Устройство для трехосных испытаний грунтов Советский патент 1979 года по МПК E02D1/00 

I

Изобретение касается исследований прочностных и деформационных характеристик грунтовых оснований фундаментоь и предназначено для изучения их сложног напряженно-деформированного состояния.

Известен прибор трехосного ежа гея содержащий прозрачный цилиндрический корпус, два днища и систему измерения вертикальных перемещений fll .

Наиболее из известных является устройство для трехосных испытаний Грунтов, включающее комару высокого давления с образцом грунта, нагрузочное приспособление и измерительное приспособление в виде катетометра С2 .

Недостатками известных приборов явлются невозможность замера одновремеф но продольной и поперечной, а также по любому направлению, деформаций образца в его срединной плоскости, нелинейность графика зависимости деформации образца от показаний катетометра в связи с ци- линдркчностью корпуса прибора и, ката

следствие, низкая точность измерений де формаций прииспытаниях.

Целью изобретения является повьпиение точности испытаний за счет замера деформаций образца в различных направлениях.

Это достигается тем, что в устройст-ве для трехосных испытаний грунтов, включающем камеру высокого давления с образцом грунта, нагрузочное приспособг ление и измерительное приспособление в виде катетометра, камера высокого давления снабжена закрепленной в ее стенке ппоскопараллельной линзой и призмой Лове (Пехана), размещенной между линзой и катетометром.

Плоскопараллельная линза снимает оптические искажения величины перемещений имеющихся на образце датчиков, связанных с цилиндричнос тью корпуса.

Призма Пехана обладает свойством поворачивать изображение вокруг оптической оси при ее повороте. При этом, по- призмы вокруг своей оси на какой36то угол вызывает поворот изображения на удвоенный угол. В качестве датчиков перемещений могут быть использованы, например, риски на образце, нанесенные несмываемой ту- шью, и специальные пружинные скобы. На фиг. 1 схематмчеота изображено устройство для трехосных испытаний грун тов, общий вид; на фиг, 2 - образец грун та в резиновой тонкой оболочке с установленной на нем прзгжинной скобой; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 - на фиг, 4 « корпус прибора с линзой. Предлагаемое устройство состоит из Корпуса 1 прибора трехосного сжатия, в который помещается испытываемый цилиндрический образец 2, нижнего и верхнего дниш 3 и 4, стянутых болтами, пневмогидравлической системы 5 с дифманомегт ром 6 для создания и замера давления в рабочей камере 7 (до 40 кг/см ), нагрузочное приспособления 8 для создания вертикальной нагрузки на образец, призмы Дове (Пехана) 9 для поворота изобра жения датчиков при измерении деформа- 1ШИ образца по любому направлению, катетометра 1О для замера расстояния между датч1жами 11 (стрелками пружинной протарированной скобы {см. фиг 2 и 3) и рисками 12 на резиновой оболочке образца, плоскопараллельной линзы 13 из оргстекла для ликвидации искажений результатов измерений деформации за счет кривизны корпуса прибора. Устройство работает следующим образом. Изготавливают образец 2 несвязного либо связного грунта заданной плотности в резиновой оболочке, на поверхность кот рой наносят несмываемой тушью риски 12 и в средней плоскости образца устанавливают датчик 11 (пружинную протарирован ную скобу). Образец помещают в рабочую камеру 7 корпуса 1 между нижним и верх ним днищами 3 и 4. Рабочую камеру заполняют водой. Катетометром 10, наблю дая через-динзтг 13 и призму Дове (Пехана) 9, измер5пот расстояние между рисками 12 на оболочке образца 2. и, после поворота призмы Дове (Пехана) 9 вокруг оптической оси на 45 (при этом изображение образца поворачивается на9О ), - расстояние между остриями стрелок датчика 11. При других датчиках деформации могут измеряться по другим направлениям 44 При помоши пневмагидросистемы 5 и нагрузочного приспособления образец о жимают гидростатическим давлением заданной величины и после стабилизации деформаций вновь производят замер расстояний между рисками, а после поворота приз1мы Доае(Пехана) „ межцу стрелками скобы. Вертикальная нагрузка определяется величиной груза на нагрузочном приспособлении 8, а боковое давление - нометром 6. После увеличения вертикального давления на ступень при постоянном боковом давлении вновь производят измерения по катетометру и фиксируют вертикальную нагрузку и боковое давление. Прикладывают вторую ступень нагрузки и т.д. Эффективность щэедлагаемого устройств ва заключается в существенном повышении точности проводящихся измерений образцов по любому требуемому направлению, в значительном упрощении обработки ре,зультатов измерений, так как предлагаемое устройство позволяет измерять перемещения прямым визированием без оптических искажений, а значит и без тарироваи измерительной системы. Формула изобретения Устройство д;ш трехосивк испытаний грунтов, включающее камеру высокого давления с образцом грунта, нагрузочноь приспособление и измерительное приспособление в виде катетометра, о; т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности испытаний за счет замера -деформаций образца в различных направлениях, камера высокого давления снабжена закрепленной в ее стенке плос- копараллельной линзой и пр 1змой Дове {Пехана), размещенной между линзой и катетометром. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Чаповский. Е. Г. Лабораторные раоты п о грунтоведению и механике грунтов. М., Недра, 1975. с. 212. 2.Авторское свидетельство СССР 9 4910ЙО, кл, Е 02 D 1/02, 1973.

: 1СТШгЗ

-rj

12

Сраг.г

/1-4

фиг.З

Фиг