Установка для испытания грунта на сдвиг Советский патент 1988 года по МПК G01N33/24 G01N3/24 

й ПрГГ-Ш

ков, вьтолненным в виде червячных колес 13 с зубьями 14 на части дуги окружности, взаимодействующих с резьбой 16 на части длины штока 10 Колеса соединены с приводом вращения 15. Для нагружения образца плавно изменяющимся усилием включают привод 11 и вращением штоков 10 посредством цепной передачи 12 вращают резь бовые втулки 9, деформирующие силовые пружины 8с Для ударной пригрузки образца включают привод 15, вращают колеса 13. При взаимодействии зубьев 14 колес 13 с резьбой штоков 10 последние подымаются вверх и деформируют пружины 17, а после выхода зубьев 14 из зацепления с резьбой штоки 10 под действием пружин 8 перемещаются вниз и нагружают ударом штампы 7, Разгрузка образца осуществляется сбросом жидкости через вентили 20„ 1 ил

Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследований свойств грунтов и горных пород при сложном неоднородном напряженном состоягши образца. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения циклической ударной пригрузки образца. Установка содержит камеру 1 с крышкой 2 для образца грунта 3, ряд нижних штампов 4 с винтами в виде гидроцилиндров 5, ряд верхних штампов 7. с пружинами 8 и регулировочными резьбовыми втулками 9 со штоками 10, привод 11 mTaNmoBo Для обеспечения циклической ударной пригрузки образца установка снабжена механизмом для циклического осевого перемещения што- §

1

Изобретение относится к строитель ству, в частности к испытательным устройствам для исследований свойств грунтов и горных пород при сложном неоднородном напряженном состоянии образца грунта„

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения циклической ударной пригрузки образца

На чертеже представлена схема установки ,

Установка содержит камеру 1 с крьпц кой 2 для образца 3 грунта, ряд нижних штампов 4 с винтами в виде гидроцилиндров 5 с поршнями 6, жестко соединенными с штампами 4, ряд верхних штампов 7,установленных соосно с нижними штампами 4 и снабженных пружинами 8, регулировочными резьбовыми втулками 9 и штоками 10, а также привод 11 штампов 7 с цепной передачей 12.

, Установка снабжена механизмом для циклического осевого перемещения штоков 10, выполненным в виде червячных колес 13, имеюш 1Х зубья 14 на части дуги .окружности, соединенных с приводом 15 вращения и взаимодействующих с червячной резьбой 16, вьтолненной на части длины штока 10 и силовых пружин 17, взаимодействукхцих со штоками 10о

Пружины 17 прижаты к штампам 7 винтами 18, Втулки 9 связаны с што- ками 10 продольными щпонками и опираются на силовые пружины 8. Штоки 10 соединены с приводом 11 вращения цепной передачей 12 с шестернями 19, установленными на хвостовых частях штоков на 1Ш1онках с возможностью осевого перемещения штоков 10, Втулки 9 завинчены в крьпику 2 На гидроцилиндpax 5 установлены вентили 20, Боковая стенка 21 установки выполнена из прозрачного материала .

Установка работает следунлцим образом,

Включают привод 11 и посредством цепной передачи 12 со звездочками 19 вращают штоки 10. Штоки 10 вращают втулки 9 5 которые перемещаются прн этом относительно крьшки 2 и деформируют силовые прулшны В, отчего на образце 3 грунта появляется постепенно нарастающая нагрузка. Характер распределения нагрузки по поверхности образца задается диаметрами звездочек 19, шагами резьб втулок 9, жесткостью пружин 8„ Для создания циклической ударной пригрузки образца включают привод 15 механизма гдакли- ческого перемещения штампов, в результате чего зубчатые колеса 13 начина-, ют вращение по часовой стрелке (по чертежу)о При поворотах колес их зубья 14 периодически входят в зацепление с резьбой 16 на штоках -10 и пер мещают штоки вверх, сжимая при этом пружины 17, После вьгхода зубьев 14 из зацепления с резьбой 16 шток 10 под действием пружины 17 перемещается вниз и наносит удар по штампу 7, создавая ударную пригрузку на образце Зо Порядок нанесения ударов определяется взаимнь1м разворотом секторов зубьев на колесах 13, Во время ударного пригружения образца штоки 10 могут

31А

продолжать вращение,- и тогда пригруз- ка ударами осуществляется при постепенном росте общей нагрузки на образце, или привод с цепной передачей 12 выключают, и тогда штоки 10 не вращаются и ударное пригружение идет при постоянной нагрузке на образце Ударное пригружение образца может выполняться при снижении усилия на образце, для чего цепную передачу 12 приводят в обратное вращение, при котором втулки 9 уменьшают деформацию пружин- 8 , Однако в этом режиме скорость вращения штоков 10 выбирают так, чтобы исключить осевое перемещение штоков в направлении штампов 7 при взаимодействии штоков с зубьями колес 13 о Разгрузку образца осуществляют путем сброса жидкости из гид- , роцилиндров 5 при открытых вентилях 20. Для восстановления нагрузки закрывают вентили 20 и вращением гидроцилиндров 5, связанных резьбой со станиной, возвращают штампы 4 в исход ное положение. Силу ударов при удар- ных пригрузках регулируют вращением винтов 18, изменяя начальное поджа- тие пружин .17, частоту ударных нагру- жений - скоростью вращения привода 15 Порядок выполнения операций по нагру- жению образца определяется реальной схемой работы грунта. Наблюдение за поведением образца, за развитием плоскостей смещения, образованием куполов обрушения ведут через стенку 21.

Количество пар верхних и нижних штампов, размеры и мощность установки зависят от размером образцов, задач исследований о Дпя измерения усилий на образце под каждым штампом использзпот типовые силоизмерители (не показаны), рассчитанные на ударные нагрузки и укомплектованные соответствующими регистраторами

1

Таким образом, наряду с обеспечением разгрузки образца грунта различными способами и на различных участках, предлагаемая установка обеспечивает ударное пригружение образца по всей поверхности или по участкам, осуществляемое циклически на фоне возрастающей, уменьшающейся или постоянной нагрузки на образце. Эти режимы соответствуют работе грунта вблизи фундаментов машин и механизмов, участ- в отработке месторождений полезных ископаемых. Установка обеспечивает исследование закономерностей деформирования грунтов в близких к реальным условиям силового воздействия.

25 , 30

20 Формула изобретени

250

5

0

5

Установка для испытания грунта на сдвиг, включающая камеру для образца грунта с крышкой, ряд нижних штампов с приводами в виде гидроци- . линдров, связанных резьбой со станиной, и поршнями, жестко соединенными с нижними штампами, ряд верхних штампов, установленных соосно нижним штампам, с приводами в виде резьбовых втулок с пружинами, связанными шпонками с штоками, имеющими привод через звездочки и цепную передачу, отличающаяся тем, что, с-целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения циклической ударной пригрузки образца, установка снабжена механизмом для циклического осевого перемещения штоков верхних штампов, выполненным в виде червячных колес с зубьями на части дуги окружности, соединенных с приводом их вращения, установленных с возможностью периодического взаимодей-. ствия с червячной резьбой соответствующих штоков, подпружиненных сверху.