Устройство для испытания образца грунта Советский патент 1992 года по МПК G01N3/24 

Изобретение относится к строительству, в частности, к устройствам для статиче- ского испытания образца грунта с возможностью поворота осей главных напряжений в процессе испытания.

Целью изобретения является повышение точности исследований.

На фиг.1 изображено устройство, вид сбоку; на фиг.2 - то же. план.

Устройство для испытания образца грунта содержит рабочую камеру 1 в виде установленной на основание 2 треугольной призмы, закрытой сверху к.эышкой 3. Основание 2 с помощью стоек 4 жестко соединено с крышкой 3. Основание 2 и крышка 3 снабжены контактирующими с образцом грунта резиновыми рубашками 5, заполненными несжимаемой жидкостью. Каждая из боковых стенок рабочей камеры 1 выполнена в виде пакетов из металлических прямоугольных пластин 6, обрамленных плитой 7 и основной платой 8. Плиты 7 и 8 смежных стенок соединены между собой при помощи

цилиндрических шарниров 9. Пакеты из пластин 6, а также плита 7 заключены в обоймы, каждая из которых состоит из жестко соединенных основной 8 и опорной 10 плит. Обойма, препятствуя увеличению поперечного размера пакета пластин 6, допускает взаимное продольное смещение отдельных пластин 6 и плит 7 друг относительно друга, а также относительно основной 8 и опорной 10 плит обоймы.

На концах основных плит 8 с помощью цилиндрических шарниров установлены рычаги 11 пропорциональности. Концы рычагов 11 пропорциональности связаны с нагрузочным приспособлением, представляющим грузовые винты 12с рукоятками 13, соединенные посредством двух шаровых шарниров 14 с опорными плитами 10, Грузовые гайки 15 жестко связаны с рычагами 11 пропорциональности. Рычаги 11 пропорциональности с помощью штоков 16 шар- нирно соединены с каждой прямоугольной пластиной 6, а также с плитой 7.

сл С

vi

Ю

8

SQ

ю

Места шарнирных соединений штоков 16 на рычаге 11 пропорциональности выбраны из условия обеспечения постоянного сопряжения с плоскостью всех торцов прямоугольных пластин 6. В выемках вблизи цилиндрических шарниров 9 вдоль плиты 7 и основной плиты 8 нанесены тензорезисто- ры 17 для определения по данным тензометрии нормальных и тангенциальных составляющих суммарных усилий со сторо- ны образца грунта. Индикаторы установлены между грузовой гайкой 15 и рукояткой 13 для определения положения соответствующих рычагов 11 пропорциональности, которое однозначно связано с деформа- цией соответствующей стенки, а также углом наклона к ней прямоугольных пластин 6. Средства контроля высоты образца грунта выполнены в виде закрепленной к нижней внутренней стороне резиновой рубашки 5 круглой пластины 19, жестко связанной с штоком 20, который соединен с крышкой сильфона 21. Перемещение крышки сильфона 21 контролируется манометром 22.

Внутренняя часть сильфона 21 заполнена несжимаемой жидкостью подтем же давлением, что и резиновая рубашка 5, которое измеряется манометром 22. Для подачи жидкости служит штуцер 23.

Устройство работает следующим образом.

В рабочую камеру 1 при снятой крышке 3 укладывают грунт, после чего крышку 3 закрывают. В соответствии с программой испытаний, вращая рукоятку 13, деформируют образец грунта в направлениях, парал- лельных основанию 2. Значение деформации контролируют с помощью индикатора 18. Деформирование боковых сте- нок камеры 1 контролируют с помощью манометра 22. При уменьшении высоты образца на величину 0,01 мм процесс деформирования боковых стенок прерывают и путем открытия крана на штуцере 23 возвращают показания манометра 2 к нулю. При увеличении высоты образца на величину 0,01 мм, наоборот при открытом кране через штуцер 23 подкачивают жидкость насосом до возвращения показания манометра 22 к нулю.

Далее продолжают процесс деформирования стенок камеры 1 до следующего отклонения манометра 22. Между грунтом и стенками рабочей камеры 1 возникают нормальные и касательные усилия, которые воспринимаются цилиндрическим шарниром 9. По данным тензометрии с помощью тензорезисторов 17 и показаниям индикаторов 18 расчетным путем по соответствующим формулам определяют значения главных напряжений и положение их осей в образце грунта,

Формула изобретения Устройство для испытания образца грунта, содержащее рабочую камеру, выполненную в виде треугольной призмы с боковыми стенками, шарнирно соединенными между собой, основание и крышку с прокладками, и нагрузочные приспособления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности исследований, оно снабжено рычагами пропорциональности с штоками, плитой, а каждая из боковых стенок снабжена обоймой, состоящей из жестко соединенных основной и опорной плит, и нагрузочным приспособлением, боковые стенки выполнены в виде пакетов прямоугольных пластин, при этом плита и прямоугольные пластины соединены с штоками рычагов пропорциональности и с основными плитами обойм,

Использование: строительство, статическое испытание образца грунта. Сущность изобретения: устройство содержит рабочую камеру с боковыми стенками, выполненными в виде пакетов прямоугольных пластин, рычаги пропорциональности со штоками и обоймы, Рычаги пропорциональности соединены штоками с каждой из пластин. Нагрузочные приспособления соединены с опорными плитами обойм и рычагами пропорциональности. 2 ил.