Claims (3)
1. Способ лабораторного определения максимальной плотности грунта, заключающийся в том, что для определения характеристик грунта путем воздействия на него ударами поочередно поднимаемого и сбрасываемого тарированного груза с заданной высоты сначала собирают контейнер, состоящий из поддона, разъемного кольца и стяжного хомута, устанавливают его на жесткое неподвижное основание, загружают в него слой подготовленного к испытанию увлажненного образца грунта и устанавливают на него наковальню, а затем устанавливают на наковальню направляющий стержень с подвижным тарированным грузом, центрируют стержень и путем попеременного поднятия груза на заданную высоту до ограничителя подъема груза и сбрасывания груза на наковальню заданным количеством ударов уплотняют этот слой образца грунта, а после его уплотнения демонтируют направляющий стержень с грузом и наковальней, укладывают в разъемное кольцо следующий слой образца грунта, снова устанавливают на образец грунта наковальню и стержень с грузом и повторяют все операции до полного уплотнения образца, который состоит из трех слоев с заданным количеством повторений всех операций с образцами-аналогами, уплотняемыми с постепенно повышаемой влажностью, а после их обработки по необходимому количеству образцов устанавливают зависимость плотности скелета грунта от влажности и по графику этой зависимости определяют максимальную плотность скелета грунта (γмакс) и оптимальную влажность (Wопт), при которой достигнута максимальная плотность, отличающийся тем, что для центрации направляющего стержня и его демонтажа вместе с грузом и наковальней, которую предварительно соединяют с возможностью вращения со стержнем, используют смонтированные на жестком основании вертикальные направляющие, соединенные на их верхнем конце поперечной балкой, для фиксации к ней в верхнем положении направляющего стержня с грузом и наковальней, подъем груза осуществляют с помощью механизма вращения, смонтированного на балке и взаимодействующего с направляющим стержнем с возможностью его вращения и одновременно осевого перемещения, причем подъем и сброс груза осуществляют при вращении стержня с помощью шариково-винтового соединения, образованного между направляющим стержнем и грузом и шарикового замка, сцепляющего стержень с грузом при его взаимодействии с наковальней и расцепляющего при взаимодействии замка с ограничителем высоты подъема груза, при этом взаимодействие замка с ограничителем подъема груза дополнительно используют для включения шагового счетчика ударов, включенного в электрическую цепь механизма вращения и обеспечивающего отключение механизма вращения при достижении заданного количества ударов.1. The method of laboratory determination of the maximum density of the soil, which consists in the fact that to determine the characteristics of the soil by exposing it to impacts of alternately lifted and dumped tared cargo from a given height, a container is first assembled, consisting of a pallet, a detachable ring and a coupling clamp, set it on a rigid a fixed base, load into it a layer of a moistened soil sample prepared for testing and install an anvil on it, and then install on an anvil direction this rod with a movable calibrated load, center the rod and by alternately lifting the load to a predetermined height to the load lifting limiter and dropping the load onto the anvil with a given number of strokes, compact this layer of soil sample, and after compaction, dismantle the guide rod with the load and anvil, and lay it in a detachable ring the next layer of the soil sample, again place the anvil and the rod with the load on the soil sample and repeat all operations until the sample is completely compacted, which consists of t ex layers of a predetermined number of repetitions of all operations with samples analogs compacts progressively increases humidity, and after their desired number of sample processing establish the dependence of the soil skeleton density of the humidity and the schedule of this relationship determine the maximum density of the soil skeleton (γ max) and optimum humidity (W opt) at which the maximum density is reached, characterized in that the guide rod for centering and removing it together with the load and the anvil, which prefaces they are completely rotatably connected to the rod, vertical guides mounted on a rigid base are used, connected at their upper end by a transverse beam, to fix it in the upper position of the guide rod with the load and the anvil, the load is lifted using a rotation mechanism mounted on the beam and interacting with the guide rod with the possibility of its rotation and at the same time axial movement, and the lifting and dumping of the load is carried out when the rod is rotated using ball nth connection formed between the guide rod and the load and a ball lock that engages the rod with the load when it interacts with the anvil and releases when the lock interacts with the load lifting height limiter, while the interaction of the lock with the load lifting limiter is additionally used to turn on the step counter of impacts included into the electrical circuit of the rotation mechanism and providing the disconnection of the rotation mechanism when a specified number of strokes is reached.
2. Устройство для лабораторного определения максимальной плотности грунта, реализующее способ по п.1, включающее рабочий орган, выполненный в виде установленного на неподвижное основание контейнера, состоящего из поддона с закрепленным на нем с помощью хомута и зажимных винтов разъемного цилиндра с удлиняющей его технологической насадкой с размещенным в полости цилиндра и насадки увлажненным образцом грунта, а также ударное устройство, включающее размещенную в полости насадки и цилиндра и опирающуюся на образец грунта наковальню, имеющую проточку по ее центру с верхнего конца, в которую установлен нижним концом центрирующий стержень с коаксиально размещенным на нем тарированным грузом с возможностью свободного осевого перемещения и с закрепленным на верхнем конце стержня ограничителем высоты подъема этого груза, отличающееся тем, что на неподвижное основание установлены вертикальные направляющие, соединенные на верхнем конце неподвижной поперечной балкой с размещенным на ней счетчиком ударов и механизмом вращения, состоящим из корпуса, электропривода и червячной пары, червячное колесо которой имеет выступающую снизу балки ступицу с центральным отверстием и шпонкой, причем стержень ударного механизма соединен с наковальней с возможностью вращения, на верхнем конце имеет шпоночную канавку и пропущен сквозь ступицу червячного колеса с возможностью вращения и одновременно свободного осевого перемещения и технологической фиксации ударного механизма в верхнем положении при перезаправке образца грунта, а на нижнем конце имеет между наковальней и ограничителем подъема груза винтовую канавку с размещенными в ней на часть своего диаметра шариками, при этом в центральном отверстии груза коаксиально центрирующего его стержня закреплена обойма с радиальными отверстиями с размещенными в них шариками на оставшуюся часть своего диаметра, а также гребенка с наклонными прорезями, с шагом, равным шагу винтовой канавки стержня, установленная с возможностью осевого перемещения в пазу, образованном в грузе параллельно обойме, с выступанием верхнего конца гребенки за габариты груза для взаимодействия верхнего конца гребенки с ограничителем высоты подъема груза и совмещения прорезей гребенки с шариками, для расцепления направляющего стержня от груза при вращении стержня и подъеме груза, а также для взаимодействия с выключателем счетчика ударов, смонтированным на ограничителе и соединенным в цепь счетчика ударов, при этом гребенка разделена по длине на две части с зазором, соединенные между собой пружиной для возможности взаимодействия нижней части гребенки после ее перемещения с наковальней при падении на нее груза и сжатия пружины для предотвращения заклинивания шариков и перемещения верхней части гребенки в исходное положение после совпадения шариков с винтовой канавкой стержня при его вращении и захвате молота.2. A device for laboratory determination of the maximum density of the soil, implementing the method according to claim 1, comprising a working element made in the form of a container mounted on a fixed base, consisting of a pallet with a clamp secured to it with a clamp and clamping screws of a detachable cylinder with an extension nozzle with a moistened soil sample placed in the cavity of the cylinder and the nozzle, as well as an impact device, including an anvil placed in the cavity of the nozzle and cylinder and resting on the soil sample, I have a groove in its center from the upper end, into which a centering rod is installed with a calibrated load coaxially placed on it with the possibility of free axial movement and with a lifting height limiter fixed to the upper end of the rod, characterized in that the vertical base is mounted guides connected at the upper end of a fixed transverse beam with a shock counter placed on it and a rotation mechanism consisting of a housing, an electric drive and a worm pairs, the worm wheel of which has a hub protruding from the bottom of the beam with a central hole and a key, and the shock mechanism rod is rotatably connected to the anvil, has a keyway at the upper end and is passed through the hub of the worm wheel with the possibility of rotation and simultaneously free axial movement and technological fixation the shock mechanism in the upper position when refueling the soil sample, and at the lower end has a helical groove between the anvil and the load lifting limiter balls placed in it on a part of its diameter, while in the central hole of the load of the coaxially centering rod, a cage with radial holes with balls placed on them for the remainder of its diameter, as well as a comb with inclined slots, is fixed with a step equal to the pitch of the helical groove of the rod installed with the possibility of axial movement in the groove formed in the load parallel to the cage, with the protrusion of the upper end of the comb beyond the dimensions of the cargo for the interaction of the upper end of the comb with the limiter the heights of lifting the load and combining the slots of the comb with the balls, for disengaging the guide rod from the load during rotation of the rod and lifting the load, as well as for interacting with the shock counter switch mounted on the limiter and connected to the shock counter circuit, the comb is divided by two lengths parts with a gap, interconnected by a spring for the possibility of interaction of the lower part of the comb after moving it with the anvil when the load falls on it and compressing the spring to prevent jamming of the balls and moving the upper part of the comb to its original position after the balls coincide with the helical groove of the rod during its rotation and capture of the hammer.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что ограничитель высоты подъема груза выполнен в виде балки и соединен с направляющим стержнем с возможностью вращения и имеет на концах ползуны, охватывающие с возможностью свободного осевого перемещения вертикальные направляющие, а также оснащен микровыключателем счетчика ударов, а груз оснащен кронштейнами с роликами, охватывающими и обкатывающими направляющие стойки, для предотвращения вращения груза при вращении центрирующего стержня, причем на ступице червячного колеса образованы два сквозных технологических отверстия перпендикулярно оси симметрии, а на верхнем конце центрирующего стержня над ограничителем высоты подъема груза образованы лыски для фиксации в верхнем положении ударного механизма с помощью технологической вилки при совмещении лысок стержня с технологическими отверстиями в ступице.3. The device according to claim 2, characterized in that the limiter for the height of the load is made in the form of a beam and is rotatably connected to the guide rod and has sliders at its ends, which cover vertical guides with the possibility of free axial movement, and is also equipped with a shock counter microswitch, and the load is equipped with brackets with rollers, covering and rolling in the guide racks, to prevent rotation of the load when the centering rod rotates, moreover, two are formed through the hub of the worm wheel technological holes perpendicular to the axis of symmetry, and flats are formed on the upper end of the centering rod above the load lifting height limiter to fix in the upper position of the percussion mechanism using a technological fork when combining the shaft flats with technological holes in the hub.