Устройство для исследования трениягРуНТА пРЕиМущЕСТВЕННО B ОбОлОчКАХ Советский патент 1981 года по МПК E02D1/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРЕНИЯ ГРУНТА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО В ОБОЛОЧКАХ Однако воздействие сдвигаюшей нагру ки непосредственно на модель вызывает деформации: линейно пропорциональную приложенному усилию и изгибающую, неравномерную по длине иа-ва переменного сечения модели. Указанные деформации вызывают основную погрешность измерения сил трения модели о грунт, которая является незначительной в случае, исследования моделей высокой жесткости, например, из стали или бетона, и достигает недопустимо высоких значений при исследовании моделей из синтетических, пластмассовых « других материалов невысокой жесткости. Указанные погрешности для таких материалов не поддаются учету и путем ,математического расчета, так как зависят от распределения противодавления грунта в поперечном сечении кассеты, которое в данном устройстве является неравномерным из-за трения грунта о неподвижные стенки . цилиндрического корпуса. Кроме того, установленные на боковой поверхности модели датчики давления искажают однородность исследуемой поверхности и являются источником дополнительной погрешности. . .. . Цель изобретения повышение точности исследований сил трения грунта с материалами малой жесткости. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования трения грунта, включающем грунтовую кассету с моделью,, гидрокамеры, меха низм для создания сдвигающей нагрузки и регистрирующую аппаратуру, модель выполнена в форме оболочки, внутри которой установлены с возможностью пере мещения относительно модели гидрокаме причем последние связаны между собой трубопроводом.-: На чертеже схематически изображен предлагаемое устройство. Устройство состоит из грунтовой ка сеты I и нагружающего устройства 2, установленных через кронштейны 3 и 4 на столе 5. Кассета I представляет собой гладкое тенный полый цилиндр с .отбортовкой одного края внутрь, в полости которого установлена исследуема мбдель 6, поджатая гайкой 7, и две одинаковые гидравлические камеры 8 и 9, выполненные в виде поршней гидр . цилиндров и направленные эластичными сторонами Ю навстречу друг другу. Ш ки поршней камер 809 закреплены в стяжках II и 12, которые в свою оче редь установлены на направляющих 13 меющих резьбовое окончание с гайкаи 14. Внутренние полости гидравличесих камер 8 и 9 через щтоки поршией оединены общим трубопроводом, к котоому также подключен образцовый манометр 15 (соединение трубопроводов на чертеже не показано). Нагружающее устройство 2 представляет собой винтовую пару соосную.с грунтовой кассетой. Передача сдвигающей нагрузки производится через силои; дерительный динамометр 16 и центрируилций шарик 17. Устройство работает следующим образом. Перед проведением исследований устройство собирают по частям. Для этого грунтовую кассету I с кронштейном 3 устанавливают в вертикальное положение на предметном столе. В грунтовую кассету 1 вставляют с натягом исследуемую модель 6 до упора в отбортованный конец и прижимают гайку 7, затем внутрь модели заводят гидрокамеру 9, соединенную со стяжкой 12 и направляющими 13. В образовавшийся цилиндр с днищем засыпается грунт в таком объеме, чтобы длина образующей . цилиндра с грунтом не превышала внутреннего диаметра исследуемой модели). Затем вставляется внутрь модели 6 гидрокамера 8, стяжка 11.устанавливпется на направляющих 13, после чего, поджимая гайки 14, в объеме грунта создается необходимое давление, контролируемо образцовым манометром. Собранный грунтовой узел устанавливается на столе 5 и закрепляется на нем жестко. Развиваемое нагружающим устройством 2 усилие, прикладываемое через стяжку II и камеру 8 к грунту и смешающее его относительно модещ 6, расходуется на преодоление сил трения грунта о поверхность модели и на боковое трение гидрокамер 8 и 9. Составляющая трения не зависит от вида грунта и определяется при предварительной тарировке без грунта, а затем вычитается от величины полного усилия. Коэффициент трения определяется как частное от деления составляющей силы трения грунта по модели на силу нормального давления грунта на модель и поршни. Сила нормального давления определяется как произведение давления грунта на боковую площадь той части модели которая Контактирует с грунтом и, благодаря равномерности распределения давления в объеме грунта, измеряется непосредственно образцовым манометром.

Нагружающее устройство 2 передает все усилия на модель через давление грунта, фактически прижимая, модель оболочку к поверхности кассеты, сводя к минимуму возможные линейные деформации и практически исключая деформаци изгиба. Взаимная связь гядрокамер с попомошью направляющих обеспечивает их синхронное перемещение и предупреждает перекос, а поджатие гаек на резьбовых окончаниях направляющих позволяет плавно регулировать давление в камерах,что упрощает процесс измерения, повьпиая его точность и удешевляет конструкцию устройства.I Формула изоб ре тения

Устройство для исследования трения грунта преимущественно в оболочках.

включающее грунтчэвую кассету с моделью, гидрокамеры, механи для создания сдвигающей нагрузки и регистрирующую аппаратуру, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности исспедований сил трения грунта с материалами малой .жесткости, модель выполнена в форме оболочки, внутри которой установлены с возможностью перемещения относительно модели гидрокамеры, причал последние связаны между собой трубопроводом.

Источники информации, принятые во внимание при экслсфтизе

1.Авторское свидетельство СССР

5 № 414515, кл. G 01 L 3/42, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР №321716, кл.СО N 3/10, 1970.