozrnných, tak i hrubozrnných různých pevností. Vyšší účinek je tedy charakterizován univerzálností použití a vysokým stupněm' přesností měřeni.The advantage of the static penetrometer according to the invention is that it allows a more accurate measurement of soils of both fine-grained and coarse-grained different strengths. The higher effect is thus characterized by the versatility of use and a high degree of measurement accuracy.

Statický penetrometr podle vynálezu je jako příklad znázorněn na přiloženém výkrese, kde je vyobrazen v částečném řezu.The static penetrometer according to the invention is shown by way of example in the accompanying drawing, in which it is shown in partial section.

K tělesu 2, který Je ve spodní části uzpůsoben k uchycení penetračni tyče a její přitaženi připevňovacím šroubem 13., je k jeho horní ploché části kolmo situované k jeho podélné ose připevněna dvojicí třmenů 9 šroubová pružina Těleso JI je na jedné své boční straně _ 2 - CS 267 483 Bl uzpůsobeno pro uchycení držáku 3 ručičkového ůchylkoměru 5^. Uvnitř střední části tělesa ji je výkyvné uložena dvojramenné páka £, jejiž ramena jsou označena ryskami, která jedním svým ramenem je v kontaktu s dotykovým hrotem 6, ůchylkoměru 5_ a k druhému jejímu ramenu je jedním koncem přestavitelně připevněna dotyková tyčinka 4. Druhý konec dotykové tyčinky 4 je uložen v soustředném vybrání zespod přítlačné desky 8, která jo k šroubové pružině 7 rovněž připevněna dvojicí třmenů 9. Poloha připevnění dotykové tyčinky 4 na rameni dvojramenné páky 2 je fixována stabilizačním šroubkem 10. Poloha nastavení dotykového hrotu 6 uchylkoměru 5 uchyceného v držáku 3. k druhému ramenu dvojramenné páky 2 je fixována stabilizační maticí 12. K dvojramenné páce 2, na konci ramena k němuž přiléhá dotykový hrot 6 jc jedním, svým, koncem napojeno napínací pružina 17 , která je druhým koncem připevněna k tělesu £.To the body 2, which in the lower part is adapted to hold the penetrating rod and to tighten it by a fastening screw 13, a helical spring is fastened to its upper flat part perpendicular to its longitudinal axis. - CS 267 483 B1 adapted to mount the holder 3 of the hand dial indicator 5 ^. Inside the middle part of the body it is pivotally mounted a double-armed lever 6, the arms of which are marked by lines, one of which is in contact with the stylus 6, the dial gauge 5 and the other one is adjustably attached at one end to the stylus 4. The other end of the stylus 4. is mounted in a concentric recess from below the pressure plate 8, which is also attached to the coil spring 7 by a pair of brackets 9. a stabilizing nut 12 is fixed to the second arm of the double-armed lever 2. A tension spring 17 is connected to the double-armed lever 2 at the end of the arm to which the contact tip 6 abuts at one end, which is attached to the body 6 at the other end.

Při nčřoní mechanických vlastností zemin je tlaková síla, která působí na přítlačnou desku U, přenášena šroubovou pružinou 7 přes těleso 1, na ponetrační tyč. Odpor zeminy pak vyvolá pružnou deformaci šroubové pružiny 7, což se projeví ve zkrácení jej.í délky a tím posunutím dotykové tyčinky 4 a přenosu pohybu přes dvojramennou páku 2, na dotykový hrot 5 ůchylkoměru 5. Změna nastavení pákového poměru na vyznačené stupnici obou raněn cvojrancnrč páky 2 tj . přesunutím polohy dotykové tyčinky 4 se stabilizačním šroubkem. 1C a dotykového hrotu 6 uchyceného v držáku 3_, umožňuje větší rozsah zejména však jemnější a přesnější měření.When the mechanical properties of the soils are affected, the compressive force acting on the pressure plate U is transmitted by a helical spring 7 via the body 1 to the penetration rod. The resistance of the soil then causes an elastic deformation of the coil spring 7, which results in a shortening of its length and thus by moving the contact rod 4 and transmitting motion via the double-armed lever 2 to the contact tip 5 of the dial gauge 5. Changing the lever ratio setting on the marked scale lever 2 i.e. by moving the position of the touch bar 4 with the stabilizing screw. 1C and the stylus 6 mounted in the holder 3, allows a larger range, but in particular a finer and more accurate measurement.

Claims

1. A static penetrometer consisting of a body with a hand-held dial indicator, in the lower part adapted to I: attachment of a penetrating rod and provided on the upper part with a helical spring with a rounded or otherwise shaped pressure plate attached from below with an adjustable touch rod attached characterized by the adjustable touch rod (4) being displaceably radially connected to one arm of a two-arm lever (2) pivotally mounted in a body (1) to which a holder (3) with a dial indicator (5) is removably attached, where the stylus (6) the dial indicator (5) is radially attached to the second arm of the double-arm lever (2).

2. A penetrometer according to claim 1, characterized in that the contact rod (4) is connected to the double-arm lever (2) and also the contact tip (6) of the dial indicator (5) is applied in the swing plane, both arms of the double-arm lever (2) are marked with a displacement scale.