Устройство для испытания грунтов на сдвиг Советский патент 1987 года по МПК G01N3/24 G01N33/24 

Изобретение относится к строительству, к устройствам для испытания грунтов с целью определения их прочностных характеристик.

Целью изобретения является повышение точности измерения усилий, действующих по поверхности среза.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство для испытания грунтов на сдвиг включает основание 1 с плитой 2, на которой жестко закреплена верхняя секция 3 грунтоприемной камеры и силовая рама, состоящая из стоек 4 и балок 5 и 6. Нижняя секция 7 грунтоприемной камеры жестко закреплена на подвеске, состоящем из тяг 8 поддона 9 и траверсы 10, к которой прикреплена призма 11, обращенная острием вниз. Призма 11 оперта на си поизмеритель - динамометр 12 через опорную подушку 13 с пазом треугольного сечения на верхней грани.

На балке 5 установлен винтовой регулятор 14 вертикального положения динамометра 12. На балке 6 закреплен домкрат 15 для создания нормального давления на штамп 16. Нормальное давление, передающееся на верхний торец образца, измеряется динамометром 17, Домкрат 18 для создания сдвигающего усилия связан с поддоном 9 через динамометр 19 и шток 20. С противопо-- ложной стороны поддон 9 установлен фиксатор 21 положения подвеса.

Плита 2 крепится к основанию 1 откидными болтами 22. Нижняя секция 7 с помощью подвеса имеет возможность вращательного(маятникообразного )пе- ремещения по дуге окружности вокруг оси, проходящей по ребру призмь 1 в точках ее описания на опорную подушку 13. Торцы верхней 3 и нижней 7 секций грунтоприемной камеры, обращенные один к другому, очерчены по коаксиальным круглоцилиндрическим поверхностям, ось которых совпадает с осью вращения нижней секции 7 грунтоприемной камеры и перпендикулярна к направлению сдвига. Приборы для измерения вертикальных перемещений штампа и сдвиговых смещений нижней секции грунтоприемной камеры не показаны.

Устройство работает следующим образом.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Образец грунта помещают в грунто- приемную камеру, при этом ее нижняя секция 7 фиксируется в положении, со- осном с верхней секцией 3, с помощью фиксатора 21, Регулятором 14 устанавливают заданную величину зазора между секциями грунтоприемной камеры. К торцу образца при помощи штампа 16 и домкрата 15 прикладывают заданную нормальную нагрузку, в.еличину котог. рой измеряют динамометром 17. Нор-, мальное давление, передающееся на грунт, расположенный в нижней секции 7, измеряют динамометром 12. Вьгоин- чивают фиксатор 21.и домкратом 18 создают сдвигающую нагрузку, значение которой измеряют динамометром 19. При этом подвес поворачивается в направлении сдвига вокруг оси шарнирного соединения призмы 11 с опорной подушкой 13 и происходит тангенциальное смещение нижней секции 7 относительно верхней секции 3.

В связи с дилатансией грунта при сдвиге возникают вертикальные деформации образца и Нормальное давление, передающееся на грунт по поверхности среза, изменяется. Эти изменения контролируют динамометром 12. Регулятор 14 позволяет при необходимости поддерживать нормальное давление по поверхности среза на постоянном уровне

Сравнение значений нормальных давлений, измеренных динамометрами 12 и 17, позволяет определить силы трения, возникающие по боковой nor, верхности образца грунта в пределах высоты верхней секции 3 грунтоприемной камеры. Указанное сравнение дает численную оценку погрешности результатов испытаний, произведенных с помощью известного устройства.

В предлагаемом устройстве трение при повороте подвеса возникает лишь ПО- оси шарнира,, следовательно, данные измерения сопротивления грунта сдвигу искажаются минимально. Трение по боковой поверхности образца в верхней секции не искажает результаты измерений, так как измеряются нормальные давления, непосредственно действующие на поверхность среза.

Формула изобретения

1 . Устройство для испытания грун- тов на сдвиг, включающее основание с

313321

плитой и установленную на ней силовую раму, грунтоприемную камеру из верхней секции, жестко закрепленной на раме и нижней подвижной секции, домкраты для создания нормальной и сдвигающей нагрузок и силоизмерители для измерения нормальных и сдвигающих усилий, отличающееся тем, что, с целью повьгазения точности изме- д рения усилий, действующих по поверхности среза, нижняя секция приемной камеры закреплена на оси, лежащей в плоскости, перпендикулярной к продольной оси грунтоприемной 5 камеры, с возможностью вращательного . перемещения с помощью подвеса в виде . тяг с поддоном и траверсой.

864

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что торцы верхней

и нижней секций трунтоприемной каме- ры, обращенные друг к другу, очерчены по коаксиальным круглоцилиндрическим поверхностям, ось которых совпадает с осью вращения нижней секции грунто приемной камеры и перпендикулярна к направлению сдвига.

3.Устройство по ПП.1 и 2, о т - личающееся тем, что ось вра-

щения нижней секции грунтоприемяой камеры размещена на силоизмерртелё для измерения нормальных усилий, установленном на раме с возможностью перемещения вдоль продольной оси грунтоприемной камеры.

Фиг2

5-5

75

Ю

V;

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения прочностных характеристик грунта при сдвиге. Цель изобретения - повышение точности измерения усилий, действующих по поверхйос- ти среза. В устройстве нижняя секция 7 грунтоприемной камеры с помощью подвеса перемещается вокруг оси, проходящей по ребру призмы 11, прикрепленной к траверсе 10 подвеса в точках опирания призмы 11 на опорную подушку 13 динамометра 12. Торцы верхней неподвижной и нижней подвижной секции 3 и 7, обращенные один к другому, очерчены по коаксиальным круг- лоцилиндрическим поверхностям, ось которых совпадает с осью вращения нижней секции 7 и перпендикулярна к направлению сдвига. Нормальную натг рузку, приложенную на верхний торец образца грунта, измеряют динамометром 17. Нормальное давление, передающееся на грунт в нижней секции 7, т.е. непосредственно действующее на поверхность среза, измеряют динамометром 12. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. сл 2Г Biss{E2 ОС Од «

Составитель Г. Мартынова Редактор И. Шулла Техред А.Кравчук Корректор М. Демчик

Заказ 3824/38 Тираж 776Подписное

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, А .