Прибор трехосных испытаний грунтов Советский патент 1984 года по МПК E02D1/00 

Ю к 20 Щ J Изобретение относится к строительству, а именно к определению прочностных и деформационных свойст грунтовых основания, и может быть использовано для изучения их сложного напряженно-деформированного со стояния при длительном воздействии внешней нагрузки. Известно устройство для трехосных испытаний грунтов, включающее камеру высокого давления, нагрузочное приспособление и oптиv. сис тему измерения деформаций l| . Недостатком устройства является отсутствие автоматической записи результатов испытаний. Наиболее близким, к предлагаемому является прибор трехосных испытаний грунтов, включающий корпус, зластич ную оболочку, нагрузочное приспособ ление в виде опорной скойы, штампа и сильфона, связанного одним концом со штампом, а другим - с источником давления, и регистрирующее устройство 2j . Недостатком этого прибора являет ся, низкая точность измерений деформ ций и напряжений. Цель изобретения - повышение точ ности измерений деформаций и напряжений и автоматизация процесса регистрации результатов испытаний. Цель достигается тем, что в приборе трехосных испытаний грунтов, включающем корпус, эластичную оболочку, нагрузочное приспособление в виде опорной скобы, штампа и сильфона, связанного одним концом со Штампом, а другим - с источником давления, и регистрирующее устройст во, нагрузочное приспособление .снаб жено датчиком деформаций,а регистрирующее устройство - приемниками давлений и деформаций, рычажным механизмом и самописцем, при этом при емники давлений и деформаций выполнены соответственно в виде сильфоно высокого и низкого давлений и связа ны одним концом с аналогичными датч ками в нагрузочном приспособлении посредством трубок, образуя замкнутые системы, заполненные деаэрированной жидкостью, а другим - с само писцем при помощи рычажного механиз ма. На фиг. 1 схематически изображен прибор трехосных испытаний грунтов, разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 и 4 - приемник дав лений и деформаций, разрез; на фиг. 5-7 - рабочая камера в различных I проекциях, разрез. Прибор состоит из рабочей камеры 1 высокого давления, которая образована корпусом 2 из прозрачного материала (например, оргстекла) и дном 3. В рабочей камере расположен образец исследуемого грунта 4 в эластичной водонепроницаемой оболочке. , Система нагружения образца состоит из сильфонов 5 высокого давления (фиг. 5-7), упоров 6, вопринимающих реакцию от давления в сильфонах, штампов 7 на боковых гранях образца и горизонтальных гранях 8, откидывающейся рамы 9 для восприятия реакции при нагружении вертикальной нагрузкой и источников давления, например баллонов со сжатым воздухом (не показаны) . Система автоматической записи давлений состоит из приемников 10 давлений (фиг. 1-3), соединенных трубками 11 высокого давления (на схемах показаны двойными линиями) с нагрузочными сильфонами и источниками давления, рычажных систем 12 с самописцами и лентопротяжного механизма с электродвигателем 13, редуктором 14 и лентой 15 для записи. Приемник давления состоит из силыфона 16 высокого давления (фиг. 3), помещенного в корпус цилиндрической формы, и пружины 17, воспринимающей реакцию сильфона. Система автоматической записи деформаций образца включает датчики перемещений на образце в виде сильфОнов 18 низкого внутреннего давления (фиг. 5-7), приемников 19 деформаций (фиг. 2 и 4) с рычажными механизмами 20 и лентопротяжный механизм. Приемники деформаций состоят из сильфонов 21 низкого давления (фиг.4) соединенных ваку5мными трубками 22 (на схемах показаны сплошными линиями) с сильфонами-датчиками перемещений на образце, и цилиндрических корпусов, Сильфоны в системе измерения деформаций и соединяющие их трубки заполнены несжимаемой деаэрированной жидкостью. В регистрирующем устройстве имеется также отметчик 23 времени (фиг. 2), позволяющий рассматривать все записанные на ленту процессы, связанные со временем. Подготовку прибора к работе осуществляют следующим образом. Изготавливают образец 4 песчаного или глинистого грунта и помещают его в эластичную оболочку между штампами 8 в рабочей камере 1. Откидывающуюся раму 9 с сильфонами-датчиками 23 деформаций поворачивают вокруг нижних шарниров, закрепленных на дне камеры, до соединения в верхней разъемной частью, при этом пластмассовые присоски, одетые на незакрепленные концы сильфонов, соединяют с оболочкой образца. Поворотом винта с рукояткой в верхней перекладине рамы фиксируют верхний штамп на соответствующей грани образ ца. Отодвинутые в сторону во время изготовления образца упоры б с нагрузочными измерительными сильфонами и штампами придвигают к образцу до вхождения штампов в контакт с боковыми гранями и закрепляют.на дне 3. На дно 3 устанавливают корпус камеры 2 и прикрепляют специальными быстросъемными захватами.

Прибор работает следующим образом.

В рабочей камере и в нагрузочных сильфонах поднимают давление до намеченной начальной величины, BKJBOчают лентопротяжный механизм и производят попарное нагружение граней. При повышении давления в нагрузочных сильфонах одновременно повышают давление и в сильфоне приемника давления, который давит на пружину 17

Iприемника, сжимает ее и, перемещаясь, приводит в действие рычажный механизм записи напряжений. При деформациях граней образца перемете-, ния сильфонов 18 повторяются сильфонами 21 в приемниках деформаций, которые, не встречая сопротивления, вызывают соответствующие переметения рычагов и самописца, оставляющего на ленте запись.

Эффективность предлагаемого прибора заключается в существенном повышении точности и&мерений напряже-г НИИ и деформаций, .так как .точность системы измерений не зависит от продолжительности испытаний, при этом не требуется промежуточная тарировка системы регистрации результатов.

J5 П

ПРИБОР ТРЕХОСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТОВ, включающий корпус, эластичную оболочку, нагрузочное приспособление в виде опорной скобы, штампа и сильфона, связанного одним концом со штампом, а другим - с источником давления, и регистрирующее устройство, отличающийся тем. что, с целью повьлиения точности измерений деформаций и напряженки и автоматизациипроцесса регистрации результатов испытаний, нагрузочное приспособление снабжено датчиком деформаций , а регистрирующее устройство - приемниками давлений и деформаций, рычажным механизмом и самописцем, при этом приемники давлений и деформаций выполнены соответственно в виде сильфонов высокого и низкого давлений и связаны одним концом с аналогичными датчиками в нагрузочном приспособлении посредством трубок, образуя замкнутые сисг темы, заполненные деаэрированнной жидкостью, а другим - с самописцем при помощи рычажного механизма. сл