JP3193835B2 - Automatic penetration tester - Google Patents
Automatic penetration testerInfo
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、各深度における各種土
質を判定し、地盤の硬軟や締まり具合の調査を行う自動
貫入試験機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic penetration tester for judging various types of soil at different depths and investigating the hardness and tightness of the ground.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、各種土木作業現場においては、作
業を安全かつ効率的に進める上で、工事施行前にその現
場の地盤の調査が行われる。この地盤調査は、各深度に
おける各種の土質の判定を行い、その土質の種類によっ
て、地盤の硬軟や締まり具合を知る、いわゆる貫入試験
によって行われ、この貫入試験を行うにあたっては各種
の貫入試験機が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, at various types of civil engineering work sites, in order to carry out the work safely and efficiently, an investigation of the ground at the site is carried out before construction work is carried out. This ground survey is carried out by a so-called penetration test, in which various soil properties are determined at each depth, and depending on the type of the soil, the hardness and firmness of the ground and the degree of compaction are determined. In performing this penetration test, various penetration test machines are used. Is used.
【0003】その代表例を図示し、以下に説明を行う。
図15に示す貫入試験機100はフレーム101に沿っ
て昇降自在な載荷台102を有し、この載荷台102上
には軸状の貫入ロッド103を保持するクランプ104
と、このクランプ104とチェーン(図示せず)によっ
て連結されて、クランプ104と一体に貫入ロッド10
3を回転駆動するモータ105が設けられている。クラ
ンプ104は各種軸状部材の保持に広く使用されている
ハンマチャックからなり、このクランプ104に保持さ
れる貫入ロッド103の先端には略円錐形状で外周部に
螺旋状の溝が成形される貫入体106が連結されてい
る。また、載荷台102の前方には錘掛け107が突設
されており、この錘掛け107には貫入試験時に貫入ロ
ッド103にかかる荷重調整を行うウェイト108が懸
荷される。この貫入試験機における貫入ロッド103は
貫入試験の目的深度までの長さを得るため、貫入試験中
に何回か継ぎ足しを行って使用される。[0003] A typical example is shown in the drawing and will be described below.
The penetrating tester 100 shown in FIG. 15 has a loading platform 102 that can move up and down along a frame 101, and a clamp 104 that holds an axial penetration rod 103 on the loading platform 102.
And the clamp 104 is connected to the clamp 104 by a chain (not shown) so as to be integrated with the clamp 104.
3 is provided. The clamp 104 is composed of a hammer chuck that is widely used for holding various shaft-like members, and a penetrating rod 103 held by the clamp 104 has a substantially conical shape and a spiral groove formed on the outer periphery at the tip. The body 106 is connected. In addition, a weight hook 107 protrudes in front of the loading table 102, and a weight 108 for adjusting a load applied to the penetration rod 103 at the time of the penetration test is suspended on the weight hook 107. The penetration rod 103 in this penetration tester is used after several replenishments during the penetration test in order to obtain a length up to the target depth of the penetration test.
【0004】貫入試験は、貫入試験機100の錘掛け1
07に所定重量に達するまで徐々にウェイト108を懸
荷しその荷重により貫入体103を地中に沈下させ、貫
入体103の沈下が停止して後、モータ105を回転駆
動して貫入ロッド103を回転させ、貫入体103を地
中に貫入して各種データを記録しながら進められ、採取
データをもとに土質の判定がなされる。この貫入試験に
おいて、貫入体103を回転させて地中に貫入していく
途中で、土質の種類により貫入速度が異常に速くなるこ
とがある。これは一般に自沈と称呼され、回転とは無関
係に貫入体103が地中に沈下するものであり、この自
沈発生の判断は作業者の目視判断に依存している。[0004] The penetration test is performed by using a weight 1 of the penetration tester 100.
07, the weight 108 is gradually suspended until the weight reaches a predetermined weight, and the penetrating body 103 is sunk into the ground by the load. After the subsidence of the penetrating body 103 is stopped, the motor 105 is driven to rotate and the penetrating rod 103 is moved. By rotating, the penetrating body 103 penetrates into the ground and proceeds while recording various data, and the soil quality is determined based on the collected data. In the penetration test, the penetration speed may be abnormally high depending on the type of soil while the penetration body 103 is being rotated to penetrate the ground. This is generally called self-sinking, in which the penetrating body 103 sinks into the ground irrespective of rotation, and the judgment of the occurrence of self-sinking depends on the visual judgment of the worker.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述の構成よりなる貫
入試験機において、貫入試験時に発生する貫入体の自沈
判断は作業者の目視判断に依存しており、一定の判断基
準というものが存在していないのが現状であり、このた
め、自沈判断には作業者によって個人差が見られ、土質
判断の信頼性の低下を招く原因となっている問題が指摘
されている。また、自沈判断のために貫入試験時には貫
入試験機の側に常に作業者が待機し、貫入体の貫入状態
を注意して観察しておらねばならず、作業に熟練してい
なければ僅かな自沈を見逃してしまう欠点も指摘されて
いる。In the penetrating tester having the above-mentioned construction, the judgment of self-settling of the penetrating object generated during the penetrating test depends on the visual judgment of the operator, and there is a certain judgment standard. At present, it is pointed out that there is an individual difference between workers in the judgment of self-sinking and that this causes a decrease in the reliability of soil judgment. Also, at the time of a penetration test, an operator must always wait at the side of the penetration tester to judge self-subsidence, and must observe the penetration state of the penetrator carefully. There are also some drawbacks that you might miss.
【0006】本発明は、上記課題に鑑みて創成されたも
のであり、自沈判断を自動化した自動貫入試験機を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an automatic penetration tester in which self-sinking judgment is automated.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、フレームに沿って昇降可能な所定重量の
載荷台と、この載荷台に回転自在に配置されたチャック
ユニットと、このチャックユニットを回転駆動する駆動
源部と、前記チャックユニットに保持されかつ先端に貫
入体が連結された貫入ロッドと、前記載荷台の昇降動作
を制動するブレーキとを有し、前記貫入体に荷重を負荷
するとともに前記駆動源部の駆動による回転を付与し
て、これを地中に貫入する自動貫入試験機であって、前
記貫入体の貫入速度を割り出し、この貫入速度に応じて
ブレーキの制動力を制御することにより貫入体に負荷さ
れる荷重を変更するとともに、貫入体に負荷される荷重
と貫入速度とに応じて前記駆動源部を制御して貫入ロッ
ドへ回転の付与を行い、さらに貫入ロッド回転貫入中に
は貫入速度に応じて前記駆動源部を制御して貫入ロッド
への回転付与停止を行う制御部を備えていることを特徴
とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a loading platform having a predetermined weight which can be raised and lowered along a frame, a chuck unit rotatably disposed on the loading platform, and A driving source unit that rotationally drives the unit, a penetrating rod that is held by the chuck unit and has a penetrating body connected to the tip thereof, and a brake that brakes the ascent / descent operation of the loading platform, and applies a load to the penetrating body. An automatic penetration tester for applying a load and applying rotation by driving of the drive source unit to penetrate the ground, and determines a penetration speed of the penetrating body, and determines a braking force of a brake according to the penetration speed. The load applied to the penetrator is changed by controlling the penetrating body, and the drive source unit is controlled in accordance with the load applied to the penetrator and the penetration speed to impart rotation to the penetrating rod. Furthermore during penetration rod rotating penetration, characterized in that it comprises a control unit for rotating imparting stop to penetration rod by controlling the drive unit in accordance with the penetration velocity.
【0008】[0008]
【作用】上記構成の自動貫入試験機は、貫入体を地中に
貫入していく過程で、貫入体の貫入速度が検出される
と、これに応じて回転体に付与される荷重又は回転が変
更される。例えば、回転体に100kgfの荷重と駆動
源部の駆動による回転とが付与され、地中に貫入されて
いるときにおいては、貫入速度が所定値を越えると駆動
源部の駆動が停止して回転体への回転付与が停止される
とともに、荷重が自動的に75kgfに減じられるよう
になっている。また、荷重のみで貫入体が貫入している
ときには、貫入体の貫入が停止した時、つまり貫入速度
が0になった時に荷重を増やす(最大100kgf)処
理が行われ、荷重が100kgfで貫入速度が0になる
と、貫入体へ回転が付与される。When the penetration speed of the penetrating body is detected in the process of penetrating the penetrating body into the ground, the load or rotation applied to the rotating body is adjusted. Be changed. For example, when a rotating body is provided with a load of 100 kgf and rotation by driving of the drive source unit, and when the body is penetrated into the ground, when the penetration speed exceeds a predetermined value, the drive of the drive source unit stops and the rotation is stopped. The rotation of the body is stopped, and the load is automatically reduced to 75 kgf. When the penetrating body penetrates only with the load, when the penetration of the penetrating body stops, that is, when the penetrating speed becomes zero, a process of increasing the load (maximum 100 kgf) is performed. Is zero, rotation is imparted to the penetrator.
【0009】[0009]
【実施例】以下図面に基づき本発明の一実施例を説明す
る。図3および図4において1は自動貫入試験機であ
り、大別して平行に置かれた一対のフレーム2と、この
フレーム2に案内されて上下に移動可能な載荷台3と、
この載荷台3に設置される駆動源部4と、前記載荷台3
上に置かれ、駆動源部4の駆動により回転するチャック
ユニット5と、載荷台3に配置されてチャックユニット
5から伝わる負荷トルクの検出を行うトルク検出部6
と、前記載荷台3上に位置し、載荷台3の上昇および下
降速度を調整する速度調整部7と、前記載荷台3上に位
置し、載荷台3の上昇および下降速度を検出する速度検
出部8と、これら各部の動作を制御する制御部9とから
構成されている。以下、これら各部の構成を詳細に説明
する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 3 and 4, reference numeral 1 denotes an automatic penetration tester, which is roughly divided into a pair of frames 2, a loading table 3 guided by the frames 2 and movable up and down, and
A drive source unit 4 installed on the loading platform 3;
A chuck unit 5 placed above and rotated by the drive of the drive source unit 4, and a torque detector 6 disposed on the loading platform 3 and detecting a load torque transmitted from the chuck unit 5.
A speed adjustment unit 7 located on the loading platform 3 for adjusting the ascent and descent speed of the loading platform 3; and a speed detection unit located on the loading platform 3 and detecting the ascent and descent speed of the loading platform 3. It comprises a unit 8 and a control unit 9 for controlling the operation of each unit. Hereinafter, the configuration of each of these units will be described in detail.
【0010】前記フレーム2は、垂直フレーム材2aと
水平フレーム材2bとを逆T字様に接合したフレーム材
を2基横列配置し、これを垂直フレーム材2aの背面側
に位置する背面板2cで接合して成り、垂直フレーム材
2aは、その外方向に向く側面が全長に渡って一定の幅
で開放されており、詳細を後述する載荷台3を、上下に
案内する案内路を成すように構成されている。The frame 2 is composed of two frame members in which a vertical frame member 2a and a horizontal frame member 2b are joined in an inverted T-shape, and these are arranged in a row. A back plate 2c located on the rear side of the vertical frame member 2a. The vertical frame member 2a has an outwardly-facing side surface that is opened at a constant width over the entire length, and forms a guide path that guides the loading table 3, which will be described in detail later, up and down. Is configured.
【0011】前述のフレーム2には図5ないし図9に示
す載荷台3が上下移動自在に嵌合している。この載荷台
3は内部が空洞に形成された箱状を成し、その内部両側
面には2個づつローラ3aが回転自在に配設されてお
り、このローラ3aは前記フレーム2における垂直フレ
ーム材2aに嵌合している。また、この載荷台3の前面
には、常時所定重量の錘が懸架される錘掛け3bが突設
されており、この錘掛け3bには、載荷台3に全ての部
品を配したときの装備重量が100kgfとなるよう
に、不足重量分のウェイト3cが懸荷されている。A loading table 3 shown in FIGS. 5 to 9 is fitted to the frame 2 so as to be vertically movable. The loading table 3 is formed in a box shape having a hollow inside, and two rollers 3a are rotatably disposed on both inner side surfaces of the loading table 3, and the rollers 3a are formed of a vertical frame material in the frame 2. 2a. A weight holder 3b, on which a weight of a predetermined weight is constantly suspended, is protrudingly provided on the front surface of the loading table 3. The weight holder 3b is equipped with all the components on the loading table 3. Insufficient weight 3c is suspended so that the weight becomes 100 kgf.
【0012】駆動源部4は前述の載荷台3後部に配置さ
れる。本実施例において、この駆動源部4はモータであ
り、以下の説明は駆動源部4をモータ4として行う。こ
のモータ4は、出力軸4aが載荷台3の上面に突出する
ように設置され、出力軸4aには第1スプロケット4b
が一体に回転可能に軸支されている。The drive source unit 4 is disposed at the rear of the loading table 3 described above. In this embodiment, the drive source unit 4 is a motor, and the following description will be made with the drive source unit 4 as the motor 4. The motor 4 is installed such that the output shaft 4a protrudes from the upper surface of the loading table 3, and the output shaft 4a has a first sprocket 4b
Are rotatably supported integrally.
【0013】載荷台3後部のモータ4の隣接位置にはト
ルク検出部6が配置されている。このトルク検出部6
は、図11および図12に示すように、載荷台3上面に
突出する第1入力軸10を有し、この第1入力軸10に
は上端に第2スプロケット11が連結されるとともに、
下端には電磁クラッチ12が連結される。この電磁クラ
ッチ12は電磁石により図示しない対向する2枚のディ
スクの結合、解除を行うもので、第1入力軸10は一方
のディスクに連結されており、また他方のディスクには
電磁クラッチ12下方に位置する遊星歯車機構13の第
2入力軸13aが連結されている。A torque detector 6 is arranged at a position adjacent to the motor 4 at the rear of the loading table 3. This torque detector 6
Has a first input shaft 10 protruding from the upper surface of the loading platform 3, as shown in FIGS. 11 and 12, a second sprocket 11 is connected to an upper end of the first input shaft 10,
An electromagnetic clutch 12 is connected to the lower end. The electromagnetic clutch 12 couples and releases two opposing disks (not shown) by an electromagnet. The first input shaft 10 is connected to one disk, and the other disk is provided below the electromagnetic clutch 12. The second input shaft 13a of the located planetary gear mechanism 13 is connected.
【0014】この遊星歯車機構13は第2入力軸13a
下端に連結される太陽歯車13bと、この太陽歯車13
bを囲んで位置するとともに、これと噛合し、下面側に
位置する出力軸13dに回転自在に支持される3個の遊
星歯車13cと、これら遊星歯車13cと内周面に成形
された歯部で噛合する内歯歯車13eとから構成され、
前記内歯歯車13e上面側には、その外周接線方向に延
び、内歯歯車13eを常時一回転方向に付勢する2本の
ばね14が内歯歯車13e中心に対して点対称に配置さ
れており、さらに内歯歯車13eには扇形状のスリット
板15も連結される。このスリット板15には、その円
弧部に凹凸状のスリット15aが連続成形されており、
このスリット15a位置にはスリット15aを覆うよう
に光電センサ16が所定間隔をおいて2個配置されてい
る。また、出力軸13d下端には、第3スプロケット1
3fが連結されている。The planetary gear mechanism 13 has a second input shaft 13a.
A sun gear 13b connected to the lower end;
b, three planetary gears 13c meshing therewith and rotatably supported by an output shaft 13d positioned on the lower surface side, and tooth portions formed on the planetary gears 13c and the inner peripheral surface thereof. And an internal gear 13e meshed with
On the upper surface of the internal gear 13e, two springs 14 extending in a direction tangential to the outer periphery thereof and constantly biasing the internal gear 13e in one rotation direction are arranged point-symmetrically with respect to the center of the internal gear 13e. In addition, a sector-shaped slit plate 15 is also connected to the internal gear 13e. The slit plate 15 is formed with a slit 15a having a concave-convex shape formed continuously in an arc portion thereof.
At the position of the slit 15a, two photoelectric sensors 16 are arranged at a predetermined interval so as to cover the slit 15a. A third sprocket 1 is provided at the lower end of the output shaft 13d.
3f is connected.
【0015】前述したトルク検出部6の前方位置には速
度調整部7が配置されている。この速度調整部7は、図
10に示すようにトルク検出部6における第1入力軸1
0と平行な軸線を以て、第1入力軸10前方に位置する
回転自在な第1軸17を有し、この第1軸17の上端に
は第4スプロケット18が、また下端には傘歯車19が
それぞれ一体に回転可能に軸支されている。この第1軸
17の下方にはこれと交叉する軸線を有する伝達軸20
が載荷台3上に配置される支持台3dに回転可能に支持
されて位置しており、この伝達軸20の一端には、第1
軸17の傘歯車19と噛合するこれと同形状の傘歯車1
9が一体に回転可能に固定され、また他端には、一方向
にのみ回転の伝達を行う一方向クラッチ21が連結され
ている。A speed adjuster 7 is disposed at a position in front of the torque detector 6 described above. As shown in FIG. 10, the speed adjusting unit 7 controls the first input shaft 1 in the torque detecting unit 6.
It has a rotatable first shaft 17 located in front of the first input shaft 10 with an axis parallel to 0, a fourth sprocket 18 at the upper end of the first shaft 17, and a bevel gear 19 at the lower end. Each is rotatably supported integrally. A transmission shaft 20 having an axis crossing the first shaft 17 is provided below the first shaft 17.
Is rotatably supported by a support 3d disposed on the loading platform 3, and one end of the transmission shaft 20 is provided with a first
Bevel gear 1 of the same shape meshing with bevel gear 19 of shaft 17
A one-way clutch 21 for transmitting rotation in only one direction is connected to the other end.
【0016】一方向クラッチ21には前記伝達軸20と
同軸線上に位置する第2軸22が連結され、この第2軸
22にはパウダブレーキ23と第1歯車24とがそれぞ
れ嵌合固定されている。パウダブレーキ23は支持台3
dに固定される外輪23aと、この外輪23aの内部に
位置する図示しない内輪とこれら外輪23aと内輪との
間に設けられる粉体室に封入されて磁力作用によって体
積の変化する図示しない粉末状のパウダとから成る。こ
のパウダブレーキ23における内輪は第2軸22にこれ
と一体に回転可能に固定されており、パウダブレーキ2
3内のパウダの体積変化にともなって内輪と外輪23a
との間に発生する摩擦抵抗によって第2軸22の回転数
を制御することが可能なように構成されている。A one-way clutch 21 is connected to a second shaft 22 located coaxially with the transmission shaft 20, and a powder brake 23 and a first gear 24 are fitted and fixed to the second shaft 22, respectively. I have. The powder brake 23 is a support base 3
d, an inner ring (not shown) located inside the outer ring 23a, and a powdery material (not shown) which is sealed in a powder chamber provided between the outer ring 23a and the inner ring and changes in volume by a magnetic force. And powder. The inner ring of the powder brake 23 is fixed to the second shaft 22 so as to be integrally rotatable therewith.
The inner ring and the outer ring 23a according to the volume change of the powder in 3
The rotational speed of the second shaft 22 can be controlled by the frictional resistance generated between the second shaft 22 and the second shaft 22.
【0017】第2軸22の前方斜め下方には、第2軸2
2の軸線と平行な軸線を有し、前記第1歯車24と噛合
する第2歯車25と、第2歯車25の径よりも小なる径
の第3歯車26とがそれぞれ一体に回転可能に固定され
た第3軸27が配置されており、この第3軸27の前方
斜め上方には第3軸27の軸線と平行な軸線を有し、第
3軸27の第3歯車26と噛合する第4歯車28と、前
記フレーム2における案内用チェーン2dと噛合するス
プロケット29とが一体に回転可能に固定された第4軸
30が配設されている。スプロケット29は前記フレー
ム2に背面板2cに垂直方向に延びて配置される案内用
チェーン2dに噛合している。A second shaft 2 is provided obliquely below and in front of the second shaft 22.
A second gear 25 having an axis parallel to the second gear and meshing with the first gear 24, and a third gear 26 having a diameter smaller than the diameter of the second gear 25 are integrally rotatably fixed. A third shaft 27 is disposed, and has an axis parallel to the axis of the third shaft 27 obliquely above and in front of the third shaft 27, and meshes with the third gear 26 of the third shaft 27. A fourth shaft 30 to which a four gear 28 and a sprocket 29 meshing with the guide chain 2d of the frame 2 are integrally rotatably fixed is provided. The sprocket 29 meshes with a guide chain 2d that is arranged on the frame 2 and extends vertically to the back plate 2c.
【0018】速度検出部8は前述の速度調整部7におけ
る第4軸30の軸線の延長上に配置される。この速度検
出部8は、図1および図2に示すように前記フレーム2
の背面板2cに垂直方向に延びて配置される案内部材の
一例であるラック2eと、前記第4軸30と同軸線上に
位置し両端を回転自在に支持された検出軸31と、この
検出軸31に一体に回転可能に挿通固定されるパルス発
生部の一例である円板状のスリット円板32と、スリッ
ト円板32同様検出軸31に一体に回転可能に挿通固定
されるとともに前記ラック2eと噛合する回転部の一例
であるピニオンギヤ33と、スリット円板32の円周部
に所定の間隔をおいて配置されるパルス検出部の一例で
ある2個の光電センサ34とから構成される。この速度
検出部8におけるスリット円板32の円周部にはその全
周に渡って凹凸状のスリット32aが成形されている。The speed detecting section 8 is arranged on the extension of the axis of the fourth shaft 30 in the speed adjusting section 7 described above. As shown in FIGS. 1 and 2, the speed detector 8
A rack 2e, which is an example of a guide member extending in the vertical direction on the rear plate 2c, a detection shaft 31 which is coaxial with the fourth shaft 30 and has both ends rotatably supported, and a detection shaft 31 A disk-shaped slit disk 32, which is an example of a pulse generating unit which is inserted and fixed so as to be rotatable integrally with the disk 31, and is inserted and fixed so as to be rotatable integrally with the detection shaft 31 similarly to the slit disk 32 and the rack 2e. A pinion gear 33 is an example of a rotating unit that meshes with the optical disk, and two photoelectric sensors 34 are an example of a pulse detection unit arranged at predetermined intervals on the circumferential portion of the slit disk 32. An irregular slit 32a is formed around the entire circumference of the slit disk 32 in the speed detecting section 8 over the entire circumference.
【0019】また、載置台3前部にはチャックユニット
5が配置される。このチャックユニット5は図13に示
すように載荷台の上下に突出する形状であり、載荷台3
上面に取り付けられる台座35を有しており、この台座
35の下面には、載荷台3下方に垂下する円筒状の軸受
ケース36が連結されている。この軸受ケース36の内
部には軸受を介して円筒状の回転伝達スリーブ37が回
転自在に配置されており、この回転伝達スリーブ37の
下端には第5スプロケット38が一体に回転自在に固定
され、また上端には、円筒状の中継スリーブ39が一体
に回転するように螺入されている。さらに、この中継ス
リーブ39の上面には円筒状のガイドスリーブ40が固
定されており、このガイドスリーブ40の外周にはばね
5aが嵌装されるとともに、このばね5aによって常時
上方に付勢される円筒状のスライドスリーブ41が挿通
している。A chuck unit 5 is disposed in front of the mounting table 3. The chuck unit 5 has a shape protruding above and below the loading platform as shown in FIG.
It has a pedestal 35 attached to the upper surface, and a cylindrical bearing case 36 hanging down below the loading platform 3 is connected to the lower surface of the pedestal 35. A cylindrical rotation transmitting sleeve 37 is rotatably disposed inside the bearing case 36 via a bearing, and a fifth sprocket 38 is integrally and rotatably fixed to a lower end of the rotation transmitting sleeve 37. A cylindrical relay sleeve 39 is screwed into the upper end so as to rotate integrally. Further, a cylindrical guide sleeve 40 is fixed to the upper surface of the relay sleeve 39, and a spring 5a is fitted on the outer periphery of the guide sleeve 40, and is always urged upward by the spring 5a. A cylindrical slide sleeve 41 is inserted.
【0020】前記ガイドスリーブ40の先端付近には、
その外周から内周に貫通する貫通穴40aが円周を3分
割するように3ヶ所穿設されており、この貫通穴40a
にはそれぞれ鋼球42が動作可能に収納されている。ま
た、ガイドスリーブ40の先端には中心にガイドスリー
ブ40内径と同径の穴が空けられた円板状のストッパ4
0bが外周方向に突出して設けられている。さらに、前
記スライドスリーブ41の内周面は、下面から成形され
るガイドスリーブ40の外周面より僅かに大きい径の内
孔と、この内孔上部に連続成形されるこれより大きい径
の内孔とからなる段付き内周面に成形されており、スラ
イドスリーブ41をガイドスリーブ40外周に沿って下
方に摺動させることによってガイドスリーブ40の貫通
穴40a内に位置する鋼球42が貫通穴40aから抜け
落ちない程度に動作できるよう構成されるとともに、下
面側の内向には垂直方向に溝41aが削設されており、
この溝41aには前記ガイドスリーブ40外周に螺入さ
れるストッパねじ40cの頭部が係合し、スライドスリ
ーブ41を回転させることによってガイドスリーブ40
も一体に回転するように構成されている。In the vicinity of the tip of the guide sleeve 40,
A through hole 40a penetrating from the outer periphery to the inner periphery is formed at three places so as to divide the circumference into three parts.
, A steel ball 42 is operably stored. A disc-shaped stopper 4 having a hole at the center of the guide sleeve 40 and having the same diameter as the inner diameter of the guide sleeve 40 is formed at the center.
0b is provided so as to protrude in the outer peripheral direction. Further, the inner peripheral surface of the slide sleeve 41 has an inner hole having a slightly larger diameter than the outer peripheral surface of the guide sleeve 40 formed from the lower surface, and an inner hole having a larger diameter continuously formed above the inner hole. The steel ball 42 located in the through hole 40a of the guide sleeve 40 is formed by sliding the slide sleeve 41 downward along the outer circumference of the guide sleeve 40 from the through hole 40a. It is configured to be able to operate to the extent that it does not fall off, and a groove 41a is cut in the vertical direction inward on the lower surface side,
The head of a stopper screw 40c screwed into the outer periphery of the guide sleeve 40 is engaged with the groove 41a.
Are also configured to rotate together.
【0021】前記チャックユニット5には、貫入ロッド
43が一体に回転可能に保持される。この貫入ロッド4
3は全長1000mmの軸状部材であり、その先端には
スクリューポイントと称呼される貫入体44が取り付け
られている。本実施例において、この貫入体44はJI
S規格A1221のスウェーデン式サウンディング試験
方法に基づいて製作されており、全長200mmの略円
錐形状の貫入体44外周面には、その全長に渡ってらせ
ん状の螺旋溝44aが形成されている。また貫入ロッド
43の上部には貫入ロッド43と同径の軸材から成る全
長250mmのアダプタ45が螺入結合され、このアダ
プタ45上部にはその外周を3等分して係止溝45aが
削設されており、前記ガイドスリーブ40における鋼球
42が嵌合可能に構成されるとともに、アダプタ45上
端には雄ねじ45bが成形されて、他の貫入ロッド43
を連結可能に構成されている。The penetrating rod 43 is integrally rotatably held by the chuck unit 5. This penetrating rod 4
Reference numeral 3 denotes a shaft-shaped member having a total length of 1000 mm, and a penetrating body 44 called a screw point is attached to the tip of the shaft-shaped member. In this embodiment, this penetrating body 44 is made of JI
It is manufactured based on the Swedish sounding test method of S standard A1221. A spiral groove 44a having a spiral shape is formed on the outer peripheral surface of the substantially conical penetrator 44 having a total length of 200 mm over the entire length. An upper part of the penetrating rod 43 is screwed with an adapter 45 having a total length of 250 mm and made of a shaft having the same diameter as the penetrating rod 43, and the upper part of the adapter 45 is cut into a locking groove 45a by dividing its outer circumference into three equal parts. A steel ball 42 in the guide sleeve 40 is configured to be fittable, and an external thread 45b is formed at the upper end of the adapter 45 to form another penetration rod 43.
Are connectable.
【0022】一方、前記速度検出部8および速度調整部
7には各速度情報を取り出すためのケーブル(図示せ
ず)が連結されており、このケーブルは制御部9と連絡
されている。この制御部9は、速度検出部8から送られ
る載荷台3の昇降速度情報を処理するとともに、速度調
整部7に動作命令信号を送るように構成されており、さ
らにはトルク検出部6における光電センサ16から送ら
れるスリット板15の回転情報をトルク値に換算するよ
うにも構成されている。また、この制御部9にはプリン
タ9aが備えられており、貫入試験時の必要データを出
力可能に構成されている。On the other hand, a cable (not shown) for extracting each speed information is connected to the speed detecting section 8 and the speed adjusting section 7, and this cable is connected to the control section 9. The control unit 9 is configured to process the lifting / lowering speed information of the loading platform 3 sent from the speed detection unit 8 and to send an operation command signal to the speed adjustment unit 7. The rotation information of the slit plate 15 sent from the sensor 16 is also converted into a torque value. The control unit 9 is provided with a printer 9a, which is capable of outputting necessary data at the time of a penetration test.
【0023】前述のモータ4、トルク検出部6および速
度調整部7における各スプロケット、すなわち第1スプ
ロケット4b、第2スプロケット11および第4スプロ
ケット18には図3に示すように駆動用チェーン46が
巻回されており、駆動源部4の回転駆動が各部に確実に
伝達されるように構成され、またトルク検出部6および
チャックユニット5における第3スプロケット13f、
第5スプロケット38の間には図4に示すように4個の
中継スプロケット47を介して伝達用チェーン48が巻
回されており、トルク検出部6の遊星歯車機構13から
出力される回転がチャックユニット5に伝達されるよう
に構成されている。As shown in FIG. 3, a drive chain 46 is wound around each of the sprockets in the motor 4, the torque detector 6, and the speed adjuster 7, that is, the first sprocket 4b, the second sprocket 11, and the fourth sprocket 18. The third sprocket 13f in the torque detecting unit 6 and the chuck unit 5 is configured to be reliably rotated so that the rotational drive of the drive source unit 4 is transmitted to each unit.
As shown in FIG. 4, a transmission chain 48 is wound between the fifth sprockets 38 via four relay sprockets 47, and the rotation output from the planetary gear mechanism 13 of the torque detecting unit 6 is chucked. It is configured to be transmitted to the unit 5.
【0024】以上の構成よりなる本発明の自動貫入試験
機1は、載荷台3を下降させるとともに、駆動源部4の
駆動によって貫入体44を回転させつつ地中に貫入し、
貫入体が地中において受ける負荷トルク値を検出する一
方で、貫入体44の貫入速度、即ち載荷台3の下降速度
を厳密に制御して常に安定した貫入体44の貫入を行
い、極めて正確に貫入試験を遂行するものである。この
ことをさらに明白にするために、以下に本自動貫入試験
機1の作用につき詳細を述べる。The automatic piercing tester 1 of the present invention having the above-described configuration lowers the loading platform 3 and penetrates into the ground while rotating the piercing body 44 by driving the driving source unit 4.
While detecting the load torque value that the penetrating body receives in the ground, the penetration speed of the penetrating body 44, that is, the descending speed of the loading platform 3 is strictly controlled to always stably penetrate the penetrating body 44, and it is extremely accurate. A penetration test is performed. In order to make this more clear, the operation of the automatic penetration tester 1 will be described in detail below.
【0025】まず、チャックユニット5に貫入ロッド4
3を下方から挿入して保持する。現段階で使用する貫入
ロッド43は先端に貫入体44が連結されたもので、こ
の貫入ロッド43を保持する際には、まず、チャックユ
ニット5におけるスライドスリーブ41をガイドスリー
ブ40に沿って下方に引き下げ、鋼球42をスライドス
リーブ41内周面の段付き形状を以て貫通穴40a内で
動作可能にし、続いて、ガイドスリーブ40に貫入ロッ
ド43を挿入し、アダプタ45上端付近をガイドスリー
ブ40内に位置させてスライドスリーブ41を開放しつ
つ貫入ロッド43を回転させると、鋼球42とアダプタ
45の係止溝45aとが係合し、それにともなってスラ
イドスリーブ41はばね5aの力によって上方に移動
し、その内周面でガイドスリーブ40の貫通穴40aを
覆い、鋼球42を動作不能として貫入ロッド43の保持
を行う。First, the penetration rod 4 is inserted into the chuck unit 5.
3 is inserted from below and held. The penetrating rod 43 used at this stage has a penetrating body 44 connected to the tip. When holding the penetrating rod 43, first, the slide sleeve 41 of the chuck unit 5 is moved downward along the guide sleeve 40. The steel ball 42 is made operable in the through hole 40 a with the stepped shape of the inner peripheral surface of the slide sleeve 41, and then the penetration rod 43 is inserted into the guide sleeve 40, and the vicinity of the upper end of the adapter 45 is inserted into the guide sleeve 40. When the penetrating rod 43 is rotated while the slide sleeve 41 is opened while being positioned, the steel ball 42 and the locking groove 45a of the adapter 45 are engaged, and accordingly the slide sleeve 41 moves upward by the force of the spring 5a. Then, the inner peripheral surface covers the through hole 40a of the guide sleeve 40, and makes the steel ball 42 inoperable to hold the penetration rod 43. It is carried out.
【0026】貫入ロッド43の保持を完了して後、制御
部9における図示を省略するスタートスイッチを押す
と、制御部9からモータ4の駆動命令が出力されてモー
タ4が駆動する。このモータ4の駆動は出力軸4aの第
1スプロケット4bから駆動用チェーン46に伝達さ
れ、この駆動用チェーン46から第2スプロケット11
に伝達されて、第1入力軸10から電磁クラッチ12に
入力される。このとき、電磁クラッチ12は図示しない
2枚のディスクが分離した状態にあり、これ以降の部
品、すなわち遊星歯車機構13以後の部品には回転が伝
達されない。After the holding of the penetrating rod 43 is completed, when a start switch (not shown) in the controller 9 is pressed, a drive command for the motor 4 is output from the controller 9 and the motor 4 is driven. The drive of the motor 4 is transmitted from the first sprocket 4b of the output shaft 4a to the drive chain 46, and the second sprocket 11
And input from the first input shaft 10 to the electromagnetic clutch 12. At this time, the electromagnetic clutch 12 is in a state in which two disks (not shown) are separated from each other, and rotation is not transmitted to components thereafter, that is, components after the planetary gear mechanism 13.
【0027】一方、モータ4の駆動は第2スプロケット
11に伝達されると同時に、第4スプロケット18にも
伝達される。第4スプロケット18に伝達されたモータ
4の駆動により第1軸17が回転を開始し、この第一軸
17の回転は傘歯車19によって伝達軸20に伝達され
るが、このとき伝達軸20に伝えられる回転方向は一方
向クラッチ21において回転伝達不可能な方向であるた
め、伝達軸20と一方向クラッチ21を介して連結され
るパウダブレーキ23等の部品には回転が伝達されるこ
とがない。On the other hand, the drive of the motor 4 is transmitted to the second sprocket 11 and simultaneously to the fourth sprocket 18. The rotation of the first shaft 17 is started by the drive of the motor 4 transmitted to the fourth sprocket 18, and the rotation of the first shaft 17 is transmitted to the transmission shaft 20 by the bevel gear 19. Since the transmitted rotation direction is a direction in which rotation cannot be transmitted by the one-way clutch 21, rotation is not transmitted to components such as the powder brake 23 connected to the transmission shaft 20 via the one-way clutch 21. .
【0028】このようにモータ4の駆動が中途で伝達不
能となっている状態において、貫入体44の先端を地表
に接地させて待機させる。このときパウダブレーキ23
には最大の制動力を生む電圧が負荷されており、この制
動力は第2軸22、第3軸27、第4軸30によってス
プロケット29に及び、スプロケット29が案内用チェ
ーン2dと噛合した状態で停止するため、載荷台3は下
降することはできない。この状態において、制御部9か
ら速度調整部7のパウダブレーキ23に対して電圧負荷
命令が出力され、パウダブレーキ23に負荷されている
電圧が変化し、パウダブレーキ23の制動力が弱められ
る。このことによって、第2軸22、第3軸27、第4
軸30は回転可能となり、載荷台3は重量によってフレ
ーム2に沿って下降する。In the state where the drive of the motor 4 cannot be transmitted halfway, the tip of the penetrating body 44 is brought into contact with the ground to stand by. At this time, the powder brake 23
Is applied with a voltage that produces the maximum braking force. The braking force is transmitted to the sprocket 29 by the second shaft 22, the third shaft 27, and the fourth shaft 30, and the sprocket 29 is engaged with the guide chain 2d. , The loading platform 3 cannot descend. In this state, a voltage load command is output from the control unit 9 to the powder brake 23 of the speed adjustment unit 7, the voltage applied to the powder brake 23 changes, and the braking force of the powder brake 23 is reduced. As a result, the second shaft 22, the third shaft 27, the fourth shaft
The shaft 30 becomes rotatable, and the loading platform 3 descends along the frame 2 by weight.
【0029】パウダブレーキの制動力が弱まることによ
って貫入体44には載荷台の重量が荷重となってかか
り、このことで貫入体44は地中に沈下する。ただし、
このときスプロケット29は、第2軸22、第3軸2
7、第4軸30の各歯車によって伝達されるパウダブレ
ーキ23の制動力を受けるため、貫入体44には載荷台
3の装備重量である100kgfの荷重ではなく、50
kgfに相当する荷重が作用し、貫入体44は、この5
0kgfの荷重で沈下できる深度に達すると停止する。When the braking force of the powder brake is reduced, the weight of the loading platform is applied to the penetrating body 44 as a load, whereby the penetrating body 44 sinks into the ground. However,
At this time, the sprocket 29 is
7. Because the braking force of the powder brake 23 transmitted by each gear of the fourth shaft 30 is received, the penetrating body 44 does not have a load of 100 kgf which is the equipment weight of the loading table 3 but has a load of 50 kgf.
A load corresponding to kgf is applied, and the penetrating body 44
It stops when it reaches the depth where it can sink with a load of 0 kgf.
【0030】貫入体44の沈下が停止すると、再度パウ
ダブレーキ23に負荷される電圧が変化する。このとき
にパウダブレーキ23に負荷される電圧は、貫入体44
にかかる荷重を75kgfとするに相当する制動カをパ
ウダブレーキ23が発生する電圧であり、この電圧の変
化によって貫入体44はさらに地中に沈下し、75kg
fの荷重で沈下できる深度に達すると停止する。When the subsidence of the penetrator 44 stops, the voltage applied to the powder brake 23 changes again. At this time, the voltage applied to the powder brake 23 is
This is a voltage generated by the powder brake 23 to generate a braking force corresponding to a load of 75 kgf. The change in the voltage causes the penetrator 44 to further sink into the ground, and
It stops when it reaches the depth where it can sink by the load of f.
【0031】75kgfの荷重で貫入体44の沈下が停
止すると、続いてパウダブレーキ23への電圧の供給が
停止される。このことによって、パウダブレーキ23の
制動力は消失し、貫入体44には、載荷台3の本来の装
備重量100kgfの荷重が作用し、貫入体44は再度
地中に沈下を開始し、100kgfの荷重で沈下できる
深度に達すると停止する。When the subsidence of the penetrator 44 stops at a load of 75 kgf, the supply of the voltage to the powder brake 23 is stopped. As a result, the braking force of the powder brake 23 disappears, and a load of 100 kgf, which is the original equipment weight of the loading platform 3, acts on the penetrating body 44, and the penetrating body 44 starts sinking again into the ground, and the 100 kgf of Stops when the load reaches the sinkable depth.
【0032】このように、パウダブレーキ23の制動力
を3段階に変化させて貫入体44を地中に沈下させる
間、載荷台3の下降にともなって速度検出部8のピニオ
ンギア33はフレーム2のラック2eに沿って回転移動
するから、これにともなって検出軸31およびスリット
円板32も回転し、スリット円板32の回転によって光
電センサ34からはパルスが検出される。この検出パル
スは制御部9において貫入体の貫入量に換算され、これ
を基にして制御部9内における図示しないタイマによっ
て計測される単位パルス数当たリの時間から所定貫入量
ごとの貫入速度が割り出される。As described above, while the braking force of the powder brake 23 is changed in three stages to lower the penetrating body 44 into the ground, the pinion gear 33 of the speed detector 8 Accordingly, the detection shaft 31 and the slit disk 32 also rotate, and a pulse is detected from the photoelectric sensor 34 by the rotation of the slit disk 32. The detected pulse is converted into the amount of penetration of the penetrating body in the control unit 9, and based on this, the penetration speed for each predetermined amount of penetration is calculated from the time corresponding to the number of unit pulses measured by a timer (not shown) in the control unit 9. Is determined.
【0033】100kgfの荷重で貫入体44の沈下が
停止すると、トルク検出部6における電磁クラッチ12
が作動し、モータ4の回転を遊星歯車機構13に伝達す
る。遊星歯車機構13に入力された回転は、ここで1/
4に減速されて後、出力軸13dから第3スプロケット
13fに出力される。第3スプロケット13fに出力さ
れた回転はさらに伝達用チェーン48によりチャックユ
ニット5における第5スプロケット38に伝達され、こ
のことにより回転伝達スリーブ37、中継スリーブ3
9、ガイドスリーブ40及びスライドスリーブ41が回
転を開始する。これにともなって、チャックユニット5
に保持された貫入ロッド43も回転を開始し、地中で停
止していた貫入体44は回転することによって再度地中
に貫入を開始する。When the sinking of the penetrator 44 stops with a load of 100 kgf, the electromagnetic clutch 12 in the torque detector 6
Operates to transmit the rotation of the motor 4 to the planetary gear mechanism 13. The rotation input to the planetary gear mechanism 13 is 1 /
After the speed is reduced to 4, the output is output from the output shaft 13d to the third sprocket 13f. The rotation output to the third sprocket 13f is further transmitted to the fifth sprocket 38 in the chuck unit 5 by the transmission chain 48, whereby the rotation transmission sleeve 37 and the relay sleeve 3 are rotated.
9. The guide sleeve 40 and the slide sleeve 41 start rotating. Accordingly, the chuck unit 5
The penetrating rod 43 held in the ground also starts rotating, and the penetrating body 44 that has been stopped underground starts to penetrate the ground again by rotating.
【0034】貫入体44が回転しつつ地中に貫入を開始
すると、貫入体44には土質からの回転負荷トルクが作
用し、この回転負荷トルクは貫入ロッド43からチャッ
クユニット5へ伝わり、さらには伝達用チェーン48を
介して遊星歯車機構13に及ぶ。このとき、遊星歯車機
構13における内歯歯車13eは、ばね14によって支
持される半固定状態にあるため、太陽歯車13bから遊
星歯車13cを介して内歯歯車13eに回転負荷トルク
が伝達されると、内歯歯車13eはその回転負荷トルク
値に応じてばねを圧縮しつつ回転する。この内歯歯車1
3eの回転にともなってスリット板15も回転し、この
スリット板15の回転によるスリット15aの移動に応
じて光電センサ16からは相当量のパルスが検出され
る。この検出パルスは制御部9に送られトルク値に換算
される。When the penetrating body 44 starts to penetrate into the ground while rotating, a rotational load torque from the soil acts on the penetrating body 44, and this rotational load torque is transmitted from the penetrating rod 43 to the chuck unit 5, and furthermore. The transmission chain 48 extends to the planetary gear mechanism 13. At this time, since the internal gear 13e of the planetary gear mechanism 13 is in a semi-fixed state supported by the spring 14, when the rotational load torque is transmitted from the sun gear 13b to the internal gear 13e via the planetary gear 13c. The internal gear 13e rotates while compressing the spring according to the rotational load torque value. This internal gear 1
The slit plate 15 also rotates with the rotation of 3e, and a considerable amount of pulses are detected from the photoelectric sensor 16 in accordance with the movement of the slit 15a due to the rotation of the slit plate 15. This detection pulse is sent to the control unit 9 and converted into a torque value.
【0035】また、貫入体44が回転しつつ地中に貫入
を開始して後、制御部9においてスリット円板32から
のパルスによって得られる貫入量を基にして、図示しな
いタイマによって計測される単位パルス数当たりの時間
から、所定貫入量ごとの貫入速度の割り出しが継続して
行われるとともに、この単位パルス数当たりの時間か
ら、所定貫入量間に貫入体44の回転した回数も算出さ
れる。なお、前述のトルク値の測定は所定貫入量ごとに
行われる。After the penetrating body 44 starts to penetrate into the ground while rotating, it is measured by a timer (not shown) based on the amount of penetration obtained by a pulse from the slit disk 32 in the control unit 9. From the time per unit number of pulses, the penetration speed for each predetermined amount of penetration is continuously determined, and the number of rotations of the penetrator 44 during the predetermined amount of penetration is also calculated from the time per unit number of pulses. . The above-described measurement of the torque value is performed for each predetermined amount of penetration.
【0036】貫入体44が回転力によって地中に貫入す
る行程上で、貫入速度が所定値を越えると、電磁クラッ
チ12が切られ、モータ4から遊星歯車機構13への回
転伝達を遮断し、貫入ロッド44の回転を停止させる。
これと同時にパウダブレーキ23には電圧が負荷され、
この電圧負荷にともなってパウダブレーキ23は載荷台
3が貫入体44に及ぼす荷重が75kgfとなる制動力
を発生する。これで貫入体44の沈下が停止しなけれ
ば、さらにパウダブレーキ23の負荷電圧がさらに高め
られ、パウダーブレーキ23は載荷台3が貫入体に及ぼ
す荷重が50kgfとなる制動力を発生する。貫入体4
4の沈下が停止すると、前述した貫入体44に回転を与
えない貫入動作から再度貫入体44の貫入を行う。また
貫入体44の貫入速度が所定値よりも遅くなった場合、
貫入体44の貫入はその位置で停止するとともに、図示
しないブザーが作動する。When the penetration speed exceeds a predetermined value during the process in which the penetrating body 44 penetrates into the ground by the rotational force, the electromagnetic clutch 12 is disengaged, and the rotation transmission from the motor 4 to the planetary gear mechanism 13 is cut off. The rotation of the penetration rod 44 is stopped.
At the same time, a voltage is applied to the powder brake 23,
With this voltage load, the powder brake 23 generates a braking force such that the load exerted on the penetrating body 44 by the loading platform 3 becomes 75 kgf. If the subsidence of the penetrating body 44 does not stop, the load voltage of the powder brake 23 is further increased, and the powder brake 23 generates a braking force with which the load 3 exerts a load of 50 kgf on the penetrating body. Intruder 4
When the subsidence of the penetrating body 4 stops, the penetrating body 44 is penetrated again from the above-described penetrating operation in which the penetrating body 44 is not rotated. When the penetration speed of the penetrating body 44 becomes lower than a predetermined value,
The penetration of the penetrating body 44 stops at that position, and a buzzer (not shown) operates.
【0037】この自動貫入試験機1を用いた貫入試験は
地中15m付近まで行われ、このため、貫入試験中には
幾度か貫入ロッド43を継ぎ足して貫入ロッド43の延
長を行わなければならない。貫入作業中に載荷台3が予
め設定した下死点に達すると、まずその位置で自動貫入
試験機1の動作は停止する。The penetration test using the automatic penetration tester 1 is performed up to about 15 m underground. Therefore, during the penetration test, the penetration rod 43 must be extended several times by adding the penetration rod 43. When the loading platform 3 reaches a preset bottom dead center during the piercing operation, the operation of the automatic piercing test machine 1 is stopped at that position.
【0038】その後、チャックユニット5に保持された
貫入ロッド43の上端に新たな貫入ロッド43を螺入
し、チャックユニット5のスライドスリーブ41をガイ
ドスリーブ40に沿って下降させるとともに、約30°
スライドスリーブ40を回転させる。スライドスリーブ
41を回転させることによって、ガイドスリーブ40の
ストッパねじ40cがスライドスリーブ41の溝41a
に係合しているためガイドスリーブ40も回転し、この
ことによって、アダプタ45の係止溝45aに嵌合して
いた鋼球42は係止溝45aから離脱し、アダプタ45
の係止溝45aの成形されていない外周面に当接する。
この状態において鋼球42は図14に示すようにガイド
スリーブ40外周面から突出しており、スライドスリー
ブ41の段付き内周面はこの鋼球42の突出分に係止す
る。このため、スライドスリーブ41を下方に引き下げ
ている力を解除しても、スライドスリーブ41はその位
置で停止する。Thereafter, a new penetrating rod 43 is screwed into the upper end of the penetrating rod 43 held by the chuck unit 5, and the slide sleeve 41 of the chuck unit 5 is lowered along the guide sleeve 40, and at about 30 °
The slide sleeve 40 is rotated. By rotating the slide sleeve 41, the stopper screw 40c of the guide sleeve 40 is moved to the groove 41a of the slide sleeve 41.
, The guide sleeve 40 also rotates, whereby the steel ball 42 fitted in the locking groove 45a of the adapter 45 is detached from the locking groove 45a, and
Abuts on the unformed outer peripheral surface of the locking groove 45a.
In this state, the steel ball 42 protrudes from the outer peripheral surface of the guide sleeve 40 as shown in FIG. 14, and the stepped inner peripheral surface of the slide sleeve 41 is locked to the protrusion of the steel ball 42. Therefore, even if the force pulling down the slide sleeve 41 is released, the slide sleeve 41 stops at that position.
【0039】続いてモータ4を本来の貫入試験時とは逆
方向に駆動すると、この回転は第1スプロケット4b、
駆動用チェーン46および第4スプロケット18を介し
て第1軸17に伝達され、第1軸17から傘歯車19を
介して伝達軸20に伝達される。このときモータ4の駆
動は逆駆動であるため、一方向クラッチ21は回転を伝
達し、伝達軸20の回転は第2軸22、第3軸27、第
4軸30に伝達され、スプロケット29を案内用チェー
ン2dに沿って回転させる。このことによって載荷台3
はフレーム2に沿って上昇を開始する。Subsequently, when the motor 4 is driven in a direction opposite to that in the original penetration test, this rotation is performed by the first sprocket 4b,
The power is transmitted to the first shaft 17 via the drive chain 46 and the fourth sprocket 18, and is transmitted from the first shaft 17 to the transmission shaft 20 via the bevel gear 19. At this time, since the drive of the motor 4 is the reverse drive, the one-way clutch 21 transmits the rotation, and the rotation of the transmission shaft 20 is transmitted to the second shaft 22, the third shaft 27, and the fourth shaft 30, and the sprocket 29 is rotated. It is rotated along the guide chain 2d. This allows the loading platform 3
Starts rising along frame 2.
【0040】このとき電磁クラッチ12は切られている
ため、チャックユニット5が回転することはなく、ま
た、パウダブレーキ23には電圧がかけられていない。
載荷台は所定位置に達すると、パウダブレーキ23の制
動力によって停止する。この停止位置は新たな貫入ロッ
ド43のアダプタ45の係止溝45a付近にチャックユ
ニット5のガイドスリーブ40が位置する付近である。
また、載荷台3の上昇が停止すると同時に、モータ4の
駆動は正駆動に切り替わり同時に電磁クラッチ12が作
動してモータ4の駆動をチャックユニット5に伝達す
る。At this time, since the electromagnetic clutch 12 is disengaged, the chuck unit 5 does not rotate, and no voltage is applied to the powder brake 23.
When the loading platform reaches a predetermined position, the loading platform is stopped by the braking force of the powder brake 23. This stop position is near where the guide sleeve 40 of the chuck unit 5 is located near the locking groove 45a of the adapter 45 of the new penetrating rod 43.
At the same time as the lifting of the loading table 3 is stopped, the drive of the motor 4 is switched to the forward drive, and at the same time, the electromagnetic clutch 12 is operated to transmit the drive of the motor 4 to the chuck unit 5.
【0041】このことによってチャックユニット5は回
転し、このチャックユニット5の回転にともなって鋼球
42がアダプタ45の係止溝45aに嵌合し、スライド
スリーブ41はばね力によって上方に移動して内周面で
ガイドスリーブ40の貫通穴40aを覆い、鋼球42の
動作を封じ、新たな貫入ロッド43の接続を完了する。
この後の貫入試験は貫入ロッド43継ぎ足し前の状態か
ら継続して行われ、貫入ロッド43の継ぎ足しを繰り返
し行い目的の貫入量に貫入体44が到達すると、その時
点を以て貫入試験を終了する。As a result, the chuck unit 5 rotates, and with the rotation of the chuck unit 5, the steel ball 42 fits into the locking groove 45a of the adapter 45, and the slide sleeve 41 moves upward by spring force. The inner peripheral surface covers the through hole 40a of the guide sleeve 40 to close the operation of the steel ball 42, and complete the connection of the new penetration rod 43.
The penetration test thereafter is continuously performed from the state before the extension of the penetration rod 43. When the extension of the penetration rod 43 is repeated and the penetration body 44 reaches a target penetration amount, the penetration test is terminated at that time.
【0042】この貫入ロッド43の継ぎ足し作業が行わ
れている間に制御部9のプリンタ9aからはそれまでの
試験データが出力される。この試験データは所定貫入量
におけるトルク値と、所定貫入量間の貫入体44の回転
回数および所定貫入量間の貫入体44の回転回数から算
出した1m当たりの貫入体44の回転回数をまとめた表
形式によって出力され、貫入試験終了後、作業者はこれ
らのデータから所定貫入量における土質の判定を行う。While the work of adding the penetration rod 43 is being performed, the test data up to that time is output from the printer 9a of the control unit 9. This test data summarizes the torque value at a predetermined amount of penetration, the number of rotations of the penetrator 44 between the predetermined amount of penetration, and the number of rotations of the penetrator 44 per 1 m calculated from the number of rotations of the penetrator 44 between the predetermined amount of penetration. The data is output in a tabular format, and after completion of the penetration test, the operator determines the soil quality at a predetermined penetration amount from these data.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明の自動貫入試験機によれば、載荷
台の下降速度、即ち貫入体の貫入速度を割り出し、これ
に応じて貫入体への回転の付与、停止を切り替えるよう
に構成されているため、自沈の判断を正確に行い、自沈
に対応して回転の付与、停止を適正に切り替えることが
できる。よって、正確な試験データを取得して土質判定
の信頼性を向上することができる等の利点がある。ま
た、回転の切り替えだけでなく、貫入体に作用する荷重
の変更も貫入速度に応じて行われるため、自沈に対応し
て荷重の変更も行うことができ、より正確な試験データ
を取得して土質判定の信頼性を向上することができる。According to the automatic penetration tester of the present invention, the lowering speed of the loading platform, that is, the penetration speed of the penetrating body is determined, and the application of rotation to the penetrating body and the stop are switched accordingly. Therefore, it is possible to accurately judge the self-sinking, and to appropriately switch the application of rotation and the stop according to the self-sinking. Therefore, there are advantages that accurate test data can be obtained and the reliability of soil determination can be improved. In addition to switching the rotation, the load acting on the penetrator is also changed according to the penetration speed, so the load can be changed in response to self-settling, and more accurate test data can be obtained. The reliability of soil determination can be improved.
【図1】 本発明に係る自動貫入試験機における速度検
出部の要部拡大断面図である。FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part of a speed detector in an automatic penetration tester according to the present invention.
【図2】 図1のB−B線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図3】 本発明に係る自動貫入試験機の側面図であ
る。FIG. 3 is a side view of the automatic penetration tester according to the present invention.
【図4】 本発明に係る自動貫入試験機の背面図であ
る。FIG. 4 is a rear view of the automatic penetration tester according to the present invention.
【図5】 本発明に係る自動貫入試験機における載荷台
の拡大平面図である。FIG. 5 is an enlarged plan view of a loading platform in the automatic penetration tester according to the present invention.
【図6】 本発明に係る自動貫入試験機における載荷台
の拡大底面図である。FIG. 6 is an enlarged bottom view of a loading platform in the automatic penetration testing machine according to the present invention.
【図7】 本発明に係る自動貫入試験機における載荷台
の内部構造を明らかにした拡大平面図である。FIG. 7 is an enlarged plan view illustrating the internal structure of the loading platform in the automatic penetration tester according to the present invention.
【図8】 本発明に係る自動貫入試験機における載荷台
の内部構造を明らかにした拡大側面図である。FIG. 8 is an enlarged side view illustrating the internal structure of the loading platform in the automatic penetration tester according to the present invention.
【図9】 本発明に係る自動貫入試験機における載荷台
の内部構造を明らかにした拡大側面図である。FIG. 9 is an enlarged side view illustrating the internal structure of the loading platform in the automatic penetration tester according to the present invention.
【図10】 本発明に係る自動貫入試験機における速度
調整部の要部拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged sectional view of a main part of a speed adjusting unit in the automatic penetration tester according to the present invention.
【図11】 本発明に係る自動貫入試験機におけるトル
ク検出部の要部拡大断面図である。FIG. 11 is an enlarged sectional view of a main part of a torque detector in the automatic penetration tester according to the present invention.
【図12】 図11のA−A線断面図である。FIG. 12 is a sectional view taken along line AA of FIG. 11;
【図13】 本発明に係る自動貫入試験機におけるチャ
ックユニットの要部拡大断面図である。FIG. 13 is an enlarged sectional view of a main part of a chuck unit in the automatic penetration tester according to the present invention.
【図14】 本発明に係る自動貫入試験機におけるチャ
ックユニットの要部拡大断面図である。FIG. 14 is an enlarged sectional view of a main part of a chuck unit in the automatic penetration tester according to the present invention.
【図15】 従来例の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a conventional example.
1 自動貫入試験機 2 フレーム 3 載荷台 3c ウェイト 4 駆動源部(モータ) 5 チャックユニット 6 トルク検出部 7 速度調整部 8 速度検出部 9 制御部 12 電磁クラッチ 13 遊星歯車機構 14 ばね 15 スリット板 17 第1軸 21 一方向クラッチ 22 第2軸 23 パウダブレーキ 27 第3軸 29 スプロケット 30 第4軸 31 検出軸 32 スリット円板 33 ピニオンギア 34 光電センサ 40 ガイドスリーブ 40a 貫通穴 41 スライドスリーブ 42 鋼球 43 貫入ロッド 44 貫入体 45 アダプタ 45a 係止溝 46 駆動用チェーン 48 伝達用チェーン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic penetration testing machine 2 Frame 3 Loading table 3c Weight 4 Drive source part (motor) 5 Chuck unit 6 Torque detection part 7 Speed adjustment part 8 Speed detection part 9 Control part 12 Electromagnetic clutch 13 Planetary gear mechanism 14 Spring 15 Slit plate 17 First shaft 21 One-way clutch 22 Second shaft 23 Powder brake 27 Third shaft 29 Sprocket 30 Fourth shaft 31 Detecting shaft 32 Slit disk 33 Pinion gear 34 Photoelectric sensor 40 Guide sleeve 40a Through hole 41 Slide sleeve 42 Steel ball 43 Penetrating rod 44 Penetrating body 45 Adapter 45a Locking groove 46 Drive chain 48 Transmission chain
Claims (1)
荷台と、この載荷台に回転自在に配置されたチャックユ
ニットと、このチャックユニットを回転駆動する駆動源
部と、前記チャックユニットに保持されかつ先端に貫入
体が連結された貫入ロッドと、前記載荷台の昇降動作を
制動することにより載荷台の重量によって貫入体に負荷
される荷重を変更するブレーキとを有し、前記貫入体に
荷重を負荷するとともに前記駆動源部の駆動による回転
を付与して、これを地中に貫入する自動貫入試験機であ
って、 前記貫入体の貫入速度を割り出し、この貫入速度に応じ
てブレーキを制御して制動力を変更することにより貫入
体に負荷される荷重を変更するとともに、貫入体に負荷
される荷重と貫入速度とに応じて前記駆動源部を制御し
て貫入ロッドへ回転の付与を行い、さらに貫入ロッド回
転貫入中には貫入速度に応じて前記駆動源部を制御して
貫入ロッドへの回転付与停止を行う制御部を備えている
ことを特徴とする自動貫入試験機。1. A loading table having a predetermined weight that can be raised and lowered along a frame, a chuck unit rotatably disposed on the loading table, a driving source unit that rotationally drives the chuck unit, and a holding unit that holds the chuck unit. A penetrating rod having a penetrating body connected to the tip thereof, and a brake for changing the load applied to the penetrating body by the weight of the loading platform by braking the lifting / lowering operation of the loading platform. Applying a load and rotating by driving of the drive source unit
By applying a penetration, which an automatic penetration tester penetrating into the ground, indexing the penetration rate of the penetrating body, by changing the braking force by controlling the brake in response to the penetration rate
Change the load applied to the body and load the penetrator
Controlling the drive source according to the applied load and the penetration speed.
Rotation to the penetrating rod, and
During the rolling penetration, the drive source is controlled according to the penetration speed.
An automatic penetration tester comprising a control unit for stopping rotation application to a penetration rod .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24451594A JP3193835B2 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Automatic penetration tester |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24451594A JP3193835B2 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Automatic penetration tester |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000400252A Division JP3467252B2 (en) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Automatic penetration tester and method of holding penetration rod |
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---|---|
JPH0874241A JPH0874241A (en) | 1996-03-19 |
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24451594A Expired - Fee Related JP3193835B2 (en) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | Automatic penetration tester |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3193835B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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JP2002116219A (en) * | 2000-10-05 | 2002-04-19 | Hioki Ee Corp | Measuring apparatus |
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1994
- 1994-08-31 JP JP24451594A patent/JP3193835B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH0874241A (en) | 1996-03-19 |
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