Устройство для тарировки грунтовых динамометров Советский патент 1981 года по МПК G01L25/00 

(54) УСТРОЙСТВО IA. - ТАРИРОВКИ ГРУНТОВЫХ ДИНАМОМЕТРОВ

I

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для разработки и градуировки специальных динамометров, используемых для исследования и контроля напряженного состояния грунтов при строительстве подземных сооружений и намывных территорий.

По основному авт. св. № 473921 известно устройство градуировки грунтовых динамометров, содержащее корпус, заполненный грунтом, с верхней и нижней крьшками, в каждой из которых установлены эластичные диафрагмы, герметизирующие корпус, и систему давления, включающую насос, ресивер, трубопроводы, соеднняюоц(е ресивер с объемами, образованными верхней и нижней крьгаками и эластичными диафрагмами. Давление создается насосом и жидкость или газ через ресивер и трубопроводы передает его нагрунт верхней и нижней диафрагмами и регистрируется манометром lj.

Недостатком известного устройства является малая точность измерений вследствие влияния на распределение напряжений в его объеме размеров, гео метрии и расположения градуи уемых динамометров, внутренних боковых поверхностей корпуса, а также состава и влажности грунта.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

10

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено перфорированными эластичными дисками и телескопическими штоками, причем диски размв щеШ)1 в грунте параллельно диафрагме,

«5 а их центры соединены со штоками, концы выведены через верхшою крышку и снабжены чувствительными элементов.

На чертеже представлено устройство.

30

Устройство состоит из толстостенного цилиндрического корпуса 1, снаб женного верхней крышкой 2 с отверстием в центре и нижней крышкой 3

Эластичные диафрагмы 4 и 5 образуют соответственно верхнюю и нижнюю гидрокамеры. Внутренняя поверхность цилиндрического корпуса по его высоте облицована эластичной, из материала с низким коэффициентом трения, цилиндрической оболочкой 6j верхняя и нижняя кромки которой герметично соединены по периметру с корпусом 1. В грунте послойно, параллельно диафрагме, размещаются эластичные перфорированные диски 7,8 и 9, выполненные из материала с низким коэффициентом трения, причем средний диск 8 установлен на равном расстоянии между нижней и верхней диафрагмами. Центр каждого диска соединен с вертикальными телескопическими штоками 10 поверхности которых покрыты материалом с низким коэффициентом трения, верхние концы 11 штоков 10 вьгоедены через центральное отверстие крышки 2 и опираются в чувствительные к вертикальным перемещениям штоков элементы 12.

Устройство сна.бжено системой давления, включающей насос, соединенный с ресивером (на чертеже не показаны) который через трубопроводы 13 и штуцера 14 сообщается в верхней и нижней гидрокамерами. Давление в системе контролируется образцовым манометром 15. Кабель от исследуемых или грдуируемых грунтовых динамометров 16 выводится через сальники 17, размещенные на боковой поверхности корпуса 1 .

Устройство работает следующим образом.

По окончании проверки работы системы давления и контрольных приборов осуществляется загрузка корпуса 1 грунтом послойно с установкой между слоями перфорированных эластичных дисков 7, 8 и 9 таким образом, чтобы их телескопические штоки располагались по вертикальной оси корпуса. Исследуемые или градуируемые грунтовы динамометры 16 размещаются в зависимости от условий опыта или требований методики. По заверщении загрузки грунта на корпус I надевается и фиксируется верхняя крышка 2, так чтоб в ее центральное отверст выходили верхние концы штоков 11, а эластична диафрагма 4 плотно прилегала к грунту. Концы штоков i 1 опираются в соответствующие чувствительные элементы 12, после чего производится нулевой

отсчет с них, а также с контрольных приборов давления и грунтовых динамометров. Затем включается система давления, создавая через верхнюю и нижнюю гидрокамеры напряженное состояние грунта. Производится отсчет показаний контрольного манометра 15, грунтовых динамометров и чувствительных элементов 12. В процессе деформации грунта во всем исследуемом диапазоне напряжений необходимо стремиться к такому положению, когда абсолютные перемещения слоев равны между собой, а диск 8, установленный на равном расстоянии между эластичными диафрагмами 4 и 5, неподвижен. Такая картина распределения деформации грунта характерна для однородного поля напряжений в нем. В противном случае максимальной однородности добиваются изменением положения динамометра в грунте или в случае разработки нового, изменением его геометрии. Наименьшая допустимая разность в деформациях слоев грунта обуславливает наименьшую величину систематической погрешности, связанной с установкой градуируемого динамометра в устройстве.

Использование изобретения позволяет обнаружить начальную неоднородность грунта, возникающую в .момент установки грунтового динамометра при отсутствии верхней крышки 2 и эластичной диафрагмы 4 и подсоединенных чувствительнь1х элементах 12 к установленньм в процессе засыпки грунта штоками 10.

Технико-экономическая эффективность при применении данного устройства обусловлена снижением стоимости исследований напряженного состояния . сооружений за счет уменьшения количества закладываемых и остающихся в грунте динамометров, повьш1енной надежности прогнозирования распределения нагрузок ваналогичных грунтах в натурных условиях при проектировании новых сооружений.

Формула изобретения

Устройство; для тарировки грунтовых динамометров по авт. св. № 473921, отличающее ся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено перфорированными эластичными дисками и телескопическими штоками, причем диски размещены в грунте параллельно диафрагме, а их

58710066

центры соединены со штоками, концыИсточники информации,

которых выведены через верхнюю крышку принятые во внимание при экспертизе и снабжены чувствительными элемента- 1 . Авторское свидетельство СССР № 473921, кл. G 01 L 25/00, 19.07.72.