Прибор для испытания грунтов Советский патент 1989 года по МПК G01N33/24 G01N3/10 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при инженерно-геологических исследованиях грунтов в трехосном сжатии.

Цель изобретения - расширение диапазона исследовавши.

На фиг. 1 представлен прибор, общий вид; на фиг. 2 - фрагмент одной из шести (одинаковых) стенок прибора.

Прибор содержит корпус,состоящий из пространственного каркаса 1, съемных плит 2, связанных с каркасом болтами 3, поршней 4 со штоками 5 и манжетами 6, собранных внутри стаканов 7 и выполненных с квадратной рабочей поверхностью. Стаканы 7 поршней снабжены тарелями 8 и регулировочными гайками 9. Между контактирующими поверхностями съемных

3150

плит 2, стаканов 7 и тарелей 8 уста- новлены сепараторы 10,

Головки поршней 4 содержат полости 11, расположенные на торце, и по- лости 12, расположенные на боковой поверхности и соединенные каналами 13. Полости 11 перекрыты мембрана.ми 14 с кольцевыми выточками 15, а полости 12 - мембранами 16, выполненны ми в виде упругих элементов, на которых установлены тензодатчики 17 с кабелями 18, соединенными с измерительными устройствами (не показаны). На мембранах 14 расположены проклад- ки 19 из пластичного материала с низким коэффициентом трения, например из скользкой резины. На съемных плитах 2 закреплены кольцевые упоры 20 5 расположенные с зазором 21 от- носительно тарелей 8, с болтами 22, установленными равномерно по контуру упора. Штоки 5 поршней 4 снабжены приводом, состоящим из ходовых гаек 23 и 24, размещенных на хвостовике стаканов 7 и штоке 5, На тарелях 8 закреплены кронштейны (не показаны) с индикаторами 25 часового типа. Между индикаторами 25 и штоками 5 поршней 4 установлены штуцеры 26. Исследуемый образец грунта показан позицией 27. Позицией 28 показан зазор, позицией 29 - рабочая камера, а позицией 30 - отверстие в съемной плите 2,

Прибор работает спедуюш м образом.

Через отверстия в штоках 5 рабочую жидкость под давлением подают в камеру 29, под воздействием которого каждый из поршней 4 перемещается вдоль собственной оси и нагружает образец 27 грунта. При этом каждый из поршней 4 скользит по двум другим, примыкающим к нему поршням, и под действием этих же поршней совместно со стаканами 7 сдвигается в своей плоскости. Возможность перемещения поршней 4 и стаканов 7 в плоскости съемных плит 2 корпуса обес- печивается за счет зазоров 21 и 28 и отверстий 30 в съемных плитах 2, При проведении исследований в режиме заданных деформаций перемещения поршней задаются вращением ходовой

гайки 23.

Устройство в головке порщня заполненных несжимаемой жидкостью и сообщающихся между собой полостей

оснащенных мембранами и снабженных тензодатчиками,. позволяет определить при произвольных схемах испытаний фактические нагрузки на образец грунта за счет исключения погрешностей, вызванных влиянием трения в подвижных соединениях и в местах соприкосновения порщней одного с другим.

Соотношение диаметров упругого элемента и цилиндрической полости

-- 7 « f обеспечивает необходи1

1

мую точность измерений при изменении уровня задаваемых в различных опытах нагрузок на образец грунта.Кольцевые упоры, расположенные с зазорами относительно тарелей и снабженные по контуру болтами, обеспечивают возможность начальной (перед испьи-аниями) установки с необходимой точностью поршней в тшоскости плит и поддержания минимально допустимой величины зазора между поверхностями соседних поршней при испытаниях образцов грунта на сдвиг в условиях пространственного напряжения состояния.

Ходовые гайки, расположенные на хвостовике стакана и штоке поршня, позволяют с любой точностью располагать поршни в направлении их продольных осей и одновременно фиксировать положение поршней в случае подготовки -образцов грунта к испытаниям непосредственно в приборе и при испытаниях образцов грунта в режиме заданных деформаций, например при изучении релаксации.

Предлагаемый прибор позволяет точнее определять напряженное и деформированное состояние образца грунта под нагрузкой в процессе испытаний и, как следствие этого, точнее устанавливать закономерности, характеризующие изменение его объема, форьы и прочности в условиях сложного напряженного состояния. Повышению достоверности определения указанных закономерностей способствует также возможность испытания образцов грунта в режимах заданных напряжений и заданных деформаций, так как в этом случае возможен взаимньш контроль результатов испытаний. Указанные преимущества предлагаемого прибора обуславливают получение более точных моделей грунта, используемых при расчетах, что, в свою очередь, спо10

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при инженерно-геологических исследованиях грунтов в трехосном сжатии. Цель изобретения - расширение диапазона исследований. Прибор включает каркас 1, на котором смонтировано шесть одинаковых узлов, включающих съемные плиты 2, на которых через шариковые опоры с сепараторами 10 закреплены поршни 4 со штоками 5 и манжетами 6. Поршни снабжены преобразователями давлений в электрический сигнал, выполненными в виде мембран 14, связанных жидкостью в полостях 11 с упругими элементами 16 с тензодатчиками 17. Штоки 5 поршней 4 снабжены ходовыми гайками 23 и 24, связывающими поршни со стаканами 7. В штоках 5 устроены каналы, связывающие полости стаканов 7 с источниками давления жидкости или газа, а штоки контактируют с индикаторами 25 перемещений. На стаканах 7 имеются также тарели 8, связанные через регулировочные болты 22 и кольцевые упоры 20 с плитами 2. Перед началом исследований поршни устанавливаются в исходное положение и между ними размещается грунт. Затем нагружение грунта осуществляется либо заданными напряжениями путем подачи давления в стаканы 7, либо заданными деформациями, обусловленными вращением гайки 23. По разным осям могут одновременно задаваться разные режимы, что позволяет более полно обследовать механические свойства грунтов. 2 ил.

Редактор Ю.Петрушко

Составитель Л.Рябченков Техред И.Верес

Заказ 5535/47

Тираж 789

ВНИИПЙ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Фие.1

Корректор С.Черни

Подписное