СТЕНД СДВИГОВЫЙ Российский патент 2012 года по МПК G01N19/00 G01N33/24 

Изобретение относится к землеройно-транспортной технике и предназначено для определения напряжения сдвига материалов и грунтов при внешнем интенсифицирующем воздействии.

Известно устройство для испытания в лабораторных условиях образцов грунта на сдвиг [а.с. СССР №162987]. Недостатком данного устройства является невозможность изменить угол взаимодействия грунта и поверхности сдвига.

Известен также сдвиговый стенд [а.с. СССР №1310696], наиболее близкий к заявленному по технической сущности и достигаемому результату, принятый за прототип, включающий металлическую раму с кареткой, обойму для размещения образца материала, пригрузочное приспособление со штангой и штампом, и источник ультразвуковых колебаний с излучающей поверхностью, дополнительно снабженный источником хладагента и приборами контроля и фиксации температуры.

Недостатком данного стенда является отсутствие возможности регулировать угол наклона поверхности сдвига.

Техническим результатом изобретения является определение параметров сдвига грунта по поверхности сдвига при изменении угла наклона поверхности сдвига при внешнем интенсифицирующем воздействии.

Сдвиговый стенд, включающий обойму со съемным кольцом для размещения образца грунта, пригрузочное приспособление, приводной механизм и поверхность наклонного стола, размещенную под обоймой, согласно изобретению механизм движения обоймы выполнен в виде установленного на поверхности наклонного стола гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком, соединенного через тензометрический динамометр с кареткой, механизм нагружения выполнен в виде качающегося гидроцилиндра двустороннего действия с двусторонним штоком, полости которого соединены гидромагистралями через регулируемый дроссель, механизм наклона стола выполнен в виде гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком, имеющим манометр в поршневой полости, при этом тяговый гидроцилиндр и гидроцилиндр наклона стола через гидрораспределители подключены гидромагистралями к источнику энергии и сливу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично представлена (Фиг.1) принципиальная схема устройства стенда сдвигового.

Сдвиговый стенд включает обойму со съемным кольцом 11 для размещения образца грунта 13, пригрузочное приспособление 7, приводной механизм 6 и поверхность наклонного стола 10, размещенную под обоймой со съемным кольцом 11. Приводной механизм 6 движения обоймы со съемным кольцом 11 выполнен в виде установленного на поверхности наклонного стола 10 гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком, соединенного через тензометрический динамометр 12 с обоймой со съемным кольцом 11. Пригрузочное приспособление 7 механизма нагружения выполнено в виде качающегося гидроцилиндра двустороннего действия с двусторонним штоком, полости которого соединены гидромагистралями через регулируемый дроссель 8. Механизм наклона 5 поверхности наклонного стола 10 выполнен в виде гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком, имеющим манометр 9 в поршневой полости. Приводной механизм 6 и механизм наклона 5 поверхности наклонного стола 10 через гидрораспределители 3, 4 подключены гидромагистралями к источнику энергии 1 и сливу 2.

Стенд работает следующим образом.

При горизонтальном испытании рабочая жидкость от источника 1 через гидрораспределитель 3 подается в поршневую полость гидроцилиндра механизма наклона 5 поверхности наклонного стола 10, регулируемый дроссель 8 закрыт. Механизм наклона 5 создает давление прижатия образца грунта 13 между поверхностью наклонного стола 10 и обоймой со съемным кольцом 11, которое контролируется по манометру 9. Через гидрораспределитель 4 от источника 1 подается рабочая жидкость поочередно в полости гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком приводного механизма 6, шток которого, совершая возвратно-поступательное перемещение, приводит в движение обойму со съемным кольцом 11, связанную тензометрическим динамометром 12 с односторонним штоком приводного механизма 6. Напряжение в момент сдвига отображается на тензометрическом динамометре 12.

При испытании с изменением угла наклона поверхности сдвига рабочая жидкость от источника 1 через гидрораспределитель 3 подается в поршневую полость гидроцилиндра механизма наклона 5 поверхности наклонного стола 10, регулируемый дроссель 8 открыт. Шток гидроцилиндра механизма наклона 5 поднимает поверхность наклонного стола 10. Вместе с поверхностью наклонного стола 10 поднимается обойма со съемным кольцом 11, шток качающегося гидроцилиндра двустороннего действия с двусторонним штоком пригрузочного приспособления 7 механизма нагружения начинает перемещаться вверх. Перекрывается дроссель 8, тем самым фиксируется нужный угол наклона поверхности наклонного стола 10 через шток качающегося гидроцилиндра двустороннего действия с двусторонним штоком пригрузочного приспособления 7 механизма нагружения.

На гидроцилиндре механизма наклона 5 создается давление прижатия образца грунта 13 между поверхностью наклонного стола 10 и обоймой со съемным кольцом 11, которое контролируется по манометру 9. Через гидрораспределитель 4 от источника 1 подается рабочая жидкость поочередно в полости гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком приводного механизма 6, шток которого совершая возвратно-поступательное перемещение, приводит в движение обойму со съемным кольцом 11, связанную тензометрическим динамометром 12 с односторонним штоком гидроцилиндра двустороннего действия приводного механизма 6. Напряжение в момент сдвига отображается на тензометрическом динамометре 12.

При нелинейном нагружении рабочая жидкость от источника 1 через гидрораспределитель 3 подается в поршневую полость гидроцилиндра механизма наклона 5, регулируемый дроссель 8 приоткрыт. Шток гидроцилиндра механизма наклона 5 поднимает поверхность наклонного стола 10. Вместе с поверхностью наклонного стола 10 поднимается обойма со съемным кольцом 11, шток качающегося гидроцилиндра двустороннего действия пригрузочного приспособления 7 механизма нагружения начинает перемещаться вверх. На гидроцилиндре механизма наклона 5 создается давление прижатия образца грунта 13 между поверхностью наклонного стола 10 и обоймой со съемным кольцом 11, которые контролируются по манометру 9. В это же время через гидрораспределитель 4 от источника 1 подается рабочая жидкость поочередно в полости гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком приводного механизма 6, шток которого, совершая возвратно-поступательное перемещение, приводит в движение обойму со съемным кольцом 11, связанную тензометрическим динамометром 12 с односторонним штоком гидроцилиндра двустороннего действия приводного механизма 6. В момент срыва угол наклона постоянно меняется. Напряжение в момент сдвига отображается на тензометрическом динамометре 12.

Изобретение относится к области измерительно-испытательной техники и направлено на обеспечение возможности исследования воздействия интенсификаторов на напряжение сдвига материалов и грунтов по поверхности сдвига при изменении угла взаимодействия грунта и поверхности сдвига, что обеспечивается за счет того, что сдвиговый стенд включает обойму со съемным кольцом для размещения образца грунта, пригрузочное приспособление, приводной механизм и поверхность наклонного стола, размещенную под обоймой. При этом, согласно изобретению, приводной механизм движения обоймы выполнен в виде установленного на поверхности наклонного стола гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком, соединенного через тензометрический динамометр с обоймой, механизм нагружения выполнен в виде качающегося гидроцилиндра двустороннего действия с двусторонним штоком, полости которого соединены гидромагистралями через регулируемый дроссель, механизм наклона стола выполнен в виде гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком, имеющим манометр в поршневой полости, при этом тяговый гидроцилиндр и гидроцилиндр наклона стола через гидрораспределители подключены гидромагистралями к источнику энергии и сливу. 1 ил.

Сдвиговый стенд, включающий обойму со съемным кольцом для размещения образца грунта, пригрузочное приспособление, приводной механизм и поверхность наклонного стола, размещенную под обоймой, отличающийся тем, что приводной механизм движения обоймы выполнен в виде установленного на поверхности наклонного стола гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком, соединенного через тензометрический динамометр с обоймой, механизм нагружения выполнен в виде качающегося гидроцилиндра двустороннего действия с двусторонним штоком, полости которого соединены гидромагистралями через регулируемый дроссель, механизм наклона стола выполнен в виде гидроцилиндра двустороннего действия с односторонним штоком, имеющим манометр в поршневой полости, при этом тяговый гидроцилиндр и гидроцилиндр наклона стола через гидрораспределители подключены гидромагистралями к источнику энергии и сливу.