Устройство для определения прочностных свойств грунта Советский патент 1987 года по МПК G01N3/24 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочностных свойств грунта при сдвиге.

Цепь изобретения - повышение точности измерений путем учета давления в грунте.

На фиг. 1 изображена схема описываемого устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - средняя секютя устройства.

Устройство содержит основание 1, три кольцевые соосные цилиндрические секции 2, 3, 4, образующие камеру для приема грунта 5, расположенную . торцом на основании 1, механизм давления на грунт 5, который состоит из силовозбудителя 6, связанного с основанием 1, нажимной плиты 7, расположенной на грунте 5 и связанной с силовозбудителем 6, и измерительного приспособлетшя 8 давления плиты 7 на грунт 5j а также механизм поворота средней секции 3, который состоит из привода 9 и приспособления 10 для измерения усилия поворота секции 3.

Средняя секция 3 устройства выполнена из двух коаксиально расположенных цилиндров 11, 12, связанных между собой, например, шлиценым соединением, а между боковыми поверхностями шпицев 13 и пазов 14 имеется зазор о . Внутренний цилиндр 11 составлен по крайней мере из двух частей, линии раздела которых направлены по образующим, а его внутреняя поверхность имеет зубья 15, предназначенные дпя взаимодействия с грунтом 5.

Устройство работает следующим образом.

Цили 1дрические секции 2, 3, 4, об- разукщие камеру, заполняют грунтом 5 Создают в грунте 5 давление усилием нажимной П.ПИТЫ 7. Приводом 9 поворачивают внешний цилиндр 12 секции 3. При этом внутренний канал 11 неподвижен до того момента, пока имеется зазор между шпицами 13 и пазами 14 соединения этих цилиндров 11 и 12, Усилие поворота внешнего цилиндра 12 относительно внутреннего цилиндра .11 измеряется приспособлением 10. Это усилие позволяет преодолеть силу треУстройство для определения прочностных свойств грунта, содержащее три кольцевые соосные цилиндрические секции, образующие грунтоприемную камеру, внутренняя поверхность средней из которых имеет зубья, предназначенные для взаимодействия с грунтом, механизм давления на грунт, механизм поворота средней секции вокруг ее оси и измерительные приспособления, связанные с механизмами давления и поворота, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, средняя секция выполнена из двух коаксиально ра положенных цилиндров, связанных между собой пшицевым соединением, между боковыми поверхностями шпицов и пазов которых имеется зазор, а внутрен

ния между цилиндрами 11 и 12, которая

зависит от величины давления в грун- -55 цилиндр составлен по крайней мете 5, передаваемого на цилиндр 11 поре из двух частей,линии раздела ко- ,поверхности взаимодействия грунта с торых направлены по образующим.

цилиндром и позволяет определить промежуточный йомент М„р поворота гхилин- дра 12 относительно цилиндра 11.

Учет зависимости от величины давления позволяет повысить точность определения прочностных свойств грунта.

Когда зазор 8 между шлицами 13 и пазами 14 выбирается, происходит совместный поворот цилиндров 11 и 12.

При этом зубья 15 осуществляют сдвиг грунта 5, а по усилию привода 9 определяют величину момента М, сдвига грунта 6,

Величины касательных б и нормальных б напряжений, которые характеризуют прочностные свойства грунта, определяют по формулам

О Mpp/K R, S c-M,/R,.S,

где К - коэффициент трения скольжения между далиндрами 11, 12, S - площадь кольцевой поверхности, по которой происходит сдвиг грунта 5;

R, иК - радиусы соответственно внутренней поверхности цилиндра 12 и кольцевой поверхности, по которой происходит сдвиг грунта 5.

Формула изобретения

Устройство для определения прочностных свойств грунта, содержащее три кольцевые соосные цилиндрические секции, образующие грунтоприемную камеру, внутренняя поверхность средней из которых имеет зубья, предназначенные для взаимодействия с грунтом, механизм давления на грунт, механизм поворота средней секции вокруг ее оси и измерительные приспособления, связанные с механизмами авления и поворота, отличаюееся тем, что, с целью повышения точности измерений, средняя секция выполнена из двух коаксиально оложенных цилиндров, связанных межу собой пшицевым соединением, между боковыми поверхностями шпицов и пазов которых имеется зазор, а внутрен„ й цилиндр составлен по крайней мее из двух частей,линии раздела ко- орых направлены по образующим.

JL

y///// W///y////// ////////////// // // г./

/////y//7/

//77/////A

1Д

ss

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений путем учета давления в грунте. Устройство .содержит три кольцевые соосные цилиндрические секции, образующие комеру для приема грунта 5, Средняя секция выполнена из двух коаксиально расположенных цилиндров 11, 12, связанных между собой шлицевым соединением, между боковыми поверхностями шлицов 13 и пазов 14 имеется зазор. Внутренний цилиндр 11 составлен по крайней мере из двух частей, линии раздела которых направлены по образующим а его внутренняя поверхность имеет зубья 15, предназначенные для взаимодействия с грунтом 5, При испытании нажимной плитой создают давление в грунте 5, Преодолевая трение, приводом 9 поворачивают цилиндр 12 относительно цилиндра 11 и определяют необходимый для этого момент. После выбора зазора в соединении цилиндров 11, 12 путем их совместного поворота осуществляют сдвиг грунта зубьями 15 и определяют необходимый для этого момент. Найденные значения моментов позволяют с повыпенной точностью вычислить прочностные характеристики грунта. 3 ил. I (Л

W

Составитель Ю.Виноградов Редактор Н.Швыдкая Техред В.Кадар Корректор А.Зимокосов

Заказ 1622/40 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое, предприятие, г, Ужгород, УЛ. Проектная, 4

fe.f