Способ испытания грунтов и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01N33/24 G01N3/00 

когда стабилизация уже давно наступи- . действующей нагрузке. Деформация грун- «/ jU .- ., ™

ла. Если неравенство (6) выполняется-, то момент t т наступает после начала интервала через время

та в рабочей камере 3 воспринимается (фиг. 1) датчиком 4, вьщающим один импульс, после каждого дискретного приращения деформации грунта, например через 0,01 мм Эти импульсы после .формирователя 5, увеличивающего крутизну фронтов импульсов, поступают на счетный вход счетчика 7 приращений деформации, суммируются счетчиком, на выходе которого образуется параллельный двоичный код, численно выражающий значение деформации. Этот код преобразуется цифроаналоговым преобразователем 12 в аналоговый сигнал, который поступает на информационный вход блока 14 регистрации и вызывает отклонение перописца, пропорциональное деформации.

То . Th-i 2 2

(см. фиг. 1), что составляет полусумму заданного и измеренно- го предьщущего интервалов времени.

Если же неравенство (6) не выполняется, т.е. если Т заканчивается раньше, чем истекает время указанной полусуммы, то условная стабилизация на данный момент не достигнута и действующую ступень нагрузки сохраняют до очередной аналогичной проверки неравенства (6), где номера текущих интервалов увеличиваются на единицу.

Таким образом , устройство для реализации способа должно после завершения каждого временного интервала (при достижении очередного дискретного приращения деформации И ), например

полусумму

1.

Tn-i

2 . 2 время с н ачала следуТ, как только этот слепревысит указан- определения полу

Тр и включать другую

Т| Для

. действующей нагрузке. Деформация грун- jU .- ., ™

5

5

0

5

та в рабочей камере 3 воспринимается (фиг. 1) датчиком 4, вьщающим один импульс, после каждого дискретного приращения деформации грунта, например через 0,01 мм Эти импульсы после .формирователя 5, увеличивающего крутизну фронтов импульсов, поступают на счетный вход счетчика 7 приращений деформации, суммируются счетчиком, на выходе которого образуется параллельный двоичный код, численно выражающий значение деформации. Этот код преобразуется цифроаналоговым преобразователем 12 в аналоговый сигнал, который поступает на информационный вход блока 14 регистрации и вызывает отклонение перописца, пропорциональное деформации.

Второй формирователь 6 управляет работой счетчика 8 тактовых импульсов, реверсивного счетчика 9 и блока 10 сравнения, осуществляющих опредет т J ление полусуммы и

сравнение ее с длительностью текущего интервала Т .

Блок 10 сравнения дешифрирует состояния реверсивного счетчика 9, управляет направлением его счета и управляет нагрузочным приспособлением 1 . Но переднему фронту каждого импульса, поступающего с выхода формирователя 5 на вход блока 6, последний осуществляет перезапись информа- ции из счетчика 8 в реверсивный счетчик 9. Команда для перезаписи формируется на выходе 1 блока 6, Импульсом с выхода 2 блока 6 осуществляется сброс счетчика 8 и блока 10 сравнения и перевод их в исходное состояние.

Генератор 11 тактовых импульсов формирует две последовательности импульсов с периодом следования t (второй выход) и 2ut (первый выход). Во время очередного текущего интервала времени, например Т. , счетчик В заполняется тактовыми импульсами с периодом 2At. К моменту окончания пе- риода Ту, счетчик В содержит парал- лельньш КОД; выражающий длительность этого интервала в тактовых периодах 2ut. Этот код записьшается в реверсивный счетчик 9 (импульсом с перво- го выхода блока 6), производится сброс блока 10 сравнения (импульсом с второго выхода блока 6) и по сигналу с первого выхода блока 10 сравнения реверсивный счетчик 9 начинает об ратньш счет (вычитание) импульсов с периодом следования t, поступающих с второго выхода генератора 11 тактовых импульсов с.

Реверсивный счетчик 9 достигает состояние О через время, равное половине периода Т, поскольку вычитание производится последовательностью импульсов, период &t следования которых в два раза меньше. Блок 10 сравнения фиксирует нулевое состояние реверсивного счетчика 9 и по первому выходу переключает его в режим сложения. Если текущий интервал Т |. закончится раньше, чем произойдет пол ное заполнение реверсивного счетчика 9, то в последний заносится новое значение кода из счётчика 8 (импульсом с первого выхода блока 6 управления), счетчик 8 и блок 10 сравнения устанавливаются в исходное состояние (импульсом с второго выхода блока 6) и описанный продесс повторяется.

В противном случае, реверсивный счетчик полностью заполняется через

т т

время -2 9- после начала текущего интервала Т„. Это свидетельствует о достижении условной стабилизации

Нпок 10 сравнения фиксирует заполнение реверсивного счетчика 9 и по второму выходу, связанному с ключом 15, вызывает срабатывание ключа и включение нагрузочного приспособления 1, которое прикладывает к испытуемому образцу грунта очередную ступень нагрузки, после чего измерения продолжаются.

Емкость реверсивного счетчика устанавливается равной Tjj/2 АС, т.е. для полного заполнения реверсивного счетчика необходимо такое количество импульсов с периодом следования , чтобы суммарная длительность этой последовательности импульсов составляла значение . В представленном устройстве (фиг. 2) емкость реверсивного счетчика фиксирована, а различные заданные значения Т,, т и Т {( устанавливаются переключателем 29, изменяющим величину , что равноценно. Очевидно, что, если разрядность счетчиков В и 9 равна N, то должно выполняться соотношение Тд/2 Д .

В качестве блока 14 регистрации может быть использован самописец любого типа с непрерывной протяжкой бумажной ленты, например Н392. С целью увеличения точности регистрации деформации и момента достижения условной стабилизации разрядность счетчиков 7,8 и реверсивного счетчика 9 может быть увеличена.

Использование предложенных способа и устройства позволяет снизить длительность всех видов полевых и лабораторных испытаний деформационно-прочностных свойств грунтов на время, равное произведению числа ступеней нагрузки на время, составляющее от одного до двух значений интервала Т, в среднем 1,5T. При 10 ступенях нагрузки в процессе компрессионных испытаний глинистых грунтов, где Т 16 ч, длительность опыта сокращается на 10 сут.

Формула изобретения

i

1. Способ испытания грунтов, вклю- ающий приложение на грунт ступенчатой нагрузки с измерением дискретного приращения деформащи, определение момента условной стабилизации деформации с учетом заданного интервала времени, отличающийся тем.

dm г

ы

7 щиг.1

д. -.

I I гЦ

kI

Фаг.З

Изобретение относится к области строительства, в частности к компрессионным, срезным , стабилометрическим, штамповым, прессиометрическим и к другим видам лабораторных и полевых испытаний грунтов. Цель изобретения - повышение быстродействия испытаний. Для достижения этой цели на каждой ступени нагрузки измеряют интервал времени, требуемый для достижения заданного дискретного приращения деформации, вычисляют полусумму заданного и измерительного предыдущего интервалов времени, а момент условной стабилизации определяют по превышению вычисленной полусуммы над текущим интервалом. Устройство для осуществления содержит нагрузочное приспособление 1 с электроприводом, датчик 4 деформации, первый 5 и второй 6 формирователи, первый 7 и второй 8 счетчики, реверсивный счетчик 9, блок 10 сравнения, генератор 11 тактовых импульсов, цифроаналоговый преобразователь 12, первичный ключ 13 управления лентопротяжным механизмом блока 14 регистрации, второй ключ 15 управления нагрузочным приспособьлением 1 и блок 16 питания. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.