JPH0874241A - Automatic penetration tester - Google Patents

Automatic penetration tester

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JPH0874241A
JPH0874241A JP24451594A JP24451594A JPH0874241A JP H0874241 A JPH0874241 A JP H0874241A JP 24451594 A JP24451594 A JP 24451594A JP 24451594 A JP24451594 A JP 24451594A JP H0874241 A JPH0874241 A JP H0874241A
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penetrating
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penetration
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公彦 井崎
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

PURPOSE: To automate the self sinking judgement by finding penetrating speed from a pulse number per unit time from a slit by rotation of a slit disc. CONSTITUTION: While sinking a penetrating body underground by a driving source part, a pinion gear 33 of a speed detection part 8 rotationally moves along a rack 2e in accordance with lowering of a loading platform, and as a detection shaft 31 and a slit disc 32 also rotate, a pulse is detected from a photoelectric sensor 34. Dividing of penetrating speed per specified penetrating quantity is continuously carried out from time per a unit pulse number measured by a timer in accordance with penetrating quantity acquired by a pulse from the slit disc 32 at a control part, and the number of rotations of the penetrating body during the specified penetrating quantity is computed from this time per the unit pulse number. In this way, by setting the penetrating quantity per one pulse, it is possible to find the penetrating speed of the penetrating body from the detected pulse quantity per the unit time by the sensor, and by setting a constant standard pulse number, it is possible to precisely judge self-sinking of the penetrating body.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【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 soil properties at various depths and investigating the hardness and softness of the ground and the tightness.

【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, in various civil engineering work sites, in order to carry out the work safely and efficiently, the ground of the site is investigated before the construction work is carried out. This ground survey is performed by a so-called penetration test, which determines various soil properties at each depth and knows the hardness and softness of the soil depending on the type of soil, and various penetration test machines are used to perform this penetration test. 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。
A typical example thereof is shown in the figure and described below.
The penetration tester 100 shown in FIG. 15 has a loading table 102 that can be raised and lowered along a frame 101, and a clamp 104 that holds a shaft-shaped penetration rod 103 on the loading table 102.
The clamp 104 is connected to the clamp 104 by a chain (not shown), and is integrally formed with the clamp 104.
A motor 105 that rotationally drives 3 is provided. The clamp 104 is composed of a hammer chuck that is widely used for holding various shaft-like members, and the tip of the penetrating rod 103 held by the clamp 104 has a substantially conical shape and has a spiral groove formed in the outer peripheral portion. The body 106 is connected. Further, a weight hanging 107 is provided in front of the loading platform 102, and a weight 108 for adjusting a load applied to the penetration rod 103 during a penetration test is suspended on the weight hanging 107. The penetration rod 103 in this penetration tester is used by replenishing it several times 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 the weight hanging 1 of the penetration tester 100.
The weight 108 is gradually suspended until a predetermined weight is reached at 07, and the penetrating body 103 is submerged by the load, and after the submerging of the penetrating body 103 is stopped, the motor 105 is rotationally driven to move the penetrating rod 103. It is rotated and the penetrating body 103 is penetrated into the ground to proceed while recording various data, and the soil quality is determined based on the collected data. In this penetration test, the penetration speed may become abnormally high depending on the type of soil during the penetration of the penetration body 103 into the ground. This is generally called self-sinking, and the penetrating body 103 sinks into the ground regardless of the rotation, and the determination of the occurrence of this self-sinking depends on the visual determination of the operator.

【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。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In the penetration testing machine having the above-mentioned structure, the self-sinking judgment of the penetrating body generated during the penetration test depends on the visual judgment of the operator, and there is a certain judgment standard. However, it has been pointed out that there are individual differences in the self-sinking judgment depending on the workers, which causes a decrease in the reliability of the soil judgment. In addition, in order to determine self-sinking, an operator must always be on the side of the penetration tester during the penetration test and carefully observe the penetration state of the penetrating body. It has been pointed out that there are some drawbacks that make you miss it.

【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。
The present invention was created in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an automatic penetration tester in which self-precipitation determination is automated.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的の達成に向け、
フレームに沿って昇降自在な載荷台を配置し、この載荷
台に一体に昇降するとともに回転自在なチャックユニッ
トと、このチャックユニットを回転駆動する回転駆動源
と、載荷台の重量を調整する着脱自在な各種重量のウェ
イトとを配置し、前記チャックユニットに先端に貫入体
が連結された貫入ロッドを保持してウェイトの重量およ
び回転駆動源の駆動により貫入体を地中に貫入する自動
貫入試験機において、前記フレームと載荷台とにわたっ
て、載荷台の昇降速度を検出する速度検出部を設ける一
方、この速度検出部からの信号を処理する制御部とを設
けたことを特徴とする。速度検出部は、詳しくは、フレ
ームに垂直方向に延びるよう配置された案内部材と、載
荷台に、載荷台の昇降にともなって前記案内部材に沿っ
て滑りを生ずることなく回転するよう配置した回転部
と、この回転部と一体に回転し、その回転をパルスに置
換するパルス発生部と、パルス発生部からパルスを検出
するパルス検出部とから構成されている。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object,
A loading platform that can be raised and lowered along the frame is arranged, and a chuck unit that can be raised and lowered integrally with this loading platform and that is rotatable, a rotation drive source that rotationally drives this chuck unit, and a detachable unit that adjusts the weight of the loading platform An automatic penetration testing machine for arranging various weights of various weights, holding a penetrating rod having a penetrating body connected to the chuck unit at the tip thereof, and penetrating the penetrating body into the ground by driving the weight of the weight and the rotation drive source. In the above, while a speed detecting section for detecting the ascending / descending speed of the loading table is provided between the frame and the loading table, a control section for processing a signal from the speed detecting section is provided. Specifically, the speed detecting unit is a guide member arranged so as to extend in a vertical direction to the frame, and a rotation unit arranged on the loading platform so as to rotate along the guiding member as the loading platform moves up and down without causing slippage. And a pulse generator that rotates integrally with the rotary unit and replaces the rotation with a pulse, and a pulse detector that detects a pulse from the pulse generator.

【0008】[0008]

【作用】上記構成の自動貫入試験機は、貫入試験中に貫
入体の貫入速度を常に監視できるもので、貫入体を地中
に貫入していく行程において、載荷台の移動にともなっ
て、回転部はフレームの案内部材に沿って滑りを生ずる
ことなく回転し、この回転部の回転にともなってパルス
発生部からは回転部の回転に応じて相当量のパルスが発
せられ、このパルスはパルス検出部によって検出される
とともに、制御部に送られ、この制御部において、貫入
体の貫入速度が割り出される。
The automatic penetration tester with the above structure can constantly monitor the penetration speed of the penetrator during the penetration test. In the process of penetrating the penetrator into the ground, it rotates with the movement of the loading platform. The section rotates along the guide member of the frame without slipping, and with the rotation of the rotating section, a considerable amount of pulses are emitted from the pulse generating section according to the rotation of the rotating section, and this pulse is detected by the pulse detection. Detected by the part and sent to the control part, where the penetration speed of the penetrator is determined.

【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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIGS. 3 and 4, reference numeral 1 denotes an automatic penetration tester, which is roughly classified into a pair of frames 2 arranged in parallel, and a loading table 3 which is guided by the frames 2 and is vertically movable.
The drive source unit 4 installed on the loading platform 3 and the loading platform 3 described above.
The chuck unit 5 placed on the top and rotated by the drive of the drive source unit 4, and the torque detection unit 6 arranged on the loading table 3 for detecting the load torque transmitted from the chuck unit 5.
And a speed adjusting unit 7 located on the loading platform 3 for adjusting the ascending and descending speeds of the loading platform 3, and a speed detection unit located on the loading platform 3 for detecting the ascending and descending speeds of the loading platform 3. It is composed of a section 8 and a control section 9 for controlling the operation of each of these sections. Hereinafter, the configuration of each of these parts 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 includes two vertical frame members 2a and 2b joined together in an inverted T-shape in a horizontal arrangement, and a rear plate 2c located on the rear side of the vertical frame member 2a. The vertical frame member 2a is formed by joining the vertical frame members 2a, the side faces of which are directed outwards with a constant width over the entire length, so that the vertical frame member 2a forms a guide path for guiding the loading table 3 which will be described in detail later. 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 on the frame 2 so as to be vertically movable. The loading table 3 has a box shape with a hollow inside, and two rollers 3a are rotatably disposed on both inner side surfaces of the loading table 3. The rollers 3a are vertical frame members of the frame 2. 2a is fitted. Further, on the front surface of the loading platform 3, a weight hanging 3b on which a weight of a predetermined weight is constantly suspended is projected, and the weight hanging 3b is provided with equipment when all parts are arranged on the loading platform 3. The 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 section 4 is arranged at the rear of the loading table 3 described above. In the present embodiment, the drive source unit 4 is a motor, and the drive source unit 4 is used as the motor 4 in the following description. The motor 4 is installed so that the output shaft 4a projects from the upper surface of the loading table 3, and the output shaft 4a has a first sprocket 4b.
Is 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
As shown in FIGS. 11 and 12, has a first input shaft 10 protruding from the upper surface of the loading platform 3, and a second sprocket 11 is connected to the upper end of the first input shaft 10 and
The electromagnetic clutch 12 is connected to the lower end. The electromagnetic clutch 12 connects and disconnects two discs (not shown) facing each other with an electromagnet. The first input shaft 10 is connected to one disc, and the other disc is located below the electromagnetic clutch 12. The second input shaft 13a of the planetary gear mechanism 13 located 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。
This planetary gear mechanism 13 has a second input shaft 13a.
The sun gear 13b connected to the lower end and the sun gear 13b
Three planetary gears 13c that are positioned around b, mesh with them, and are rotatably supported by the output shaft 13d located on the lower surface side, and tooth portions formed on the inner peripheral surface of these planetary gears 13c. And an internal gear 13e that meshes with
On the upper surface side of the internal gear 13e, two springs 14 extending in the tangential direction of the outer periphery thereof and constantly urging the internal gear 13e in one rotation direction are arranged point-symmetrically with respect to the center of the internal gear 13e. Further, a sector-shaped slit plate 15 is also connected to the internal gear 13e. The slit plate 15 is formed with a concavo-convex slit 15a continuously on its arc portion.
Two photoelectric sensors 16 are arranged at predetermined positions at the slit 15a so as to cover the slit 15a. The third sprocket 1 is attached to 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 adjusting unit 7 is arranged in front of the above-mentioned torque detecting unit 6. As shown in FIG. 10, the speed adjusting unit 7 includes the first input shaft 1 of the torque detecting unit 6.
It has a rotatable first shaft 17 located in front of the first input shaft 10 with an axis line 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 thereof. Each is integrally rotatably supported. Below the first shaft 17, a transmission shaft 20 having an axis intersecting with the first shaft 17.
Are rotatably supported by a support base 3d arranged on the loading base 3, and the first end of the transmission shaft 20 is
Bevel gear 1 of the same shape that meshes with bevel gear 19 of shaft 17
9 is fixed rotatably integrally, and a one-way clutch 21 that transmits 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 second shaft 22 located coaxially with the transmission shaft 20 is connected to the one-way clutch 21, and a powder brake 23 and a first gear 24 are fitted and fixed to the second shaft 22, respectively. There is. The powder brake 23 is the support base 3
An outer ring 23a fixed to d, an inner ring (not shown) located inside the outer ring 23a, and a powder chamber (not shown) whose volume is changed by a magnetic force by being enclosed in a powder chamber provided between the outer ring 23a and the inner ring And the powder of. The inner ring of the powder brake 23 is rotatably fixed to the second shaft 22 integrally with the second shaft 22.
Inner ring and outer ring 23a due to volume change of powder in
The rotational speed of the second shaft 22 can be controlled by the frictional resistance generated between and.

【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。
The second shaft 2 is provided diagonally below and in front of the second shaft 22.
A second gear 25 having an axis parallel to the second axis 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. The third shaft 27 is disposed, and the third shaft 27 has an axis parallel to the axis of the third shaft 27 diagonally above and in front of the third shaft 27. The third shaft 27 meshes with the third gear 26 of the third shaft 27. A fourth shaft 30 is provided in which the fourth gear 28 and a sprocket 29 that meshes with the guide chain 2d in the frame 2 are integrally rotatably fixed. The sprocket 29 meshes with a guide chain 2d which is arranged on the frame 2 so as to extend in a direction perpendicular 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 detector 8 is arranged on an extension of the axis of the fourth shaft 30 in the speed adjuster 7. As shown in FIGS. 1 and 2, the speed detector 8 is provided with the frame 2
A rack 2e, which is an example of a guide member extending vertically to the back plate 2c, a detection shaft 31 which is coaxial with the fourth shaft 30 and whose both ends are rotatably supported, and this detection shaft. A disk-shaped slit disk 32, which is an example of a pulse generation unit that is rotatably inserted into and integrally fixed to 31, and a rack 2e, which is also rotatably inserted and fixed to the detection shaft 31 integrally like the slit disk 32. The pinion gear 33, which is an example of a rotating portion that meshes with the, and the two photoelectric sensors 34, which are an example of a pulse detecting portion arranged at a predetermined interval on the circumferential portion of the slit disk 32. A concave-convex slit 32a is formed on the entire circumference of the slit disk 32 of the speed detector 8.

【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 arranged in front of the mounting table 3. As shown in FIG. 13, the chuck unit 5 has a shape that protrudes above and below the loading table.
It has a pedestal 35 attached to the upper surface, and a cylindrical bearing case 36 that hangs down the loading platform 3 is connected to the lower surface of this pedestal 35. A cylindrical rotation transmission sleeve 37 is rotatably disposed inside the bearing case 36 via a bearing, and a fifth sprocket 38 is integrally rotatably fixed to the lower end of the rotation transmission 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, a spring 5a is fitted around the outer periphery of the guide sleeve 40, and is constantly 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,
Through holes 40a penetrating from the outer circumference to the inner circumference are provided at three places so as to divide the circumference into three parts.
A steel ball 42 is operably housed in each. Further, a disk-shaped stopper 4 having a hole having the same diameter as the inner diameter of the guide sleeve 40 at the center is formed at the tip of the guide sleeve 40.
0b is provided so as to project in the outer peripheral direction. Further, the inner peripheral surface of the slide sleeve 41 has an inner hole having a diameter slightly larger than the outer peripheral surface of the guide sleeve 40 formed from the lower surface, and an inner hole having a larger diameter formed continuously above the inner hole. Is formed on the stepped inner peripheral surface of the guide sleeve 40. By sliding the slide sleeve 41 downward along the outer periphery of the guide sleeve 40, the steel ball 42 located in the through hole 40a of the guide sleeve 40 is removed from the through hole 40a. In addition to being configured to operate so as not to fall out, a groove 41a is vertically cut inward on the lower surface side,
The head of a stopper screw 40c screwed into the outer circumference of the guide sleeve 40 engages with the groove 41a, and the guide sleeve 40 is rotated by rotating the slide sleeve 41.
Is 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。
A penetrating rod 43 is integrally rotatably held by the chuck unit 5. This penetration rod 4
Reference numeral 3 is 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 thereof. In this embodiment, this penetrating member 44 is JI.
It is manufactured based on the S type A1221 Swedish-type sounding test method, and the spiral-shaped spiral groove 44a is formed over the entire length of the outer peripheral surface of the substantially cone-shaped penetrating body 44 having a total length of 200 mm. An adapter 45 having a total length of 250 mm and made of a shaft material having the same diameter as that of the penetration rod 43 is screwed and coupled to the upper part of the penetration rod 43, and the outer periphery of the adapter 45 is divided into three equal parts to form a locking groove 45a. The guide balls 40 of the guide sleeve 40 are configured so that they can be fitted to each other, and a male screw 45b is formed on the upper end of the adapter 45 so that another penetration rod 43 can be formed.
Are configured to be 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 unit 8 and the speed adjusting unit 7, and this cable is connected to the control unit 9. The control unit 9 is configured to process the ascending / descending speed information of the loading platform 3 sent from the speed detecting unit 8 and send an operation command signal to the speed adjusting 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 also provided with a printer 9a so that necessary data at the time of a penetration test can be output.

【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 sprocket 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. It is rotated so that the rotational drive of the drive source section 4 is reliably transmitted to each section, and the torque detection section 6 and the third sprocket 13f in the chuck unit 5 are
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 detection 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。
In the automatic penetration testing machine 1 of the present invention having the above-mentioned structure, the loading table 3 is lowered, and the penetration source 44 is rotated by the driving of the drive source section 4 to penetrate into the ground,
While detecting the load torque value that the penetrating body receives in the ground, the penetrating speed of the penetrating body 44, that is, the descending speed of the loading platform 3 is strictly controlled to always perform stable penetrating of the penetrating body 44, and it is extremely accurate. This is to carry out a penetration test. In order to make this clearer, 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 chuck unit 5 is inserted into the penetrating rod 4
Insert 3 from below and hold. The penetrating rod 43 used at this stage is one in which the penetrating body 44 is connected to the tip. When holding the penetrating rod 43, first, the slide sleeve 41 in the chuck unit 5 is moved downward along the guide sleeve 40. By pulling down, the steel ball 42 is made operable in the through hole 40a with the stepped shape of the inner peripheral surface of the slide sleeve 41, 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 being positioned and the slide sleeve 41 is opened, the steel ball 42 and the locking groove 45a of the adapter 45 are engaged with each other, and the slide sleeve 41 is moved upward by the force of the spring 5a accordingly. Then, the through hole 40a of the guide sleeve 40 is covered with the inner peripheral surface of the guide sleeve 40, and the steel ball 42 is made inoperable to keep the penetration rod 43 in place. 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 control unit 9 is pressed, a drive command for the motor 4 is output from the control unit 9 to drive the motor 4. 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 drive chain 46 causes the second sprocket 11 to move.
Is transmitted to the electromagnetic clutch 12 from the first input shaft 10. At this time, the electromagnetic clutch 12 is in a state in which two discs (not shown) are separated, and the rotation is not transmitted to subsequent components, that is, components subsequent to 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 drive of the motor 4 transmitted to the fourth sprocket 18 starts the rotation of the first shaft 17, and the rotation of the first shaft 17 is transmitted to the transmission shaft 20 by the bevel gear 19. At this time, the rotation of the first shaft 17 is transmitted to the transmission shaft 20. Since the rotation direction transmitted is the direction in which rotation cannot be transmitted by the one-way clutch 21, the rotation is not transmitted to parts 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 this way, in the state where the drive of the motor 4 cannot be transmitted midway, the tip of the penetrating body 44 is grounded on the ground surface and stands by. At this time, the powder brake 23
Is applied with a voltage that produces the maximum braking force, and this braking force reaches the sprocket 29 by the second shaft 22, the third shaft 27, and the fourth shaft 30, and the sprocket 29 meshes with the guide chain 2d. The loading platform 3 cannot be lowered because it stops at. In this state, the control unit 9 outputs a voltage load command to the powder brake 23 of the speed adjusting unit 7, the voltage applied to the powder brake 23 changes, and the braking force of the powder brake 23 is weakened. 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 due to its 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。
Since the braking force of the powder brake is weakened, the weight of the loading platform acts on the penetrating body 44 as a load, and as a result, the penetrating body 44 sinks into the ground. However,
At this time, the sprocket 29 is attached to the second shaft 22 and the third shaft 2.
7. Since 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 the load of 100 kgf, which is the weight of the loading platform 3, but 50
A load equivalent to kgf acts, and the penetrating body 44 is
It will stop when it reaches a 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 sinking of the penetrating body 44 is stopped, the voltage applied to the powder brake 23 changes again. At this time, the voltage applied to the powder brake 23 is
It is a voltage generated by the powder brake 23 that produces a braking force corresponding to a load of 75 kgf. The change in this voltage causes the penetrating body 44 to sink further into the ground, resulting in 75 kgf.
It stops when it reaches a depth where it can sink with 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 sinking of the penetrating body 44 is stopped by the load of 75 kgf, the supply of voltage to the powder brake 23 is subsequently stopped. As a result, the braking force of the powder brake 23 disappears, 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 to reach 100 kgf. It stops when it reaches a depth where it can sink under load.

【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 steps and the penetrating body 44 is submerged in the ground, the pinion gear 33 of the speed detecting section 8 causes the pinion gear 33 of the frame 2 to move as the loading platform 3 descends. Since it rotates and moves along the rack 2e, the detection shaft 31 and the slit disc 32 also rotate, and the rotation of the slit disc 32 causes the photoelectric sensor 34 to detect a pulse. This detection pulse is converted into the penetration amount of the penetrating body in the control unit 9, and based on this, the penetration speed for each predetermined penetration amount from the time per unit pulse number measured by a timer (not shown) in the control unit 9 Is calculated.

【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 penetrating body 44 is stopped by the load of 100 kgf, the electromagnetic clutch 12 in the torque detecting section 6 is stopped.
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 / here
After the speed is reduced to 4, the output shaft 13d outputs 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 provided.
9, the guide sleeve 40 and the slide sleeve 41 start rotating. Along with this, the chuck unit 5
The penetrating rod 43 held at the position also starts to rotate, and the penetrating body 44 stopped in the ground starts to penetrate into 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 rotating load torque from the soil acts on the penetrating body 44, and this rotating load torque is transmitted from the penetrating rod 43 to the chuck unit 5 and further. The transmission chain 48 extends to the planetary gear mechanism 13. At this time, since the internal gear 13e in 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 according to 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。
Further, 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 the pulse from the slit disk 32 in the control section 9. The penetration speed for each predetermined penetration amount is continuously calculated from the time per unit pulse number, and the number of rotations of the penetrating body 44 during the predetermined penetration amount is also calculated from the time per unit pulse number. . The above-mentioned torque value measurement is performed for each predetermined penetration amount.

【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 penetrating body 44 penetrates into the ground by the rotational force, when the penetrating speed exceeds a predetermined value, 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 penetrating 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 by the loading platform 3 on the penetrating body 44 is 75 kgf. If the sinking of the penetrating body 44 is not stopped by this, the load voltage of the powder brake 23 is further increased, and the powder brake 23 generates a braking force such that the load exerted by the loading platform 3 on the penetrating body becomes 50 kgf. Penetration body 4
When the sinking of No. 4 is stopped, the penetration of the penetration body 44 is performed again from the above-described penetration operation that does not rotate the penetration body 44. When the penetration speed of the penetrating body 44 becomes slower than a predetermined value,
The penetration of the penetration body 44 is stopped at that position, and a buzzer (not shown) is activated.

【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 carried out up to about 15 m in the ground. Therefore, during the penetration test, the penetration rod 43 must be extended several times to extend the penetration rod 43. When the loading platform 3 reaches the preset bottom dead center during the penetration work, the operation of the automatic penetration tester 1 is stopped at that position first.

【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。
After that, a new penetrating rod 43 is screwed into the upper end of the penetrating rod 43 held by the chuck unit 5, the slide sleeve 41 of the chuck unit 5 is lowered along the guide sleeve 40, and 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.
Since the guide sleeve 40 also rotates because it is engaged with, the steel ball 42 fitted in the locking groove 45a of the adapter 45 is disengaged from the locking groove 45a and the adapter 45
The non-molded outer peripheral surface of the locking groove 45a is abutted.
In this state, the steel balls 42 project 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 projecting portion of the steel balls 42. Therefore, even if the force pulling the slide sleeve 41 downward 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 the direction opposite to that in the original penetration test, this rotation causes the first sprocket 4b,
It 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 motor 4 is driven in the reverse direction, 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. Rotate along the guide chain 2d. This makes the loading platform 3
Starts climbing 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, it is stopped by the braking force of the powder brake 23. This stop position is near the position 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.
Further, at the same time when the lifting of the loading platform 3 is stopped, the drive of the motor 4 is switched to the normal drive, and at the same time, the electromagnetic clutch 12 is activated 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, the steel ball 42 fits into the locking groove 45a of the adapter 45 as the chuck unit 5 rotates, and the slide sleeve 41 moves upward by the spring force. The inner peripheral surface covers the through hole 40a of the guide sleeve 40, seals the operation of the steel ball 42, and completes the connection of the new penetrating rod 43.
The subsequent penetration test is continued from the state before the addition of the penetration rod 43, and the penetration rod 43 is repeatedly added, and when the penetration body 44 reaches the 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 penetrating rod 43 is being performed, the printer 9a of the controller 9 outputs the test data up to that point. This test data summarizes the torque value at a predetermined penetration amount, the number of rotations of the penetration member 44 between the predetermined penetration amounts, and the number of rotations of the penetration member 44 per 1 m calculated from the number of rotations of the penetration member 44 between the predetermined penetration amounts. The data is output in a table format, and after the penetration test is completed, the operator determines the soil quality at the specified penetration amount from these data.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上、構成及び作用を詳述した自動貫入
試験機は、フレーム背面に配したラックに噛合するピニ
オンギヤと、このピニオンギヤを軸支し、回転自在に載
荷台に配置される検出軸と、この検出軸に一体に回転可
能に配置され、外周部にスリットが成形されるスリット
円板と、このスリット円板の外周部付近に位置し、スリ
ット円板の回転によってスリットから得られるパルス信
号を検出するセンサとからなる速度検出部を備えている
ため、1パルス当たりの貫入量を設定しておくことでセ
ンサによって単位時間当たりに検出されるパルスの量か
ら載荷台の下降速度、即ち貫入体の貫入速度を知ること
ができ、一定の基準パルス数を設定しておくことによっ
て貫入体の自沈の判断を正確に行うことが可能となり、
土質判定の信頼性を向上させることができる効果があ
る。また、スリット円板の回転から得られるパルスを貫
入速度検出の信号として使用しているため、本自動貫入
試験機のように制御部を設けることによって自沈判断を
自動化することができ、このことによって、さらに貫入
体の自沈判断を正確かつ迅速に行うことが可能となる。
As described above, the automatic penetration tester, the construction and operation of which are described in detail, includes a pinion gear meshing with a rack arranged on the rear surface of the frame, and a detection shaft rotatably arranged on the loading table for pivotally supporting the pinion gear. And a slit disc that is rotatably arranged integrally with the detection shaft and has a slit formed in the outer periphery, and a pulse that is located near the outer periphery of the slit disc and that is obtained from the slit by rotation of the slit disc. Since the sensor has a speed detecting unit including a sensor for detecting a signal, by setting the penetration amount per pulse, the descending speed of the loading platform, that is, the amount of pulses detected per unit time by the sensor, that is, It is possible to know the penetration speed of the intrusive body, and it becomes possible to accurately determine the self-precipitation of the intrusive body by setting a constant reference pulse number,
There is an effect that the reliability of soil quality judgment can be improved. In addition, since the pulse obtained from the rotation of the slit disk is used as the signal for detecting the penetration speed, it is possible to automate the self-sinking judgment by providing a control unit like this automatic penetration tester, which allows Moreover, it becomes possible to accurately and promptly determine the self-sinking of the penetrating body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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 cross-sectional view of an essential part of a speed detection unit 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 table 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 the loading platform in the automatic penetration tester 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 showing 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 showing 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 showing 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 detection unit in the automatic penetration tester according to the present invention.

【図12】 図11のA−A線断面図である。12 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【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 an essential 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 cross-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.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 1 Automatic Penetration Testing Machine 2 Frame 3 Loading Platform 3c Weight 4 Drive Source Section (Motor) 5 Chuck Unit 6 Torque Detection Section 7 Speed Adjustment Section 8 Speed Detection Section 9 Control Section 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 Detection shaft 32 Slit disk 33 Pinion gear 34 Photoelectric sensor 40 Guide sleeve 40a Through hole 41 Sliding sleeve 42 Steel ball 43 Penetration rod 44 Penetration body 45 Adapter 45a Locking groove 46 Drive chain 48 Transmission chain

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フレームに沿って昇降自在な載荷台を配
置し、この載荷台に、回転自在な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、載荷
台の重量を調整する着脱自在な各種重量のウェイトとを
配置し、前記チャックユニットに先端に貫入体が連結さ
れた貫入ロッドを保持してウェイトの重量および駆動源
部の駆動により貫入体を地中に貫入する自動貫入試験機
において、 前記フレームと載荷台とにわたって、載荷台の昇降速度
を検出する速度検出部を設ける一方、この速度検出部か
らの信号を処理する制御部を設けたことを特徴とする自
動貫入試験機。
1. A vertically movable loading platform is arranged along a frame, and a rotatable chuck unit is mounted on the loading platform.
A drive source portion for rotationally driving the chuck unit, and detachable weights of various weights for adjusting the weight of the loading platform are arranged, and the chuck unit holds a penetrating rod having a penetrating body connected to the tip thereof to hold the weight. In the automatic penetration tester for penetrating the penetrating body into the ground by driving the weight and the driving source part, a speed detecting part for detecting the ascending / descending speed of the loading platform is provided across the frame and the loading platform, while the velocity detecting part is provided. An automatic penetration tester, which is provided with a control unit for processing signals from the.
【請求項2】 速度検出部は、 フレームに垂直方向に延びるよう配置された案内部材
と、 載荷台に、載荷台の昇降にともなって前記案内部材に沿
って滑りを生ずることなく回転するよう配置した回転部
と、 この回転部と一体に回転し、その回転をパルスに置換す
るパルス発生部と、 パルス発生部からパルスを検出して制御部に送るパルス
検出部とからなることを特徴とする請求項1に記載の自
動貫入試験機。
2. The speed detecting unit is arranged so as to extend in a direction perpendicular to the frame, and is arranged on the loading platform so as to rotate along the guiding member as the loading platform moves up and down without causing slippage. And a pulse generator that rotates integrally with the rotor and replaces the rotation with a pulse, and a pulse detector that detects a pulse from the pulse generator and sends it to the controller. The automatic penetration tester according to claim 1.
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