Прибор для измерения нормального давления и силы трения грунта Советский патент 1984 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к физике и может быть использовано для иэмере кия нop faльнoгo давления и силы трения грунта по боковой, поверхности йабивных и забивных свай, свай-обопо469,с стен в и т.п. фундаментйых конструкциях.

Известен прибор для измерения сил .трения и нормального давления грунта, включающий составной корпус контактную пластину, кольцо из пО ристой резины, упругие измерительные стержни и тензопреобразовате-и ли /и .

Недостатком данното прибора является низкая достоверность результатов измерений нормального давления, так как при прогибе контактной пластины большое влияние оказывает неравномерность распределения давления грунта в пределах площади контактной Пластины за счет арочного эффекта. Особенно большие погрешности отмечаются в связных грунтах и при наличии галечников.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является прибор для измерения нормального давления и силы трения грунта, включанадий корпус с упругим кольцом, контактную пластину, измерительные стержни и тензодатчики 2.

Однако точность измерения сил трения данным прибором низка из-за отрицательного влияния нормального давления. Только при строго одина|ковых параметрах тензорезисторов и абсолютной однородности материала измерительных стержней нормальное давление не оказывает влияния на значение сил трения.

Цель изобретения - повышение надежности и точности измерений.

Цель достигается тем, что в приборе для измерения нормального давления и силы трения грунта, включаквдем корпус с упругим кольцом, контактную пластину, измерительные стержни и . тензодатчики, корпус снабжен дополнительными стержнями и регулируемыми опорами, при этом дополнительные стержни одними концами жестко соедииены с корпусом, а другими размецены на регулируемых опорах и жестко соединены с измерительньлии стержнями, на которых наклеены тензодатчики вблизи их соединения с контактной пластиной, на дополнительных стержня тензодатчики наклеены в середине их.пролета.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый прибор, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

: Прибор содержит корпус 1, внутри которого расположены измерительные стержни 2 и перпендикулярные им до

полнительные стержни 3. Стержни 3 соединены одними концами жестко с силовым блоком 4, расположенным в центре оснований корпуса 1, а другими - жестко с измерительными стержнями 2 и шарнирно посредством регулируемой заостренной опоры 5 с основанием корпуса. Заостренная опора 5 входит в паз стержня 2, а высота ее регулируется винтс б, что Обеспечивает надежное шарнирное сопряжение как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Стержни 2 други ми концами соединены шарнирно -с контактнсЛ пластиной 7 болтами 8.

На измерительных стержнях 2 вблизи соединения их с контактной пластиной 7 и в середине пролета дополнительного стержня 3 наклеены тензодатчики 9 и 10. Между контактной пластиной 7 и стенками корпуса 1 предусмотрен зазор, в котором помещено кольцо из пористой резины 11.

Прибор рс1ботает следукцим образом.

Нормальное давление грунта передается через контактную пластину 7 на измерительные стержни 2 и вызывает у них деформации сжатия, которые фиксируются тензодатчиками 9 и передаются на регистрирукщий прибор. Под действием силы трения контактная пластина 7 перемоцается относительно корпуса 1, изгибая дополнительные измерительные стержни 3, а возникающие при этом деформации фиксируются тензодатчиками 10.

Данная конструкютя прибора исключает взаимовлияние показаний тензодатчиков нормального давления 9 и сил трения грунта 10 друг на друга при измерениях. При действии нормального давления сжимающие усилия возникают лишь в стержнях 2, а в стержне 3 никаких усилий не возника ет. При действии же сил. трения максимальный изгибающий момент возникает в стержнях 3, а в месте расположения тензодатчика .9, предназначенного для измерения нормального давления, практически равен нулю.

Тарировка прибора осуществляется в лабораторных условиях на специальном стенде путем приложения ступенча то-возрастакщей нагрузки на измерительные стержни с фиксацией показаний тензодатчиков и последующим построением тарировочных графиков.

Прибор отличается высЬкой надежностью и точностью измерений, так как конечный результат определяется как среднее от показаний всех измерительных стержней.

Применение данного прибора позволит повысить точность измерений сил трения и нормального давления на 10-15%. За счет повьашения надежности

np i6opa увеличивается срок его вксп луатации на 20-30%, что повывает эффективность научных исследований.

связанных с измерением контактных напряжений грунта на боковой поверХ ности фундаментов.

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ И СИЛЫ ТРЕНИЯ ГРУНТА, включакщий корпус с упругим кольцом, контактную пластину, измерительные стержни и тенэодатчики, отличающийся тем, что, с целью пов1Л11ения надежности и точности измерений, корпус снабжен дополнительньв4и стержнями и регулируемыми опорами, при этом доппнительные стержни одними концами жестко-соединены с корпусом, а другими размещены на регулируемых опорах и жестко соединены с измерительньош стержнями,, на которых наклеены тензодатчики вблизи их соединения с контактной пластиной, причем на дополнительных стержнях тензодатчики наклеены в серепине их пролета.

ff

А-А

иг. 2