Устройство для испытания связного грунта Советский патент 1982 года по МПК G01N3/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СВЯЗНСГО

ГРУНТА

1

Изобретение относится к технике испытаний и предназначено для исследований прочностных и деформационных характеристик глинистых материалов ядер каменноземляных плотин.

Известно устройство для испытания грунтов, содержащее нагружающее устройство, верхний и нижний пористые диски с испытуемым образцом, измерительные приборы и представляет собой рычажный пресс

Недостатками устройства является то, что оно не позволяет измерять поперечные деформации образца и создавать растягивающие усилия на образец с закручиванием.

Наиболее близким к предлагаемому по . технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для испытания связного грунта, содержащее камеру высокого давления с крь1шкой и внутренней оболочкой, верхний и нижний захваты для крепления испытуемого образца, нагружающий узел с виятовык-. домкратом

па штоке, стержень с нагрузочной подвеской, датчик порогового давления, источник давления и измерительные средства. Нагружающий узел выполнен в виде гадробаллона, подающего в рабочую камеру жидкую среду, а также груза, уложенного на подвеску. Измерительные средства представляют собой дифманометр и датчик порогового давления 2.

Однако устройство не позволяет про10изводить измерения деформаций грунтовых образцов на базах Любого направления, что приводит к снижению точности измерений.

Цель изобретен1ия - повышение точно15сти.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для испытания связного грунта, содержащем камеру высокого давления с крыщкой и внутренней обо20лочкой, верхний и нижний захваты для крепления испытуемого образца, нагружающий узел с винтовым домкратом на щтокё, стерже11ь с нагрузочной подвеской. датчик порогового давления, источник давления и измерительные средства, камера высокого давления выполнена с двойными стенками, в каждой из которы выполнено прозрачное окно, нагружающий узел Выполнен в виде диска с пазом и штьфями, расположенного на винтовом домкрате, рычага, взаимодействующего со штырями диска, закрепляемыми в его пазу, пальца, расположенного на штоке, упора на верхнем захвате, шарни но соединенного со штоком, измеритель- luie средства выполнены в виде тяг, ко орые установлены в полости, образован ной двойными стенками камеры высоког давления, концы которых крепятся на диске, а также в виде призм Пехана, за крепленных на свободных концах тяг. На чертеже изображено устройство, общий вид. I Устройство для испытания связного грунта содержит камеру 1 высокого давления с крышкой 2, дном 3 и внутренней оболочкой 4, верхний и нижний захваты 5 и 6 для крепления испытуемого образца 7, нагружающий узел с винтовым дом кратом 8 на штоке 9, поворот которого ограничен фиксатором 1О, стержень 11 с нагрузочной подвеской (на чертег е не показана), датчик 12 псроговогО давлени источник давления (на чертеже не показа и измерительные средства. Камера 1 вы сокого давления выполнена с двойными стенками 13, в каждой из которых выполнено прозрачное окно 14. Нагружающий узел выполнен в виде диска 15с пазом 16 и штырями 17, расположенного на винтовом домкрате 8, рычага 18 взаимодействующего со штырями 17 диска 15, пальца 19, упора 20 на верхнем захвате 5 шарнирно соединенного со што ком 9. Измерительные средства выполнены в виде тяг 21, которые установлены в полости 22, образованной двойными стенками 13 камеры 1 высокого давления в виде призм 23 Пехана, закрепленных на свободных ко1щах тяг 21, двухизмерительных поясов 24, размещенных поверх испытуемого образца 7, помещенного в резиновую оболочку 4 и катетометра 25 измеряемого деформацию образца. На нем установлен источник 26 света. Нгокний захват жестко соединен со стержнем 11, имеющим ограничитель 27 вращения. На винтовом домкрате 8 установлен его ограничитель 28 вращекип. Устройство работает следующим образом. До начала испытания образец 7 с приклеенными захватами 5 и 6 помещается в резиновую оболочку 4 и устанавливается на дно 3 камеры 1 высокого давления. В центральной части образца поверх резиновой оболочки закрепляются два тонких латунных пояса 24 с метками. Расстояние между поясами равно 1/3 высоты образца и гфинимается за измеряемую базу. Затем на дно 3 камеры высо кого давления устанавливается прозрачный корпус камеры, который выполнен полым, и закрывается крышкой 2. Нагрузочный стержень 11 жестко фиксируется в обойме захвата 6 путем его поворота на 90. Для предотвращения поворота стержня 1,1 вокруг собственной оси предусмотрен в его нижней части за гфеделами камеры ограничитель 27 вращения стержня, т.е. закрепленная в дне 3 шпонка, которая скользит по шпоночной канав ке. С помощью винтового домкрата 8 образец выводится в рабочее положение до уровня Щ5изм 23 Пехана. Камера заполняется водой через отверстие в дне 3. Снимаются размеры образца в горизонтальном и вертикальном направлениях и О1ределяется база измерения при нулевой нагрузке с помощью катетометра 25. В рабочую камеру 1 подается давление, тем самым создается гидростатическое обжатие образца. Затем к образцу прикладывается растягивающее усилие через нагрузочную подвеску, закрепленную на стержне 11, и одновременно начинается гфоцесс измерения вертикальных и горизонтальных деформаций образца на вы-, бранной базе измерения. За происходящими деформациями следят призмы 23 Пехана и после достижения определенной ве- личины растяжения на диске 15 устанавливаются в нужное положение штыри 17, которые жестко крепятся в пазах 16. Штьфи вводятся в зацепление с рычагом 18. Фиксируется жесткое положение винтового домкрата 8 ограничителем 28 его вращения относительно штока 9, вьздвигается фиксатор Ю, прежде чем обеспечивается поворот штока 9 вокруг собственной оси. Затем к образцу прикладывается крутящий момент посредством блочной системы и нагрузочных элементов. Продолжается процесс измерения деформаций и определяется угол закручивания образца с помощью катетометра 2S. Испытания заканчиваются разрушением образца, фиксируемым катетометром 25.