Установка для определения сопротивляемости сжатию и сдвигу образцов грунта в условиях сложного напряженного состояния Советский патент 1954 года по МПК G01N3/10 G01N3/24 E02D1/00 

Предметом изобретения является установка для определения свойств грунтов сОПротивляться сжат-ию и сдвигу в условиях сложиого напрялчсииого состояния, основаииая на применении сносо-ба закручивания исследуемого нолого цилиндрического образца грунта, помещенного в тонкую резиновую оболочку между внутренней и наружной камерами, занолняемыми водой, где образец подвергается воздействию вненнтего и внутреннего гидравлического давления компрессором.

Известные приборы подобного тина для комплексного испытания образцов грунта и, в частности, для определения модуля их упругости, обладают тем недостатком, что они допускают просачивание жидкости из наружной камеры и не устраняют искажаюш,его влияния трения в сальниках на точность показаний прибора.

В предлагаемом приборе указапные недостатки устраняются тем, что тяговое устройство для закручивания исследуемого ооразца грунта снабжено Двойным сальниковым уплотнением с разделительной камерой, в которой посредством компрессора создается давление воздуха, равное давлению воды в наружной рабочей камере. Кроме того, ось тягового устройства снабжена вилко1 1, которая при вращении оси упирается в приливы на верхнем н тампе. закрываюн1ем исследуемый образец грунта.

На чертеже пзо-бражена схематически предлагаемая установка.

Рабочая полость установки состоит из наружной камеры / и внутренней камеры 2. Стенка полости выполнена из плексигласа. Образец 3 исследуемого грунта имеет форму полого цилиндра и заключен снаружи и изнутри в тонкую резиновую оболочку. Нижний штамп, на который онирается образец, снабжен ребрами и скреплен непосредственно с днищем рабочей камеры. Через днище н нижний щтамп к образцу грунта нодведена вакуумлнния 4. по

которой в случае необходимости по условиям испытания образец насыщают водой из бутыли 5. Необходимый для формования песчаных образцов грунта вакуум создается посредством насоса 6. Измерение вакуума производится вакуумметром 7. Заполнение водой внутренней части рабочей полости осуществляется при помощи линии 8. Измерение объема воды в указанной линии производится посредством бюретки 9, а давление создается при помощи компрессора (на чертеже не показан), последовательно с которым BKviro4eH расширительный бачок 10, снабженный 1манометром У/. Водой заливается сначала внутренняя, а затем наружная камера. При этом нарзжная камера заливается водой посредством бюретки J2,, которая служит также для измерения изменений объема в наружной камере. Воздух из камеры выпускается через кран /.

Крышка J4 внутренней камеры смонтирована на оси /5 и снабжена подшипником 16. Крышка может вращаться вслед за верхним штампом 17, установленным на исследуемом образце. Верхний штамп снабжен приливом, в который упирается вилка 18, передающая крутящий момент, создаваемый тяговым устройством (на чертеже не показано), связанным тросом 19 с осью вилки. Чтобы исключить из показаний прибора усилие трения оси вилки в сальнике 20, вилка не соединена непосредственно с верхним штампом, а лишь упирается в имеющиеся на нем приливы.

Так как утечка воды из наружной камеры может привести к заведомо ошибочным показаниям бюретки, то сальник оси вилки выполнен двойным с разделительной камерой 21. В камере посредством воздухопроводной линии 22 от компрессора через расширительный бачок 23 с манометром 24 создается пневматическое давление, равное гидравлическому давлению в наружной камере. Благодаря такому устройству

прибора сальник работает при практически нулевом перепаде давлений. Некоторая утечка воздуха через, верхний сальник не оказывает заметного влияния на результаты измерений в процессе исследования образца грунта.

Процесс определения сопротивляемости сжатию и сдвигу исследуемых образцов грунта с помощью прибора заключается в том, что к образцу грунта, имеющему форму полого цилиндра, прилагается посредством компрессора через наружную камеру внешнее давление Р, и через внутреннюю камеру - внутреннее давление Р, а также крутящий момент осуш:ествляемый тяговым устройством.

П э е д м е т изобретения

1. Установка для определения сопротивляемости сжатию и сдвигу образцов грунта в условиях сложного напряжепного состояния, основанная на применении способа закручивания заключенного в резиновую оболочку полого цилиндрического образца грунта, помещенного между заполняемыми водой впутренг:ей и наружной камерами и подвергаемого в процессе испытания внешнему и внутреннему гидравлическому давлению, осуществляемому компрессором, а также закручиванию посредством тросового тягового устройства, отличающаяся тем, что, с целью предупреждения просачивания воды из наружной рабочей камеры, тяговое устройство снабжено двойным сальниковым уплотнением с разделительной камерой, в которую подается пневматическое давление, равное гидравлическо.му давлению в наружной рабочей камере.

2. Устройство по п. 1, о т л н ч а ющ е е с я тем, что, с целью устранения искажающего влияния трения в сальниках, ось тягового устройства снабжена вилкой, упирающейся в процессе вращепия в приливы на верхнем штампе, закрывающем исследуемый образец грунта.