DE1930663A1

DE1930663A1 - Verfahren zur Registrierung von Deformationen der Erd- und Gesteinsmuster bei mechanischen Pruefungen und die Einrichtung zu dieser Pruefungsart

Info

Publication number: DE1930663A1
Application number: DE19691930663
Authority: DE
Inventors: Milan Holecek
Original assignee: PROJEKTOVY USTAV DOPRAVNI CH A
Current assignee: PROJEKTOVY USTAV DOPRAVNI CH A
Priority date: 1968-06-18
Filing date: 1969-06-18
Publication date: 1970-01-08
Also published as: US3641581A; DE1930663C3; CH521585A; DE1930663B2; GB1275626A

Description

Patentanwalt·

l'-lng. R. Β··ΐΐ υ. Dipl.-IfiQi. Lampr«cht iQ'ifiRR'?

18.6.1969

PROJEKTOVY USTAV DOPRAVNtCH A IN&NYRSKYCH STAVEB, P r a h a 1 , Legerova 69 (Tschechoslowakei)

Verfahren zur Registrierung von Deformationen der Erd- und G-esteinsmuster bei mechanischen Prüfungen und die Einrichtung

zu dieser Prüfungsart

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Registrierung von Deformationen der Erd- und Gesteinsmuster bei mechanischen Proben in Abhängigkeit von der Zeit und die Vorrichtung zur Ausführung dieser Registrationsart. Die mechanischen Proben der Erde und Gesteine, beispielsweise die Prüfung der Zusammendrückbar ke it, triaxiale Proben, Schubproben v/erden bei geologischen Untersuchungsarbeiten oder bei der Vorbereitung von Baustellen etc. ausgeführt.

Es sind Vorgänge bekannt, bei denen die Angaben der Meßgeräte für mechanische Proben der Erd- oder Gesteinsmuster, z.B. Oedometer, visuell abgezählt werden und handschriftlich in die Formulare eingetragen werden, aus denen sie nach Beendigung der Messung in graphische Vermerke so übertragen werden, daß auf die Koordinatenachse Y die Werte der Senkung der Erdmasse und auf die Koordinatenachse X der Logarithmus der Zeit der Senkung verzeichnet werden.

Es sind auch Einrichtungen bekannt, die aus einem Meßapparate verbunden mit einer Belastungseinrichtung, einem

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Schreibgerät und einem sich verschiebenden Träger der Aufzeichnung und einem Antriebwerk dieses Trägers bestehen. Bei diesen Vorrichtungen -wird die Senkung der Erdmasse pneumatisch vergrößert und die Vergrößerung der Senkung der Erdmas'se wird in krummlijfnigen Koordinaten auf gleichförmig sich drehenden rundlichen Träger der Aufzeichnungen registriert. '

Infolge der gleichförmigen Verschiebung des Trägers der Aufzeichnungen wächst der Umfang der primären Dokumentation derart, daß dadurch sowohl ihre Bearbeitung, als auch die Aufbewahrung in den Archiven erschwert ist und sich als unvorteilhaft erwiesen hat. Mit Rücksicht darauf, daß die Deformationen anfänglich rascher vor sich gehen und erst nach länger wirkender Belastung sich verlangsamen, ist es notwendig, eine verhältnismäßig hohe Geschwindigkeit des Vorschubs des Trägers der Verzeichnungen zu wählen. Pur die Endphase der Prüfung bietet dann die rasch vor sich gehende fließende Verzeichnung keine Gewähr für ausdrucksvolle Wiedergabe der abschließenden Konsolidierung des geprüften Erd- oder Gesteinmusters. Die bisher bekannten Prüfarten sind sehr anspruchsvoll auf manuelle Eingriffe, die viel Zeit beanspruchen und deshalb es leicht möglich machen, daß in die Endresultate subjektiver Fehler eingetragen werden können, was beispielsweise bei nachträglichen Überzeichnungen leicht geschehen kann.

Diese Mangel beseitigt das Verfahren zur Registrierung der Deformationen von Erd- und Gesteinsmustern nach der Erfindung, dessen Wesen darin besteht, daß die mittels Meßgeräten fließend indizierten Deformationen in Zeitintervallen im Rhythmus einer geometrischen Zeitreihe registriert werden, wobei der Träger der Aufzeichnungen' schrittweise zwischen den

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einzelnen Intervallen immer um einen gleichen Abstand verschieben wird. Das Wesen der Einrichtung zur Ausführung des Registrierverfahrens besteht darin, daß das für eine schrittweise gleichmäßige Verschiebung des Trägers der Aufzeichnungen angepaßte Antriebswerk in den elektrischen Kreis mit dem Zeit programmierenden Generator der Impulse einge-

z B
schaltet ist, der mit ein'

Programmspirale arbeitet.

B
schaltet ist, de*± mit einem binomischen Reduktor oder einer

Die schrittweise Verschiebung im Rhythmus einer geometrischen Zeitreihe ermöglicht eine massive(dichte)und ausdrucksvolle Registrierung, bei der die Geschwindigkeit der Verschiebung proportional zur Geschwindigkeit der vor sich gehenden Deformation gerade logarithmisch der geprüften Erdmasse verbleibt. Die gewonnenen Verzeichnungen brauchen nicht überzeichnet · werden; die ganze Operation verläuft automatisch^ ohne eine persönliche Bedienung eines Angestellten unbedingt zu beanspruchen. Die automatische Regulierung kann ferner mit der automatischen Vergrößerung der Belastung der Erd- oder Gesteinsmuster koordiniert werden.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Pig. 1 stellt das Schema der Einrichtung dar, Pig. 2 veranschaulicht die Registrierung bei einer fünffachen Zusatzbelastung, wobei rechts der schiefe Pfeil den vergrößerten Abschnitt der registrierten Aufzeichnung nach der Verlegung der fließenden Kurve bezeichnet, Pig. 3 veranschaulicht das Schema der elektrischen Einschaltung der kippbaren Teilungskreise, Pig. veranschaulicht schematisch eine mechanische Ausführung der Einrichtung zur Bildung der leitenden Impulse.

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BAD ORIGINAL

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Das Symbol t bezeichnet die Zeit und Symbol χ die vergrößerte Deformation des geprüften Musters.

Die Einrichtung zur Registrierung von Deformationen der Erd- oder Gesteinsmuster besteht gemäß der Erfindung aus einem Oedometer 1 als Meßgerät,aus einer Belastungseinrichtung 11, aus einer Vorrichtung zur Multiplizierung der Deformationen 3, (Multiplikator der Deformationen), der Registriertrommel 5, aus der Antriebseinheit für Impulse 6, des zeitlich programmierenden Generators der Impulse 7, dem Steuer- und Eontrollpaneel 8 und aus der Energiequelle 9. Im Oedometer 1 ist

W das MuBter der Erdmasse oder des Gesteins untergebracht, auf welches die Belastungseinrichtung 11 einwirkt. Der Indikator der Vergrößerungseinrichtung 11 ist mit dem Eintritt der pneumatischen Multipliziereinrichtung 3 in Berührung, deren Griffel 4 federnd auf den Träger der Aufzeichnungen aufliegt, der auf der Registriertrommel 5 befestigt ist. Die Registriertrommel 5 v/ird von der impulsiv arbeitenden Antriebseinheit angetrieben, die vom Schrittmotor gebildet v/ird. Die Antriebseinheit 6 ist im elektrischen Kreis mit dem zeitlich programmierenden Generator der Impulse 7 eingeschaltet, und mit dem Steuer- und Kontrollpaneel 8. Als Energiequelle dient ein Akkumulator 9 mit einem Stromnetzauflader, der auf dem Bilde

_k nicht eingezeichnet ist. Der Zeit programmierende Generator der Impulse besteht aus einer genauen Quelle 12 für regelmäßige elektrische Zeitimpulse, die auf den Eingang des binomischen Reduktors 13 geschaltet ist und ein System von leilungskreisen bildet. Das System der kippbaren Teilungskreise besteht aus einer Doppeltriode 14 und aus Hilfskreisen. Der positive Impuls aus der Quelle 12 regelmäßiger Zeitimpulse wird über den Eintritt 16 auf eine gemeinsame Kathode 15 zu-• geführt und kippt den Kreis um. Beim Umkippen schließt sich die geöffnete Elektronenröhre und die geschlossene wird geöffnet.

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Der Impuls aus der linken Anode 18 wird über den Nebenschlußbehilf skr eis durch, den Austritt 17 auf die Kathode weiterer Stufe übergeführt. Nachdem der Umkippkreis nur durch einen Impuls bestimmter Polarität angelassen wird, wird die zweite Teilungseinheit nur durch eine Hälfte der Impulse angelassen, die auf den Eintritt der ersten Teilungseinheit zugeführt werden. Diese Reduktionskette wird mit einem Leistungselektronenrohr abgeschlossen, die im Anodenkreis ein mechanisches Leistungselement eingeschaltet hat, im vorliegenden 3?alle eine Antriebseinheit 6 für Impulse. Die Elektronenrohre werden nach entsprechenden Anpassungen des Einschaltens durch Transistoren ersetzt, das Reduktionsverhaltnis kann bei einem iO-nplizierteren Einschalten auch anders abgestimmt werden als 1:2.

Der Zeit programmierende Generator 7 der Impulse, die im rL„ythmus der Zeitzeilen 2, 4, 8 ...ⁿ See. aufeinander folgen,

auch auf andere Art zubereitet werden. Auf der gleichmäßig sich drehenden Drehscheibe 36 ist eine Programmspirale exngraviert, die an den Stellen, wo sie in der ers-fcen, zweiten, ten Sekunde mit der Spitze des Sammlers 38 in Berührung kommt, mit leitfähigen Berührern 39 versehen, die bis auf die leitfeinige drehbare Tragscheibe 40 durchgeschaltet sind. Die Samraelspitze 38 ist galvanisch mit einer der Klemmen 42 verbunden und wird vom drehbaren Arm 41 getragen. Bei der Lerunrung der Sammelspitze 28 mit dem leitfähigen Berührer 39' erzeugt die Spannungsquelle 41 auf den Klemmen 42 einen Spannungsimpuls, der zum Antrieb der Schrittantriebseinheit 6 verwendet werden kann. Je nach der Lage der Sammelspitze 38 kann sogleich die Zeit festgestellt werden,, während welcher das Messen bereits verläuft. Die sich rasch drehende Drehscheibe kann zu den einleitenden Messungsschritten dienen, während die zweite jedoch langsam sich drehende Einrichtung der Leitung der

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Endphase dienen kann. Das Drehen der Drehscheiben 36 und 4,0 bewirkt ein genau gehendes Uhrwerk 45.

In den Oedometer 1 wird das Mus-ter der Erdmasse oder des Gesteins eingelegt, worauf die Belastungseinrichtung 11 installiert wird. Der Griffel 4 wird auf den Träger der Aufzeichnungen angelegt. Gleichzeitig mit dem Anlassen der Belastungseinrichtung mittels des Steuer- und Kontrollpaneels wird auch der Zeit programmierende Generator 7 für Impulse in Gang gesetzt mit dem im vorhinein zubereiteten Programm der ausgesandten Impulse und die Registriertrommel 5 mit dem Träger der Aufzeichnungen. Die regelmäßigen Zeitimpulse der elektrischen Uhr für einheitliche Zeit werden durch den binomischen Reduktor 13 auf den Eintritt der Impulse-Antriebseinheit nur dann durchgelassen, wenn sie ihrer Reihenfolge nach den Werten der gewählten geometrischen Reihe entsprechen,· beispielsweise also der erste, zweite, vierte, achte, sechzehnte usw. Impuls. Zur Erleichterung der Steuerung ist auf den Steuer- und Kontrollpaneel 8 mittels elektrischer Leiter die Funktion des Anlassens, Einstellens und Nullung der Zeit programmierenden Generators für Impulse 7 durchgeführt. Wird beispielsweise auf Grund gemachter Erfahrungen die Zeit zur Konsolidierung der Erdmasse auf 3 Tage geschätzt, dann ist es vorteilhaft, den Impuls, den der Zeit programmierende Generator für Impulse 7 entsendet, am dritten Tage der Messungen durph leitung auf den Austritt 10 der vorgewählten Impulse herauszuführen. Diese vorgewählten Impulse können die Belastungseinrichtung 11 leiten, so daß dann die gesamte Einrichtung automatisch ist.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur Registrierung von Deformationen von Materialmustern, z.B. von Erd- oder Gesteinsmustern "bei mechanischen Prüfungen in Abhängigkeit von der Zeit, dadurch gekennz eichnet, daß die mittels Meßgeräten fließend indizierten Deformationen in Zeitintervallen im Rhythmus einer geometrischen Zeitreihe registriert werden, wobei der Träger der Aufzeichnungen schrittweise zwischen den einzelnen Intervallen immer um einen gleichen Abstand verschoben wird.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestellend aus einem Meßgerät mit Belastungseinrichtung; aus einem Registriergerät, mit einem sich verschiebenden Träger für die Aufzeichnungen und einem Antriebswerk des Trägers, dadurch gekennzeichnet, daß das für eine schrittweise gleichmäßige Verschiebung des Trägers der Aufzeichnungen angepaßte Antriebswerk (6) in den elektrischen Kreis mit dem Zeit programmierenden Generator (7) der Impulse eingeschaltet ist, der z.B. mit einem binomischen Reduktor (13) oder einer Programmspirale (37) arbeitet.

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