SISTEMA PARA PRUEBAS PARA PENETRACION DINAMICA.

Sistema para pruebas para penetración dinámica, basado en un dispositivo de golpeo montado en una carcasa protectora y unos elementos de penetración que reciben el sucesivo golpeo de la maza a través de una cabeza de impacto,

en el que la cabeza (1) de impacto presenta un estrechamiento (2) definiendo dos regruesados (3) y (4), incorporando en el estrechamiento (2) un cuerpo (5) anular que se fija en proximidad a la base inferior de la carcasa (6) de montaje del dispositivo de golpeo, estando accionada la carcasa (6) por medio de una pareja de cilindros (9) y disponiendo en proximidad a la base inferior del cuerpo (5) anular un fin de carrera (7) y una válvula (8), que queda asociada a un motor hidráulico de accionamiento del mecanismo (12) de elevación/liberación de la maza (13) de impacto y a la pareja de cilindros (9) de accionamiento de la carcasa (6)

Sistema para pruebas para penetración dinámica.

Objeto de la invención

La siguiente invención, según se expresa en el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un sistema para pruebas para penetración dinámica, el cual tiene por objeto que el bastidor o carcasa que monta el dispositivo de golpeo permanezca en equilibrio estático, durante la operación de golpeo, sin transmitir peso alguno a la cabeza de impacto apoyada sobre el elemento de penetración.

De esta forma, se logra que, únicamente, la maza de golpeo, relativa al dispositivo de golpeo, sea la que actúe sobre la cabeza de impacto apoyada sobre el elemento de penetración, con lo cual la masa total del dispositivo de golpeo, definido, únicamente, por la maza de golpeo, es muy inferior al marcado por la norma.

Campo de aplicación

En la presente memoria se describe un sistema para pruebas para penetración dinámica, siendo de aplicación para determinar la resistencia del terreno a la penetración, y, especialmente, indicada para terrenos granulares.

Antecedentes de la invención

Las pruebas para penetración dinámica se llevan a cabo por medio de un aparato basado, esencialmente, en el elemento de penetración en el terreno y en el dispositivo de golpeo.

El elemento de penetración en el terreno se constituye por una pieza cilíndrica de acero rematada en punta y un conjunto de varillas de acero a través de las cuales se transmite la energía de golpeo a la pieza rematada en punta.

El dispositivo de golpeo comprende una maza, una cabeza de impacto, una guía y un mecanismo de elevación y liberación de la maza de golpeo.

Así, la maza de golpeo, de un determinado peso, se constituye por un cuerpo de acero que desde una altura predeterminada impacta sobre la cabeza de impacto, de forma que la cabeza de impacto debe de quedar en contacto a la parte superior del varillaje, relativo al elemento de penetración.

Por otra parte, la guía se constituye por un cuerpo de acero que guía suavemente a la maza y el dispositivo de elevación y liberación de la maza de golpeo se constituye por un mecanismo de cadena engranada entre dos piñones, cuya cadena esta provista de, al menos, una uña (preferentemente incorpora dos uñas equidistantes) que eleva la maza, de forma que en su parte superior la libera cayendo libremente, guiada por una guía, para golpear sobre la cabeza de impacto.

El dispositivo de golpeo queda montado en un bastidor o carcasa protectora que a su vez queda montada en una guía y cuya carcasa esta accionada por un cilindro hidráulico de simple efecto para provocar su elevación, en tanto que su descenso se produce por simple efecto de la gravedad hasta topar sobre la cabeza de impacto, de forma que en el momento de impacto de la maza la citada carcasa apoya sobre la propia cabeza de impacto.

Descripción de la invención

En la presente memoria se describe un sistema para pruebas para penetración dinámica, estando basado en un dispositivo de golpeo montado en una carcasa protectora y unos elementos de penetración que reciben el sucesivo golpeo de la maza de golpeo, de forma que la cabeza de impacto presenta un estrechamiento entre su base superior e inferior, definiendo un regruesado superior e inferior, y en cuyo estrechamiento incorpora un cuerpo anular, desplazable por el, que se fija en proximidad a la base inferior de la carcasa de montaje del dispositivo de golpeo.

Asimismo, en proximidad a la base inferior del cuerpo anular dispone de un fin de carrera y un válvula asociada a él, así como a un motor hidráulico de accionamiento del mecanismo de elevación y liberación de la maza de golpeo y a una pareja de cilindros de doble efecto de accionamiento de la carcasa de montaje del dispositivo de golpeo.

Por otra parte, el fin de carrera, montado en proximidad a la base inferior del cuerpo anular, controla su posicionamiento al actuar sobre el regruesado inferior de la cabeza de impacto, y, cuyo fin de carrera se asocia a una válvula de inversión que actúa sobre un motor hidráulico de accionamiento del mecanismo de elevación/liberación de la maza de golpeo.

Al descender la cabeza de impacto, tras un impacto de la maza de golpeo, el bastidor o carcasa de montaje del dispositivo de golpeo permanece estático mantenido en posición por la pareja de cilindros, mientras que el fin de carrera se libera y actúa sobre la válvula asociada a él que con la inversión del circuito hidráulico hace que actúe sobre la pareja de cilindros provocando el descenso de la carcasa de montaje del dispositivo de golpeo.

De esta forma, se trata de que la carcasa de montaje del dispositivo de golpeo quede durante las fases de golpeo de la maza de golpeo en perfecto equilibrio estático mantenida por la pareja de cilindros de doble efecto, a la vez que la cabeza de impacto queda adosada a la cabeza del varillaje de transmisión a la pieza de penetración en el terreno.

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, de un juego de planos, en cuyas figuras de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más característicos de la invención.

Breve descripción de los diseños

Figura 1. Muestra una vista de la secuencia de actuación del sistema para pruebas para penetración dinámica, pudiendo observar los sucesivos movimientos que se van produciendo.

Figura 2. Muestra una vista en alzado lateral del sistema con la maza de golpeo en su posición más elevada para su liberación, pudiendo observar como el cuerpo anular montado en relación a la parte central más estrecha de la cabeza de impacto queda ligeramente separado del regruesado inferior de la cabeza de impacto, permaneciendo el dispositivo de golpeo en posición estática de equilibrio mantenido por la pareja de cilindros de doble efecto.

Figura 3. Muestra una vista en alzado lateral del sistema con la maza de impacto, tras un impacto, sobre la cabeza de impacto, pudiendo observar como se ha producido un descenso del elemento de penetración en el terreno, junto con el dispositivo de impacto, en tanto que la carcasa de montaje del dispositivo de impacto ha permanecido estático soportada por la pareja de cilindros de doble efecto.

Descripción de una realización preferente

A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada podemos observar como partiendo de un aparato para pruebas para penetración dinámica de tipo convencional, mediante el sistema propuesto se trata de permitir que durante la fase de golpeo sobre la cabeza de impacto de la maza de golpeo el dispositivo de golpeo permanezca en posición estática de equilibrio mantenido por una pareja de cilindros de doble efecto, sin transmitir peso alguno al elemento de penetración.

Para ello, la cabeza 1 de impacto presenta un estrechamiento 2 entre su base superior e inferior, definiendo sendos regresados 3 y 4 extremos, montando en relación a dicho estrechamiento 2 un cuerpo 5 anular, desplazable por él, que se fija en proximidad a la base inferior de la carcasa 6 de montaje del dispositivo de golpeo.

Asimismo, el sistema incorpora un fin de carrera 7 y una válvula 8 en proximidad al cuerpo 5 anular bajo su base inferior, de forma que en la posición de golpeo el fin de carrera 7 actúa sobre el regruesado 4 que define la base inferior de la cabeza 1 de impacto, limitando el descenso de la carcasa 6 de montaje del dispositivo de golpeo.

De esta forma, la carcasa 6 de montaje del dispositivo de golpeo es accionada por una pareja de cilindros hidráulicos 9 y en la posición de golpeo (figura 2) queda mantenida en equilibrio estático, sin transmitir peso alguno a la cabeza 10 del elemento 11 de penetración.

Por otra parte, como es conocido, el mecanismo 12 de elevación y liberación de la maza 13 de golpeo se constituye por una cadena engranada entre una pareja de piñones, disponiendo la cadena de una pareja de uñas 14 equidistantes y estando la maza 13 de golpeo guiada por una guía 15, de forma que el mecanismo 12 de elevación y liberación esta accionado por un motor hidráulico.

Así, al golpear la maza 13 de golpeo sobre la cabeza 1 de impacto, adosada a la cabeza 10 del varillaje del elemento 11 de penetración (figura 3), se produce el correspondiente descenso de la cabeza 1 de impacto guiada por la guía 15 y la penetración del elemento...

1. Sistema para pruebas para penetración dinámica, estando basado en un dispositivo de golpeo montado en una carcasa protectora y unos elementos de penetración que reciben el sucesivo golpeo de la maza de golpeo a través de una cabeza de impacto, caracterizado porque la cabeza de impacto (1) presenta un estrechamiento (2) entre su base superior e inferior, definiendo un regruesado (3) superior y un regruesado (4) inferior, incorporando en el estrechamiento (2) un cuerpo (5) anular desplazable por él y cuyo cuerpo (5) anular se fija en proximidad a la base inferior de la carcasa (6) de montaje del dispositivo de golpeo, estando accionada la carcasa (6) por medio de una pareja de cilindros (9) de doble efecto y disponiendo en proximidad a la base inferior del cuerpo (5) anular un fin de carrera (7) y una válvula (8), cuya válvula (8) de inversión queda asociada a un motor hidráulico de accionamiento del mecanismo (12) de elevación/liberación de la maza (13) de impacto y a la pareja de cilindros (9) de doble efecto de accionamiento de la carcasa (6).

2. Sistema para pruebas para penetración dinámica, según reivindicación 1ª, caracterizado porque el fin de carrera (7) montado en proximidad a la base inferior del cuerpo (5) anular controla su posicionamiento, en la posición de golpeo, al actuar sobre el regruesado (4) inferior de la cabeza de impacto (1) y actuando sobre la válvula (8) de inversión del circuito hidráulico para el accionado del motor hidráulico del mecanismo (12) de elevación/liberación de la maza (13) de golpeo.

3. Sistema para pruebas para penetración dinámica, según reivindicaciones 1ª y 2ª, caracterizado porque al descender la cabeza de impacto (1), tras un golpeo de la maza (13) de golpeo, la carcasa (6) permanece estática y el fin de carrera (7), liberado del regruesado (4) inferior de la cabeza de impacto (1) actúa sobre la válvula (8) asociada a él provocando la inversión del circuito hidráulico para que la pareja de émbolos de los cilindros (9) de doble efecto se retraigan y provoquen el descenso de la carcasa (6) de montaje del dispositivo de golpeo hasta la nueva posición de golpeo.