RU85167U1 - THREE-COMPRESSION DEVICE - Google Patents

THREE-COMPRESSION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU85167U1
RU85167U1 RU2009118154/22U RU2009118154U RU85167U1 RU 85167 U1 RU85167 U1 RU 85167U1 RU 2009118154/22 U RU2009118154/22 U RU 2009118154/22U RU 2009118154 U RU2009118154 U RU 2009118154U RU 85167 U1 RU85167 U1 RU 85167U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working chamber
pressure
soil sample
casing
sensor
Prior art date
Application number
RU2009118154/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Григорьевич Болдырев
Илья Хамитович Идрисов
Елена Геннадьевна Болдырева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек")
Priority to RU2009118154/22U priority Critical patent/RU85167U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU85167U1 publication Critical patent/RU85167U1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Данное техническое решение относится к области строительства, а именно к технике для определения свойств строительных материалов, естественных и искусственно улучшенных грунтов и может быть использовано в геотехнике, при испытании строительных материалов, грунтоведении и инженерной геологии.This technical solution relates to the field of construction, namely to technology for determining the properties of building materials, natural and artificially improved soils and can be used in geotechnics, in testing building materials, soil science and engineering geology.

Устройство трехосного сжатия предназначено для определения характеристик прочности и деформируемости немерзлых грунтов (песчаных, глинистых и органоминеральных) методом трехосного сжатия в составе измерительно-вычислительного комплекса «АСИС» (ИВК «АСИС»).The triaxial compression device is designed to determine the strength and deformability characteristics of non-frozen soils (sandy, clayey and organomineral) by the triaxial compression method as part of the ASIS measurement and computing complex (ASIS IPC).

Изделие состоит из рабочей камеры, нагрузочного устройства, кожуха, датчиков. Рабочая камера состоит из платформы, на которой зафиксирован пневмоцилиндр, основания, на который установлен прозрачный цилиндр, а на верхнюю часть цилиндра платформа с закрепленным пневмоцилиндром. Образец грунта устанавливается внутри рабочей камеры на нижний штамп между измерительных скоб. Нижний штамп диаметром 50 мм является частью основания, на него установлен и закреплен винтом штамп меньшего диаметра в зависимости от размера испытываемого образца грунта.The product consists of a working chamber, a loading device, a casing, sensors. The working chamber consists of a platform on which the pneumatic cylinder is fixed, a base on which a transparent cylinder is mounted, and a platform with a fixed pneumatic cylinder on the upper part of the cylinder. A soil sample is installed inside the working chamber on the lower stamp between the measuring brackets. A lower stamp with a diameter of 50 mm is part of the base, a stamp of a smaller diameter is installed and fixed with a screw, depending on the size of the soil sample to be tested.

Перфорированные вкладыши верхнего и нижнего штампов обеспечивают фильтрацию жидкости. Измерительные скобы установлены на двух стойках, расположенных внутри рабочей камеры. Стойки служат для крепления платформы с установленным верхним штоком. Всестороннее давление в рабочей камере создается сжатым воздухом, поступающим из сети питания через блок пневматических клапанов, и измеряется датчиком давления. Блок пневматических клапанов состоит из двух клапанов подающего и сбросного. Отвод жидкости с верхней части образца грунта производится по трубке, подключенной одним концом к штуцеру верхнего штампа, а другим к штуцеру дренажного канала. Дренажный канал находится внутри основания и связан с краном верхнего дренажа. Нагрузочное устройство предназначено для создания максимальной вертикальной нагрузки на образец грунта и состоит из пневматического цилиндра, установленного на платформе рабочей камеры и блока пневматических клапанов, содержащих два клапана и расположенного внутри кожуха.Perforated inserts of the upper and lower dies provide fluid filtration. Measuring brackets are mounted on two racks located inside the working chamber. Racks are used to secure the platform with the upper rod installed. Comprehensive pressure in the working chamber is created by compressed air coming from the power supply through the pneumatic valve block and is measured by a pressure sensor. The pneumatic valve block consists of two supply and relief valves. Liquid is drained from the upper part of the soil sample through a pipe connected at one end to the fitting of the upper stamp and the other to the fitting of the drainage channel. The drainage channel is located inside the base and is connected to the upper drainage tap. The loading device is designed to create the maximum vertical load on the soil sample and consists of a pneumatic cylinder mounted on the platform of the working chamber and a block of pneumatic valves containing two valves and located inside the casing.

Сжатый воздух от подающего клапана поступает в верхнюю часть пневматического цилиндра по трубке, подключенной к верхнему штуцеру пневматического цилиндра. Кожух изделия состоит из двух частей и крепится к основанию рабочей камеры.Compressed air from the supply valve enters the upper part of the pneumatic cylinder through a tube connected to the upper fitting of the pneumatic cylinder. The casing of the product consists of two parts and is attached to the base of the working chamber.

На передней стороне кожуха размещены индикатор давления и регулятор давления, а на левой боковой стороне кожуха закреплен коллектор, на котором расположены кран исходного положения, сброса вертикальной нагрузки и штуцер. На правой боковой стороне кожуха изделия расположены краны верхнего дренажа, нижнего дренажа и сброса давления в камере, а также ручка для переноса изделия. На задней стороне основания находится разъем для подключения датчика силы, разъемы клапану управления, датчиков и штуцер пневмосети. Для измерения вертикальной деформаций образца грунта используется датчик линейных перемещений ДЛП-24, закрепленный на стойке внутри рабочей камеры, шток датчика подпружинен и упирается в рычаг верхнего штампа. Для измерения радиальной деформации в средней части образца грунта используется датчик линейных перемещений ДЛП-6, расположенный внутри рабочей камеры. Для измерения вертикальной (нормальной) нагрузки используется датчик силы LPX500, закрепленный в платформе рабочей камеры. Шток датчика подпружинен, пружина служит для возврата датчика в стартовое положение после разгрузки устройства. Для измерения всестороннего давления на образец грунта предназначен датчик давления, расположенный внутри кожуха. Для измерения перового давления образца грунта используется датчик давления, установленный в основание рабочей камеры внутри кожуха и связанный с каналом для фильтрации жидкости с нижней части образца. Все датчики являются компонентами измерительного вычислительного комплекса ИВК «АСИС», а блоки пневматических клапанов действуют по командам, поступающим от электронной преобразующей аппаратуры ЭПА ИВК.A pressure indicator and a pressure regulator are located on the front side of the casing, and a collector is mounted on the left side of the casing, on which the crane for the initial position, discharge of the vertical load and the fitting are located. On the right side of the casing of the product are valves of the upper drainage, lower drainage and pressure relief in the chamber, as well as a handle for transferring the product. On the back side of the base there is a connector for connecting a force sensor, connectors for a control valve, sensors and a pneumatic network fitting. To measure the vertical deformations of the soil sample, a linear displacement sensor DLP-24 is used, mounted on a rack inside the working chamber, the sensor rod is spring-loaded and abuts against the upper stamp lever. To measure radial deformation in the middle part of the soil sample, a linear displacement sensor DLP-6 is used, located inside the working chamber. To measure the vertical (normal) load, an LPX500 force sensor mounted in the working chamber platform is used. The sensor rod is spring-loaded, the spring serves to return the sensor to its starting position after unloading the device. To measure the comprehensive pressure on the soil sample, a pressure sensor is located inside the casing. To measure the first pressure of the soil sample, a pressure sensor is used that is installed in the base of the working chamber inside the casing and connected to a channel for filtering liquid from the bottom of the sample. All sensors are components of the ASIS measuring and computing complex, and the pneumatic valve blocks operate according to the instructions received from the electronic converting equipment of the electronic measuring instrument IVK.

Устройство трехосного сжатия позволяет оперативно получать результаты измерения для последующей автоматизированной обработки с помощью средств вычислительной техники. The triaxial compression device allows you to quickly obtain measurement results for subsequent automated processing using computer technology.

Description

Область техникиTechnical field

Данное техническое решение относится к области строительства, а именно к технике для определения свойств строительных материалов, естественных и искусственно улучшенных грунтов и может быть использовано в геотехнике, при испытании строительных материалов, грунтоведении и инженерной геологии.This technical solution relates to the field of construction, namely to technology for determining the properties of building materials, natural and artificially improved soils and can be used in geotechnics, in testing building materials, soil science and engineering geology.

Уровень техникиState of the art

Аналогами данного технического решения являются СТАБИЛОМЕТРЫ (авторское свидетельство СССР на изобретение №279141, 1969 г. и авторское свидетельство СССР на изобретение SU 1146573 А, заявка 3679641/22-03 от 27.12.1983 г., опубликовано 23.03.1983 г., бюл. 11).Analogs of this technical solution are STABILOMETERS (USSR copyright certificate for the invention No. 279141, 1969 and USSR copyright certificate for the invention SU 1146573 A, application 3679641 / 22-03 dated 12/27/1983, published on 03/23/1983, bull. eleven).

СТАБИЛОМЕТР, отличающийся тем, что с целью расширения диапазона исследований, каждый индикатор расхода жидкости снабжен винтовым гидравлическим нагнетателем ртути, подсоединенным к нижней части индикатора расхода жидкости.STABILOMETER, characterized in that in order to expand the range of studies, each liquid flow indicator is equipped with a screw hydraulic mercury supercharger connected to the lower part of the liquid flow indicator.

Недостатком данного аналога является использование ртути при измерении объемной деформации и перового давления вследствие ее высокой токсичности.The disadvantage of this analogue is the use of mercury in measuring volumetric deformation and feather pressure due to its high toxicity.

Следующим аналогом заявляемого технического решения является. СТАБИЛОМЕТР (авторское свидетельство SU 983184 А, заявка №3284448/29-33 от 28.04.81 г., М. Кл3, F02D 1/00, G01N 3/08, опубликовано 23.12.1982 г., бюл. №47).The next analogue of the claimed technical solution is. STABILOMETER (copyright certificate SU 983184 A, application No. 3284448 / 29-33 dated 04/28/81, M. Cl 3 , F02D 1/00, G01N 3/08, published December 23, 1982, bull. No. 47).

1. Стабилометр, включающий корпус, рабочую камеру с перфорированными дисками, образованную поршнем, основанием, имеющим водосборную камеру и эластичной оболочкой, гидравлическую камеру, размещенную между корпусом и эластичной оболочкой, гидронасос, сдвигающее приспособление со штоком, измеритель боковой деформации со штоком, нагрузочное и измерительные приспособления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследований, корпус снабжен днищем с роликовыми опорами, штоки сдвигающего приспособления и измерителя боковой деформации выполнены с каналами, соединенными с водосборной камерой основания, установленного на роликовых опорах днища с возможностью взаимодействия со штоками сдвигающего приспособления и измерителя боковой деформации.1. A stabilometer including a housing, a working chamber with perforated disks formed by a piston, a base having a water collecting chamber and an elastic shell, a hydraulic chamber located between the housing and the elastic shell, a hydraulic pump, a biasing device with a rod, a lateral strain gauge with a rod, a load and measuring devices, characterized in that, in order to increase the accuracy of research, the housing is equipped with a bottom with roller bearings, rods of a shear device and a side strain gauge The sections are made with channels connected to the drainage chamber of the base mounted on the roller bearings of the bottom with the possibility of interaction with the rods of the shear device and the lateral deformation meter.

2. Стабилометр по п.1, отличающийся тем, что он снабжен кольцами, установленный соосно с зазорами между собой поверх эластичной оболочки.2. The stabilometer according to claim 1, characterized in that it is provided with rings mounted coaxially with gaps between each other over an elastic shell.

Недостатком данного аналога является невысокая точность измерения деформаций образца при действии горизонтальной нагрузки из-за возникающей при этом неоднородности деформаций внутри образца грунта.The disadvantage of this analogue is the low accuracy of measuring deformations of the sample under the action of horizontal load due to the resulting heterogeneity of deformations inside the soil sample.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГРУНТА В УСЛОИЯХ ТРЕХОСНОГО НАГРУЖЕНИЯ (авторское свидетельство СССР на изобретение SU 730079 А, заявка 2633617/25-33 от 19.06.1978 г., опубликовано 23.12.1984 г.).The closest analogue (prototype) of the claimed technical solution is a DEVICE FOR TESTING SOIL SAMPLES IN THE CONDITIONS OF A THREE-LOADING (USSR copyright certificate for the invention SU 730079 A, application 2633617 / 25-33 dated 06/19/1978, published on 12/23/1984).

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГРУНТА В УСЛОВИЯХ ТРЕХОСНОГО НАГРУЖЕНИЯ, включающее соединенную с источником давления камеру бокового давления с верхней и нижней крышками, штоком и стержнем, на концах которых в камере закреплены верхний и нижний штампы-захваты, центрирующее и нагрузочное приспособления, и измерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений в условиях трехосного нагружения, центрирующее приспособление снабжено винтами-стойками и установленной между ними траверсой, а нагрузочное приспособление выполнено в виде упругой гофрированной трубы, разделенной на верхнюю и нижнюю полости диафрагмой, закрепленной на штоке, пропущенном с помощью шарниров через верхнюю крышку, причем верхняя полость соединена с источником давления, а нижняя - с камерой бокового давления.DEVICE FOR TESTING SOIL SAMPLES UNDER CONDITIONS OF TRICHOX LOADING, including a side pressure chamber connected to a pressure source with upper and lower covers, a rod and a rod, at the ends of which upper and lower gripping dies, centering and loading devices, and measuring instruments are fixed characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements under conditions of triaxial loading, the centering device is equipped with stand screws and a traverse installed between them, and the load adjusting device lazy embodied as a resilient corrugated tube divided into an upper and a lower diaphragm chamber, fixed to the rod, missed by hinges through the top cover, wherein the upper cavity is connected to a pressure source, and the lower - chamber with lateral pressure.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, полость атмосферного давления редуктора снабжена сильфоном, соединенным с полостью большого давления.2. The device according to claim 1, characterized in that the atmospheric pressure cavity of the gearbox is equipped with a bellows connected to the high pressure cavity.

Недостатками прототипа является трудоемкость проведения испытаний в ручном режиме управления силовым нагруженном и измерения деформаций, громоздкость и материалоемкость устройства.The disadvantages of the prototype is the complexity of conducting tests in manual control of a power loaded and measuring deformations, the bulkiness and material consumption of the device.

Сущность полезной моделиUtility Model Essence

Известное устройство трехосного сжатия, предназначенное для определения характеристик прочности и деформируемости немерзлых песчаных, глинистых и органоминеральных грунтов, содержит рабочую камеру, нагрузочное устройство, кожух и датчики.The known device of triaxial compression, designed to determine the strength and deformability characteristics of non-frozen sandy, clayey and organomineral soils, contains a working chamber, a loading device, a casing and sensors.

Целью создания заявляемого технического решения является разработка компактного, удобного в эксплуатации устройства трехосного сжатия, обеспечивающего автоматизированное выполнение испытаний и обработку результатов измерений с помощью вычислительной техники.The purpose of creating the claimed technical solution is to develop a compact, easy-to-use triaxial compression device that provides automated testing and processing of measurement results using computer technology.

В устройстве трехосного сжатия рабочая камера состоит из платформы, основания и цилиндра, пневмоцилиндр фиксируется на четырех шпильках платформы, прозрачный цилиндр рабочей камеры устанавливается на основание, на верхней части цилиндра размещена платформа с закрепленным пневмоцилиндром, рабочая камера крепится к основанию четырьмя выдвижными болтами, вставленные в пазы основания рабочей камеры, и фиксируется при помощи гаек, герметичность рабочей камеры обеспечивается за счет уплотнительных колец, образец грунта устанавливается внутри рабочей камеры на нижний штамп, который является частью основания, на него установлен и закреплен винтом съемный штамп большего диаметра, принимаемый в зависимости от размера испытываемого образца грунта, перфорированные вкладыши верхнего и нижнего штампов обеспечивают фильтрацию жидкости, измерительные скобы установлены на двух стойках внутри рабочей камеры, служащих также для крепления платформы для установки нижнего штока, всестороннее давление в рабочей камере создается сжатым воздухом, поступающим из сети питания через блок пневматических клапанов, и измеряется датчиком давления, блок пневматических клапанов всестороннего давления расположен внутри кожуха устройства на нижней поверхности основания рабочей камеры и состоит из двух клапанов подающего и сбросного, отвод жидкости с верхней части образца грунта производится по трубке, подключенной одним концом к штуцеру верхнего штампа, а другим к штуцеру дренажного канала, дренажный канал находится внутри основания и связан с краном верхнего дренажа, нагрузочное устройство, предназначенное для создания максимальной вертикальной нагрузки на образец грунта, состоит из пневматического цилиндра, установленного на платформе рабочей камеры, и блока пневматических клапанов, расположенного внутри кожуха и закрепленного с помощью винтов на нижней поверхности основания рабочей камеры, блок пневматических клапанов состоит из двух клапанов: подающего с черной контрагайкой и сбрасывающего с белой контрагайкой, сжатый воздух от подающего клапана блока пневматических клапанов поступает в верхнюю часть пневматического цилиндра по трубке, подключенной к верхнему штуцеру пневматического цилиндра, кожух устройства состоит из двух частей и крепится с помощью винтов к основанию рабочей камеры, на передней стороне кожуха расположены индикатор давления и регулятор давления, на левой боковой стороне кожуха закреплен коллектор, на котором расположен кран исходного положения для подачи воздуха в нижнюю часть пневматического цилиндра и перемещения поршня пневматического цилиндра в исходное (верхнее) положение, кран сброс вертикальной нагрузки для ручного сброса давления воздуха в верхней части пневмоцилиндра и штуцер, коллектор может быть использован в качестве ручки для переноса устройства, на правой боковой стороне кожуха изделия размещены краны верхнего дренажа, нижнего дренажа для управления фильтрацией жидкости в образце и сброса порового давления образца грунта и кран сброса давления в рабочей камере, на задней стороне основания находятся разъем для подключения датчика силы, разъемы управления клапанами и датчиков для подключения к блоку электронной преобразующей аппаратуры (ЭПА) и штуцер пневмосети для подключения к сети питания сжатым воздухом, для измерения вертикальной деформации образца грунта использован датчик линейных перемещений ДЛП-24, закрепленный на стойке внутри рабочей камеры, шток датчика подпружинен и упирается в рычаг верхнего штампа, для измерения деформации в средней части образца грунта использован датчик линейных перемещений ДЛП-6, расположенный внутри рабочей камеры, вставлен в зажим, установленный на измерительной скобе, и закреплен при помощи винта, для измерения вертикальной (нормальной) нагрузки использован датчик силы, закрепленный на платформе рабочей камеры устройства при помощи втулки и верхнего штока, герметичность в рабочей камере между штоком и втулкой обеспечена с помощью манжеты, шток датчика подпружинен, пружина служит для возврата датчика в стартовое положение после разгрузки устройства, для измерения всестороннего давления на образец грунта использован датчик давления, расположенный внутри кожуха устройства, для измерения порового давления образца грунта использован датчик давления, установленный в основание рабочей камеры внутри кожуха устройства, все датчики, входящие в состав устройства, являются преобразователями измерительных каналов измерительно-вычислительного комплекса ИВК «АСИС», клапаны управляются по сигналам, поступающим из ИВК.In the triaxial compression device, the working chamber consists of a platform, a base and a cylinder, the pneumatic cylinder is fixed on four platform pins, a transparent working chamber cylinder is mounted on the base, a platform with a fixed pneumatic cylinder is placed on the top of the cylinder, the working chamber is attached to the base with four retractable bolts inserted into grooves of the base of the working chamber, and is fixed with nuts, the tightness of the working chamber is ensured by o-rings, a soil sample is installed in in the morning of the working chamber, on the lower stamp, which is part of the base, a removable stamp of a larger diameter, mounted depending on the size of the soil sample to be installed and fixed with a screw, perforated inserts of the upper and lower stamps provide fluid filtration, measuring brackets are installed on two racks inside the working chambers, which also serve to mount the platform for installing the lower stem, all-round pressure in the working chamber is created by compressed air coming from the mains supply via bl to pneumatic valves, and measured by a pressure sensor, the block of pneumatic valves of all-round pressure is located inside the casing of the device on the lower surface of the base of the working chamber and consists of two supply and relief valves, the fluid is discharged from the top of the soil sample through a pipe connected at one end to the top fitting stamp, and others to the fitting of the drainage channel, the drainage channel is located inside the base and connected to the upper drainage crane, a loading device designed to create m the maximum vertical load on the soil sample, consists of a pneumatic cylinder mounted on the platform of the working chamber, and a block of pneumatic valves located inside the casing and fixed with screws on the bottom surface of the base of the working chamber, the block of pneumatic valves consists of two valves: a feed with a black locknut and discharging with a white locknut, compressed air from the supply valve of the pneumatic valve block enters the upper part of the pneumatic cylinder through a tube, connecting connected to the upper fitting of the pneumatic cylinder, the casing of the device consists of two parts and is attached with screws to the base of the working chamber, on the front side of the casing there is a pressure indicator and pressure regulator, on the left side of the casing there is a collector on which the crane of the initial position for feeding is located air to the lower part of the pneumatic cylinder and move the piston of the pneumatic cylinder to its original (upper) position, the crane dumps the vertical load to manually reset the air pressure to the top the parts of the pneumatic cylinder and the fitting, the collector can be used as a handle for transferring the device, on the right side of the casing of the product there are upper drainage taps, lower drainage taps for controlling fluid filtration in the sample and relieving pore pressure of the soil sample and a pressure relief valve in the working chamber, on the back side of the base there is a connector for connecting a force sensor, connectors for controlling valves and sensors for connecting to an electronic converting apparatus (EPA) unit and a pneumatic connection for In order to measure the vertical deformation of the soil sample, a DLP-24 linear displacement sensor is used, mounted on a rack inside the working chamber, the sensor rod is spring-loaded and abuts the upper stamp lever, a linear displacement sensor is used to measure deformation in the middle part of the soil sample DLP-6, located inside the working chamber, is inserted into the clamp mounted on the measuring bracket and secured with a screw; a sensor was used to measure the vertical (normal) load forces mounted on the platform of the working chamber of the device with the sleeve and the upper rod, the tightness in the working chamber between the rod and the sleeve is ensured by a cuff, the sensor rod is spring loaded, the spring serves to return the sensor to its starting position after the device is unloaded, to measure all-round pressure on the sample a pressure sensor located inside the casing of the device was used; a pressure sensor installed in the base of the working chamber inside was used to measure the pore pressure of the soil sample the casing of the device, all the sensors that make up the device are converters of the measuring channels of the measuring and computing complex of the ACIS "ASIS", the valves are controlled by signals from the IVC.

С электронной преобразующей аппаратуры по кабелю поступает сигнал на блоки пневматических клапанов и подающие клапаны блоков переходят в состояние открыто и воздух из пневматической сети поступает в нагрузочное устройство и рабочую камеру, давление, создаваемое в рабочей камере, всесторонне обжимает образец грунта и измеряется при помощи датчика давления, под воздействием всестороннего давления происходит деформация образца в вертикальном и радиальном направлениях, вертикальные деформации измеряются при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-24, радиальные деформации при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-6, давление воздуха в верхней части пневматического цилиндра нагрузочного устройства создает вертикальное усилие, которое измеряют при помощи датчика силы LPX 500, усилие от датчика силы передается на верхний штамп и далее на образец, под воздействием вертикального усилия происходит деформация образца грунта в вертикальном и радиальном направлении, вертикальные деформации измеряют при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-24, радиальные деформации измеряют при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-6.From the electronic converting equipment, a signal is sent via cable to the pneumatic valve blocks and the supply valves of the blocks enter the open state and air from the pneumatic network enters the loading device and the working chamber, the pressure created in the working chamber comprehensively compresses the soil sample and is measured using a pressure sensor , under the influence of all-round pressure, the sample is deformed in the vertical and radial directions, vertical deformations are measured using a linear of the DLP-24 room, radial deformations using the linear displacement sensor DLP-6, the air pressure in the upper part of the pneumatic cylinder of the loading device creates a vertical force, which is measured using the LPX 500 force sensor, the force from the force sensor is transmitted to the upper stamp and then to the sample , under the influence of the vertical force, the soil sample deforms in the vertical and radial directions, vertical deformations are measured using a linear displacement sensor DLP-24, and the radial deformations are measured using a linear displacement sensor DLP-6.

Перечень фигур, чертежей и иных материаловList of figures, drawings and other materials

Фиг.1 - чертеж устройства трехосного сжатия;Figure 1 is a drawing of a triaxial compression device;

Фиг.2 - чертеж устройства трехосного сжатия (вид сверху);Figure 2 is a drawing of a triaxial compression device (top view);

Фиг.3 - чертеж устройства трехосного сжатия (вид снизу);Figure 3 is a drawing of a triaxial compression device (bottom view);

Фиг.4 - чертеж передней панели основания устройства трехосного сжатия;Figure 4 is a drawing of the front panel of the base of the triaxial compression device;

Фиг.5 - чертеж боковой панели основания устройства трехосного сжатия;5 is a drawing of a side panel of the base of the triaxial compression device;

Фиг.6 - чертеж задней панели основания устройства трехосного сжатия6 is a drawing of the rear panel of the base of the triaxial compression device

Пример варианта выполнения устройстваAn example embodiment of the device

На фиг.1 обозначены:Figure 1 marked:

1 - коллектор, 2 - основание, 3 - сапун, 4 - нижний штамп, 5 - кольцо резиновое, 6 - перфорированный вкладыш, 7 - держатель, 8 - штамп верхний, 9 - болт выдвижной, 10 - винт, 11 - шток, 12 - датчик силы, 13 - манжета, 14 - цилиндр, 15 - платформа, 16 - гайка - 4 шт., 17 - втулка, 18 - трубки, 19 - пневматический цилиндр, 20 - фланец, 21 - шпилька, 22 - болт переходной, 23 - кольцо уплотнительное, 24 - гайка, 25 - втулка, 26 - стойка - 3 шт., 27 - датчик перемещений ДЛП-6, 28 - канал дренажный, 29 - датчик давления, 30 - ручка, 31 - кожух, 32 - регулятор давления, 33 - индикатор давления, 34 - гайка, 35 - датчик перемещений ДЛП-24, 36 - шток, 37 - рычаг,38 - гайка, 39 - пружина, 40 - шток;1 - collector, 2 - base, 3 - breather, 4 - lower stamp, 5 - rubber ring, 6 - perforated insert, 7 - holder, 8 - upper stamp, 9 - retractable bolt, 10 - screw, 11 - stock, 12 - force sensor, 13 - cuff, 14 - cylinder, 15 - platform, 16 - nut - 4 pcs., 17 - sleeve, 18 - tubes, 19 - pneumatic cylinder, 20 - flange, 21 - pin, 22 - transition bolt, 23 - o-ring, 24 - nut, 25 - bushing, 26 - stand - 3 pcs., 27 - displacement sensor DLP-6, 28 - drainage channel, 29 - pressure sensor, 30 - handle, 31 - casing, 32 - regulator pressure, 33 - pressure indicator, 34 - nut, 35 - displacement sensor D P-24, 36 - rod 37 - lever 38 - nut 39 - a spring, 40 - a rod;

На фиг.2 обозначены: 41 - основание, 42 - штамп верхний, 43 - скоба измерительная, 44 - гайка, 45 - платформа, 46 - датчики давления, 47 - кран «СБРОС ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРЕ», 48 - кран «НИЖНИЙ ДРЕНАЖ», 49 - штуцер верхнего штампа, 50 - кран «ВЕРХНИЙ ДРЕНАЖ», 51 - каналы дренажные, 52 - штуцер дренажного канала, 53 - трубка, 54 - контргайка - 2 шт., 55 - пружина, 56 - винт, 57 - датчик ДЛП-6,58 - кольцо;In figure 2 are indicated: 41 - base, 42 - upper stamp, 43 - measuring bracket, 44 - nut, 45 - platform, 46 - pressure sensors, 47 - “RESET CAMERA PRESSURE RESISTANT” valve, 48 - “LOWER DRAINAGE” crane , 49 - top stamp fitting, 50 - “TOP DRAINAGE” valve, 51 - drainage channels, 52 - drainage channel fitting, 53 - pipe, 54 - lock nut - 2 pcs., 55 - spring, 56 - screw, 57 - DLP sensor -6.58 - ring;

На фиг.3 обозначены: 59 - тройник, 60 - коллектор, 61 - блок клапанов, 62 - клапан сбросный, 63 - кран «ВЕРХНИЙ ДРЕНАЖ», 64 - кран «НИЖНИЙ ДРЕНАЖ», 65 - датчик давления (поровое давление), 66 - кран «СБРОС ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРЕ», 67 - датчик давления (всестороннее давление), 68 - канал дренажный, 69 - штуцер «ПНЕВМОСЕТЬ 0,6 МПа»;Figure 3 shows: 59 — tee, 60 — collector, 61 — valve block, 62 — relief valve, 63 — UPPER DRAINAGE valve, 64 — LOWER DRAINAGE valve, 65 — pressure sensor (pore pressure), 66 - Crane “PRESSURE RESET IN THE CHAMBER”, 67 - pressure sensor (all-round pressure), 68 - drainage channel, 69 - connection “PNEUMOSET 0.6 MPa”;

На фиг.4 обозначены: 70 - краны, 71 - штуцер, 72 - коллектор;Figure 4 marked: 70 - cranes, 71 - fitting, 72 - collector;

На фиг.5 обозначены: 73 - краны, 74 - ручка,Figure 5 marked: 73 - cranes, 74 - handle,

На фиг.6 обозначены: 75 - разъем «ДС», 76 - разъем «КУ», 77 - разъем «ДАТЧИКИ», 78 - штуцер пневмосети.In Fig.6 are indicated: 75 - connector "DS", 76 - connector "KU", 77 - connector "SENSORS", 78 - fitting pneumatic network.

Описание и работа изделияProduct Description and Operation

Назначение изделияProduct purpose

Устройство трехосного сжатия СТП 80/38 (ГТ 1.3.1-05) (далее по тексту изделие) предназначено для определения характеристик прочности и деформируемости немерзлых грунтов (песчаных, глинистых и органо-минеральных) методом трехосного сжатия по ГОСТ 12248-96 в составе измерительно-вычислительного комплекса «АСИС» (ИВК «АСИС»).The triaxial compression device STP 80/38 (GT 1.3.1-05) (hereinafter referred to as the product) is intended to determine the strength and deformability characteristics of non-frozen soils (sand, clay and organic-mineral) by the triaxial compression method in accordance with GOST 12248-96 as a part of the measuring - Computing complex "ASIS" (CPI "ASIS").

Изделие по виду климатического исполнения относится к УХЛ4.2 по ГОСТ 15150-69 и предназначен для следующих условий эксплуатации:The product by type of climatic modification belongs to UHL4.2 according to GOST 15150-69 and is intended for the following operating conditions:

- температура окружающего воздуха - от плюс 10 до плюс 35°С;- ambient temperature - from plus 10 to plus 35 ° C;

- относительная влажность воздуха - до 80% при температуре плюс 25°С;- relative air humidity - up to 80% at a temperature of plus 25 ° C;

- атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.). - atmospheric pressure from 84 to 106.7 kPa (from 630 to 800 mm Hg).

Технические характеристикиSpecifications

Размеры испытываемого образца грунта в изделии приведены в таблице 1.The dimensions of the test soil sample in the product are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 Диаметр, ммDiameter mm Высота, ммHeight mm Площадь поперечного сечения, см2 Cross sectional area, cm 2 38,038,0 7676 11,3411.34 50fifty 100one hundred 19,6319.63

Максимальная вертикальная нагрузка на образец грунта 5 кН.The maximum vertical load on the soil sample is 5 kN.

Способ приложения вертикальной нагрузки - статический, ступенями.The method of applying the vertical load is static, in steps.

Максимальное всестороннее давление 0,6 МПа.Maximum all-round pressure 0.6 MPa.

Максимальное поровое давление 0,6 МПаMaximum pore pressure 0.6 MPa

Максимальные вертикальные деформации образца грунта 24 мм.The maximum vertical deformation of the soil sample is 24 mm.

Максимальные измеряемые радиальные деформации образца 6 мм.The maximum measured radial deformation of the sample is 6 mm.

Работа изделия осуществляется за счет сжатого воздуха.The product is operated by compressed air.

Конструктивно изделие выполнено в соответствии с ГОСТ 12248-96.Structurally, the product is made in accordance with GOST 12248-96.

Габаритные размеры (ширина х высота х глубина), не более - 310×620×280 мм.Overall dimensions (width x height x depth), no more - 310 × 620 × 280 mm.

Масса изделия, не более 20 кг.Product weight, no more than 20 kg.

Средняя наработка изделия на отказ, не менее - 14000 часов.Mean time between failures, at least 14,000 hours.

Среднее время восстановления, не более 1 час.Average recovery time, no more than 1 hour.

Средний срок службы, не менее 5 лет.Average service life, at least 5 years.

Состав изделияProduct Composition

Изделие состоит из рабочей камеры, нагрузочного устройства, кожуха, датчиков.The product consists of a working chamber, a loading device, a casing, sensors.

В состав изделия также входят комплекты монтажных и сменных частей, комплект инструмента и принадлежностей.The product also includes sets of mounting and replacement parts, a set of tools and accessories.

Внешний вид изделия приведен на фиг.1.The appearance of the product is shown in figure 1.

Устройство изделияProduct Device

Рабочая камера состоит из платформы 15, основания 2 и цилиндра 19 (см. фиг.1).The working chamber consists of a platform 15, a base 2 and a cylinder 19 (see figure 1).

Пневмоцилиндр 19 с помощью гаек зафиксирован на четырех шпильках платформы.The pneumatic cylinder 19 with the help of nuts is fixed on four studs of the platform.

Прозрачный цилиндр рабочей камеры устанавливается на основание 2.The transparent cylinder of the working chamber is installed on the base 2.

На верхнюю часть цилиндра устанавливается платформа 15 с закрепленным пневмоцилиндром 19.A platform 15 with a fixed pneumatic cylinder 19 is mounted on the upper part of the cylinder.

Камера крепится к основанию четырьмя выдвижными болтами и фиксируется при помощи гаек. Болты вставляются в пазы основания рабочей камеры.The camera is attached to the base with four retractable bolts and fixed with nuts. Bolts are inserted into the grooves of the base of the working chamber.

Герметичность рабочей камеры обеспечивается за счет уплотнительных колец 23.The tightness of the working chamber is ensured by the sealing rings 23.

Образец грунта устанавливается внутри рабочей камеры на нижний штамп 4 между измерительных скоб.A soil sample is installed inside the working chamber on the lower stamp 4 between the measuring brackets.

Для обеспечения соосности вертикальной нагрузки оси симметрии образца грунта верхний штамп 8 закреплен на откидной платформе, которая в свою очередь закреплена шарнирно на стойке 23 и фиксируется на второй стойке после поворота в исходное положение. Вертикальная нагрузка передается через датчик силы 12 и нижний шток 11 на верхний штамп 8. Вертикальное перемещение штампа регулируется при помощи винта.To ensure alignment of the vertical load axis of symmetry of the soil sample, the upper stamp 8 is mounted on a folding platform, which in turn is pivotally mounted on the rack 23 and is fixed on the second rack after turning to its original position. The vertical load is transmitted through the force sensor 12 and the lower rod 11 to the upper stamp 8. The vertical movement of the stamp is regulated by a screw.

Для контроля безопасного давления в рабочей камере используется сбросной клапан с номиналом давления 0,6 МПа.To control the safe pressure in the working chamber, a relief valve with a pressure rating of 0.6 MPa is used.

В приборе данной конструкции возможно проведение испытаний образцов грунта при различном соотношение между высотой Н и диметром образца D грунта. На фиг.1 показан вариант с диметром верхнего и нижнего штампа D=35 мм. Если необходимо провести испытания образцов грунта большего диаметца, например 50 мм, то используются другие верхний и нижний штампы с диаметр м в 50 мм. В этом случае на нижний штамп одевается штамп большего диаметра, а верхний штамп заменяется на новый.In the device of this design, it is possible to test soil samples with a different ratio between the height H and the diameter of the soil sample D. Figure 1 shows a variant with a diameter of the upper and lower stamp D = 35 mm If it is necessary to test samples of soil with a larger diameter, for example 50 mm, then other upper and lower dies with a diameter of 50 mm are used. In this case, a larger diameter stamp is worn on the lower stamp, and the upper stamp is replaced with a new one.

Нижний штамп 4 диаметром 50 мм является частью основания 2 (см. фиг.1). На него установлен и закреплен винтом верхний штамп 8 диаметром 38 мм. В зависимости от размера испытываемого образца грунта используется штамп соответствующего размера.The lower stamp 4 with a diameter of 50 mm is part of the base 2 (see figure 1). The upper stamp 8 with a diameter of 38 mm is mounted and fixed with a screw on it. A stamp of the appropriate size is used depending on the size of the test soil sample.

Перфорированные вкладыши 6 верхнего 8 и нижнего 4 штампов предназначены для обеспечения фильтрации жидкости (см. фиг.1).Perforated liners 6 of the upper 8 and lower 4 dies are designed to provide fluid filtration (see figure 1).

Измерительные скобы установлены на двух стойках, расположенных внутри рабочей камеры.Measuring brackets are mounted on two racks located inside the working chamber.

Стойки 26 служат также для крепления платформы (см. фиг.1 и 2), которая предназначена для установки верхнего штока.Racks 26 also serve to secure the platform (see figures 1 and 2), which is designed to install the upper rod.

Всестороннее давление в рабочей камере создается сжатым воздухом, поступающим из сети питания через блок пневматических клапанов 61, и измеряется датчиком давления 67.Comprehensive pressure in the working chamber is created by compressed air coming from the power supply through the block of pneumatic valves 61, and is measured by a pressure sensor 67.

Блок пневматических клапанов 61 всестороннего давления расположен внутри кожуха изделия на нижней поверхности основания рабочей камеры и состоит из двух клапанов подающего и сбросного 62 (см. фиг.3).The block of pneumatic valves 61 all-round pressure is located inside the casing of the product on the lower surface of the base of the working chamber and consists of two valves inlet and outlet 62 (see figure 3).

Отвод жидкости с верхней части образца грунта производится по трубке 18, подключенной одним концом к штуцеру верхнего штампа, а другим к штуцеру дренажного канала. Штуцер дренажного канала расположен на основании.Liquid is drained from the upper part of the soil sample through a tube 18 connected at one end to the fitting of the upper stamp and the other to the fitting of the drainage channel. The drainage channel fitting is located on the base.

Дренажный канал находится внутри основания и связан с краном «ВЕРХНИЙ ДРЕНАЖ» (см. фиг.2, 3).The drainage channel is located inside the base and connected to the UPPER DRAINAGE tap (see Fig. 2, 3).

Нагрузочное устройство предназначено для создания максимальной вертикальной нагрузки на образец грунта 5 КН и состоит из (см. фиг.1):The loading device is designed to create a maximum vertical load on the soil sample 5 KN and consists of (see figure 1):

- пневматического цилиндра 19, установленного на платформе рабочей камеры;- pneumatic cylinder 19 mounted on the platform of the working chamber;

- блока пневматических клапанов 61, расположенного внутри кожуха и закрепленного с помощью винтов на нижней поверхности основания рабочей камеры (см. фиг.3).- a block of pneumatic valves 61 located inside the casing and fixed with screws on the lower surface of the base of the working chamber (see figure 3).

Блок пневматических клапанов состоит из двух клапанов: подающего с черной контргайкой и сбрасывающего с белой контргайкой (см. фиг.3).The pneumatic valve block consists of two valves: one with a black lock nut and one with a white lock nut (see FIG. 3).

Сжатый воздух от подающего клапана блока пневматических клапанов поступает в верхнюю часть пневматического цилиндра 19 по трубке, которая подключается к верхнему штуцеру пневматического цилиндра (см. фиг.1).Compressed air from the supply valve of the pneumatic valve block enters the upper part of the pneumatic cylinder 19 through a tube that connects to the upper fitting of the pneumatic cylinder (see figure 1).

Кожух 31 изделия состоит из двух частей и крепится с помощью винтов к основанию рабочей камеры.The casing 31 of the product consists of two parts and is attached with screws to the base of the working chamber.

На передней стороне кожуха расположены (см. фиг.1):On the front side of the casing are located (see figure 1):

- индикатор давления 33;- pressure indicator 33;

- регулятор давления 32.- pressure regulator 32.

На левой боковой стороне кожуха закреплен коллектор, на котором расположены (см. фиг.4):On the left side of the casing, a collector is attached, on which are located (see figure 4):

- кран «ИСХОДНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ» 70, предназначенный для подачи воздуха в нижнюю часть пневматического цилиндра и перемещения поршня пневматического цилиндра в исходное (верхнее) положение;- Crane "INITIAL POSITION" 70, designed to supply air to the lower part of the pneumatic cylinder and move the piston of the pneumatic cylinder to its original (upper) position;

- кран «СБРОС ВЕРТИКАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ» 70, предназначенный для ручного сброса давления воздуха в верхней части пневмоцилиндра;- crane “RESET VERTICAL LOAD” 70, designed for manual relief of air pressure in the upper part of the pneumatic cylinder;

- штуцер 71.- fitting 71.

Коллектор служит ручкой для переноса устройства.The collector serves as a handle for transferring the device.

На правой боковой стороне кожуха изделия расположены (см. фиг.5):On the right side of the casing, the products are located (see figure 5):

- краны «ВЕРХНИЙ ДРЕНАЖ», «НИЖНИЙ ДРЕНАЖ» и «СБРОС ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРЕ» 73;- “UPPER DRAINAGE”, “LOWER DRAINAGE” and “CAMERA PRESSURE RESET” taps 73;

- ручка для переноса изделия 74.- handle for carrying the product 74.

Краны «ВЕРХНИЙ ДРЕНАЖ» и «НИЖНИЙ ДРЕНАЖ» предназначены для управления фильтрацией жидкости в образце (см. рисунки 2 и 4) и сброса порового давления образца грунта. Кран «НИЖНИЙ ДРЕНАЖ» перекрывает фильтрацию жидкости из канала, связанного с нижней частью образца. Кран «ВЕХНИЙ ДРЕНАЖ» перекрывает фильтрацию жидкости из канала, связанного с верхней частью образца.UPPER DRAINAGE and LOWER DRAINAGE taps are designed to control fluid filtration in a sample (see Figures 2 and 4) and relieve pore pressure of a soil sample. The “LOWER DRAINAGE” valve blocks the filtration of fluid from a channel connected to the bottom of the sample. The EXTERNAL DRAINAGE tap blocks the filtration of fluid from a channel connected to the upper part of the sample.

Кран «СБРОС ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРЕ» предназначен для сброса давления в рабочей камере.CAMERA PRESSURE RELIEF Crane is designed to relieve pressure in the working chamber.

На задней стороне основания находятся (см. фиг.6):On the back side of the base are (see Fig.6):

- разъем «ДС» 75 для подключения датчика силы;- connector "DS" 75 for connecting a force sensor;

- разъемы «КУ» 76, «ДАТЧИКИ» 77 для подключения устройства к блоку электронно-преобразующей аппаратуры ЭПА (ГТ 6.0.1);- connectors “KU” 76, “SENSORS” 77 for connecting the device to a block of electronic converting equipment EPA (GT 6.0.1);

- штуцер «ПНЕВМОСЕТЬ 0,6 МПа» 78 для подключения изделия к сети питания сжатым воздухом.- connection “PNEUMATOUS 0.6 MPa” 78 for connecting the product to the compressed air supply network.

Датчики, входящие в состав устройства, являются первичными измерительными преобразователями измерительных каналов ИВК «АСИС».The sensors that are part of the device are the primary measuring transducers of the measuring channels of the IVIS "ASIS".

Для измерения вертикальной деформации образца грунта используется датчик линейных перемещений ДЛП-24 35, который является компонентом измерительного канала вертикальной деформации образца грунта ИВК «АСИС».To measure the vertical deformation of the soil sample, a linear displacement sensor DLP-24 35 is used, which is a component of the measuring channel of vertical deformation of the soil sample of the “ASIS” IVK.

Датчик линейных перемещений ДЛП-24 35 закреплен на стойке внутри рабочей камеры при помощи гайки. Шток датчика подпружинен и упирается в рычаг верхнего штампа (см. фиг.1).The linear displacement sensor DLP-24 35 is mounted on a rack inside the working chamber with a nut. The sensor rod is spring-loaded and abuts against the lever of the upper stamp (see figure 1).

Для измерения радиальной деформации в средней части образца грунта используется датчик линейных перемещений ДЛП-6 27, который является компонентом измерительного канала радиальной деформации образца грунта ИВК «АСИС».To measure the radial deformation in the middle part of the soil sample, a linear displacement sensor DLP-6 27 is used, which is a component of the measuring channel of radial deformation of the soil sample IVK "ASIS".

Датчик линейных перемещений ДЛП-6 27 расположен внутри рабочей камеры, вставлен в зажим, установленный на измерительной скобе, и закреплен при помощи винта (см. фиг.1 и 2).The linear displacement sensor DLP-6 27 is located inside the working chamber, inserted into the clamp mounted on the measuring bracket, and secured with a screw (see figures 1 and 2).

Для измерения вертикальной (нормальной) нагрузки используется датчик силы LPX 500 12, который является компонентом измерительного канала вертикальной нагрузки на образец грунта ИВК «АСИС».To measure the vertical (normal) load, the LPX 500 12 force sensor is used, which is a component of the measuring channel of the vertical load on the soil sample of the “ASIS” IVK.

Датчик силы 12 закреплен в платформе рабочей камеры устройства при помощи втулки и штока (см. фиг.1).The force sensor 12 is fixed in the platform of the working chamber of the device using a sleeve and a rod (see figure 1).

Для обеспечения герметичности в рабочей камере между штоком и втулкой установлена манжета 13.To ensure tightness in the working chamber between the stem and the sleeve installed cuff 13.

Шток 40 датчика подпружинен. Пружина 39 служит для возврата датчика в стартовое положение после разгрузки устройства.The stem 40 of the sensor is spring loaded. Spring 39 serves to return the sensor to its starting position after unloading the device.

Для измерения всестороннего давления на образец грунта используется датчик давления 29, который является компонентом измерительного всестороннего давления на образец грунта ИВК «АСИС».To measure the all-round pressure on the soil sample, a pressure sensor 29 is used, which is a component of the measuring all-round pressure on the soil sample of the "ASIS" IVK.

Датчик давления для измерения всестороннего давления расположен внутри кожуха изделия (см. фиг.2, 3).A pressure sensor for measuring comprehensive pressure is located inside the casing of the product (see figure 2, 3).

Для измерения порового давления образца грунта используется датчик давления 29, который является компонентом измерительного канала порового давления образца грунта ИВК «АСИС».To measure the pore pressure of the soil sample, a pressure sensor 29 is used, which is a component of the measuring channel of the pore pressure of the soil sample of the IVIS "ASIS".

Датчик давления для измерения порового давления установлен в основание рабочей камеры внутри кожуха изделия и связан с каналом для фильтрации жидкости в нижней части образца (см. фиг.2, 3).A pressure sensor for measuring pore pressure is installed in the base of the working chamber inside the casing of the product and is connected to a channel for filtering liquid in the lower part of the sample (see Fig. 2, 3).

Работа изделияProduct Operation

По команде ПЭВМ с электронной преобразующей аппаратуры по кабелю поступает сигнал на блоки пневматических клапанов. Подающие клапаны блоков переходят в состояние открыто и воздух из пневматической сети поступает в нагрузочное устройство и рабочую камеру.At the command of the PC, a signal is sent to the blocks of pneumatic valves from the electronic conversion equipment through the cable. The supply valves of the blocks go into the open state and air from the pneumatic network enters the load device and the working chamber.

Давление, создаваемое в рабочей камере, всесторонне обжимает образец грунта и измеряется при помощи датчика давления.The pressure generated in the working chamber comprehensively compresses the soil sample and is measured using a pressure sensor.

Под воздействием всестороннего давления происходит деформация образца в вертикальном и радиальном направлениях. Вертикальные деформации измеряются при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-24, радиальные деформации измеряются при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-6.Under the influence of all-round pressure, the sample is deformed in the vertical and radial directions. Vertical strains are measured using a linear displacement sensor DLP-24, radial strains are measured using a linear displacement sensor DLP-6.

Давление воздуха в верхней части пневматического цилиндра нагрузочного устройства создает вертикальное усилие, которое измеряется при помощи датчика силы LPX 500.The air pressure at the top of the pneumatic cylinder of the load device creates a vertical force, which is measured using a force sensor LPX 500.

Усилие от датчика силы передается на верхний штамп и далее на образец. The force from the force sensor is transmitted to the upper stamp and then to the sample.

Под воздействием вертикального усилия происходит деформация образца грунта в вертикальном и радиальном направлении. Вертикальные деформации измеряются при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-24, а радиальные деформации при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-6.Under the influence of vertical force, deformation of the soil sample occurs in the vertical and radial direction. Vertical strains are measured using a linear displacement transducer DLP-24, and radial strains are measured using a linear displacement transducer DLP-6.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Данное устройство трехосного сжатия промышленно реализуемо, компактно, позволяет проводить испытания и обработку измерений в автоматическом режиме с использованием ЭВМ.This triaxial compression device is industrially feasible, compact, allows testing and processing of measurements in automatic mode using a computer.

Claims (2)

1. Устройство трехосного сжатия, предназначенное для определения характеристик прочности и деформируемости немерзлых песчаных, глинистых и органоминеральных грунтов, содержащее рабочую камеру, нагрузочное устройство, кожух и датчики, отличающееся тем, что рабочая камера состоит из платформы, основания и цилиндра, пневмоцилиндр фиксируется на четырех шпильках платформы, прозрачный цилиндр рабочей камеры устанавливается на основание, на верхней части цилиндра размещена платформа с закрепленным пневмоцилиндром, рабочая камера крепится к основанию четырьмя выдвижными болтами, вставленные в пазы основания рабочей камеры, и фиксируется при помощи гаек, герметичность рабочей камеры обеспечивается за счет уплотнительных колец, образец грунта устанавливается внутри рабочей камеры на нижний штамп, который является частью основания, на него установлен и закреплен винтом съемный штамп большего диаметра, принимаемый в зависимости от размера испытываемого образца грунта, перфорированные вкладыши верхнего и нижнего штампов обеспечивают фильтрацию жидкости, измерительные скобы установлены на двух стойках внутри рабочей камеры, служащих также для крепления платформы для установки нижнего штока, всестороннее давление в рабочей камере создается сжатым воздухом, поступающим из сети питания через блок пневматических клапанов, и измеряется датчиком давления, блок пневматических клапанов всестороннего давления расположен внутри кожуха устройства на нижней поверхности основания рабочей камеры и состоит из двух клапанов подающего и сбросного, отвод жидкости с верхней части образца грунта производится по трубке, подключенной одним концом к штуцеру верхнего штампа, а другим к штуцеру дренажного канала, дренажный канал находится внутри основания и связан с краном верхнего дренажа, нагрузочное устройство, предназначенное для создания максимальной вертикальной нагрузки на образец грунта, состоит из пневматического цилиндра, установленного на платформе рабочей камеры, и блока пневматических клапанов, расположенного внутри кожуха и закрепленного с помощью винтов на нижней поверхности основания рабочей камеры, блок пневматических клапанов состоит из двух клапанов: подающего с черной контрагайкой и сбрасывающего с белой контрагайкой, сжатый воздух от подающего клапана блока пневматических клапанов поступает в верхнюю часть пневматического цилиндра по трубке, подключенной к верхнему штуцеру пневматического цилиндра, кожух устройства состоит из двух частей и крепится с помощью винтов к основанию рабочей камеры, на передней стороне кожуха расположены индикатор давления и регулятор давления, на левой боковой стороне кожуха закреплен коллектор, на котором расположен кран исходного положения для подачи воздуха в нижнюю часть пневматического цилиндра и перемещения поршня пневматического цилиндра в исходное (верхнее) положение, кран сброс вертикальной нагрузки для ручного сброса давления воздуха в верхней части пневмоцилиндра и штуцер, коллектор может быть использован в качестве ручки для переноса устройства, на правой боковой стороне кожуха изделия размещены краны верхнего дренажа, нижнего дренажа для управления фильтрацией жидкости в образце и сброса порового давления образца грунта и кран сброса давления в рабочей камере, на задней стороне основания находятся разъем для подключения датчика силы, разъемы управления клапанами и датчиков для подключения к блоку электронной преобразующей аппаратуры (ЭПА) и штуцер пневмосети для подключения к сети питания сжатым воздухом, для измерения вертикальной деформации образца грунта использован датчик линейных перемещений ДЛП-24, закрепленный на стойке внутри рабочей камеры, шток датчика подпружинен и упирается в рычаг верхнего штампа, для измерения деформации в средней части образца грунта использован датчик линейных перемещений ДЛП-6, расположенный внутри рабочей камеры, вставлен в зажим, установленный на измерительной скобе, и закреплен при помощи винта, для измерения вертикальной (нормальной) нагрузки использован датчик силы, закрепленный на платформе рабочей камеры устройства при помощи втулки и верхнего штока, герметичность в рабочей камере между штоком и втулкой обеспечена с помощью манжета, шток датчика подпружинен, пружина служит для возврата датчика в стартовое положение после разгрузки устройства, для измерения всестороннего давления на образец грунта использован датчик давления, расположенный внутри кожуха устройства, для измерения порового давления образца грунта использован датчик давления, установленный в основание рабочей камеры внутри кожуха устройства, все датчики, входящие в состав устройства, являются преобразователями измерительных каналов измерительно-вычислительного комплекса ИВК «АСИС», клапаны управляются по сигналам, поступающим из ИВК.1. A triaxial compression device designed to determine the strength and deformability characteristics of non-frozen sandy, clayey and organomineral soils, containing a working chamber, a loading device, a casing and sensors, characterized in that the working chamber consists of a platform, base and cylinder, the pneumatic cylinder is fixed on four platform heels, a transparent cylinder of the working chamber is installed on the base, on the upper part of the cylinder there is a platform with a fixed pneumatic cylinder, the working chamber is attached to the base with four retractable bolts, inserted into the grooves of the base of the working chamber, and fixed with nuts, the tightness of the working chamber is ensured by sealing rings, a soil sample is installed inside the working chamber on the lower stamp, which is part of the base, mounted on it and fixed with a removable screw a larger diameter stamp, taken depending on the size of the soil sample to be tested, perforated inserts of the upper and lower dies provide fluid filtration, measuring would be installed on two racks inside the working chamber, which also serve to mount the platform for installing the lower rod, the comprehensive pressure in the working chamber is created by compressed air coming from the power supply through the pneumatic valve block, and is measured by a pressure sensor, the pneumatic valve block of all-round pressure is located inside the casing devices on the lower surface of the base of the working chamber and consists of two supply and discharge valves, liquid is removed from the upper part of the soil sample through a tube connected at one end to the fitting of the upper stamp, and the other to the fitting of the drainage channel, the drainage channel is located inside the base and connected to the upper drainage crane, the loading device designed to create the maximum vertical load on the soil sample consists of a pneumatic cylinder mounted on a working platform chamber, and the pneumatic valve block located inside the casing and fixed with screws on the lower surface of the base of the working chamber, the pneumatic valve block is t of two valves: one with a black lock nut and one with a white lock nut, compressed air from the supply valve of the pneumatic valve block enters the upper part of the pneumatic cylinder via a pipe connected to the upper fitting of the pneumatic cylinder, the device casing consists of two parts and is fastened with screws to the base of the working chamber, on the front side of the casing there is a pressure indicator and pressure regulator, on the left side of the casing there is a collector on which the original about the position for supplying air to the lower part of the pneumatic cylinder and moving the piston of the pneumatic cylinder to its original (upper) position, a tap for dumping the vertical load to manually relieve air pressure in the upper part of the pneumatic cylinder and a fitting, the collector can be used as a handle for transferring the device to on the right side of the casing of the product are placed taps of the upper drainage, lower drainage to control the filtration of liquid in the sample and relieve the pore pressure of the soil sample and the pressure relief valve in a side chamber, on the rear side of the base there is a connector for connecting a force sensor, control valves and sensors for connecting to an electronic converting apparatus (EPA) unit and a pneumatic connection for connecting to a compressed air supply network, a linear displacement sensor was used to measure the vertical deformation of the soil sample DLP-24, mounted on a rack inside the working chamber, the sensor rod is spring-loaded and abuts against the lever of the upper stamp, to measure deformation in the middle part of the soil sample using DLP-6 linear displacement sensor, located inside the working chamber, is inserted into the clamp mounted on the measuring bracket and secured with a screw, a force sensor is used to measure the vertical (normal) load, mounted on the platform of the working chamber of the device using the sleeve and the upper rod , the tightness in the working chamber between the rod and the sleeve is ensured by a cuff, the sensor rod is spring-loaded, the spring serves to return the sensor to its starting position after unloading the device, to measure comprehensively its pressure on the soil sample used a pressure sensor located inside the casing of the device, to measure the pore pressure of the soil sample used a pressure sensor installed in the base of the working chamber inside the casing of the device, all the sensors that make up the device are converters of the measuring channels of the measuring and computing complex IVK "ASIS", the valves are controlled by signals from the IVK. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по команде ПЭВМ с электронной преобразующей аппаратуры по кабелю поступает сигнал на блоки пневматических клапанов и подающие клапаны блоков переходят в состояние открыто и воздух из пневматической сети поступает в нагрузочное устройство и рабочую камеру, давление, создаваемое в рабочей камере, всесторонне обжимает образец грунта и измеряется при помощи датчика давления, под воздействием всестороннего давления происходит деформация образца в вертикальном и радиальном направлениях, вертикальные деформации измеряются при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-24, радиальные деформации при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-6, давление воздуха в верхней части пневматического цилиндра нагрузочного устройства создает вертикальное усилие, которое измеряют при помощи датчика силы LPX500, усилие от датчика силы передается на верхний штамп и далее на образец, под воздействием вертикального усилия происходит деформация образца грунта в вертикальном и радиальном направлении, вертикальные деформации измеряют при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-24, радиальные деформации измеряют при помощи датчика линейных перемещений ДЛП-6.
Figure 00000001
2. The device according to claim 1, characterized in that, on a PC command, a signal is transmitted via cable from the electronic converting equipment to the blocks of pneumatic valves and the supply valves of the blocks go into the open state and air from the pneumatic network enters the load device and the working chamber, pressure, created in the working chamber, comprehensively compresses the soil sample and is measured using a pressure sensor, under the influence of all-round pressure, the sample is deformed in the vertical and radial directions, vertically deformations are measured using a linear displacement transducer DLP-24, radial deformations using a linear displacement transducer DLP-6, the air pressure in the upper part of the pneumatic cylinder of the loading device creates a vertical force, which is measured using an LPX500 force transducer, the force from the force transducer is transmitted to the upper stamp and then on the sample, under the influence of vertical force, the soil sample is deformed in the vertical and radial direction, vertical deformations are measured using a sensor l DLP-24 frost displacements, radial deformations are measured using the DLP-6 linear displacement sensor.
Figure 00000001
RU2009118154/22U 2009-05-13 2009-05-13 THREE-COMPRESSION DEVICE RU85167U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009118154/22U RU85167U1 (en) 2009-05-13 2009-05-13 THREE-COMPRESSION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009118154/22U RU85167U1 (en) 2009-05-13 2009-05-13 THREE-COMPRESSION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU85167U1 true RU85167U1 (en) 2009-07-27

Family

ID=41048708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009118154/22U RU85167U1 (en) 2009-05-13 2009-05-13 THREE-COMPRESSION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU85167U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467305C1 (en) * 2011-06-17 2012-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") Instrument of triaxial compression with measurement of contact stresses
RU177650U1 (en) * 2017-05-31 2018-03-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" Stamp soil testing plant
RU184648U1 (en) * 2018-08-13 2018-11-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) STABILOMETER

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467305C1 (en) * 2011-06-17 2012-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") Instrument of triaxial compression with measurement of contact stresses
RU177650U1 (en) * 2017-05-31 2018-03-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" Stamp soil testing plant
RU184648U1 (en) * 2018-08-13 2018-11-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) STABILOMETER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201408187Y (en) Microcomputer-controlled high-temperature expansion and penetrability determinator
US4502338A (en) Triaxial apparatus for testing particulate material and method of using the same
CN106771088B (en) A kind of soil consolidation detector and detection method using counterweight and air pressure combination loading
CN109253962B (en) Rock triaxial mechanical permeability characteristic tester and testing method
CN103868799B (en) Rock mechanical characteristic analyzer for non-conventional oil-gas reservoir stratum
CN202330236U (en) Rock mechanical test device under gas seepage-creep combined action
CN110672497A (en) Multifunctional infiltration piping tester
CN102494981A (en) Device for testing gas seepage and creepage coupling action of rocks
CN106813817B (en) Bidirectional expansion stress measuring tester
Slangen et al. A flexible wall permeameter for investigating suffusion and suffosion
CN109870364A (en) Stress-seepage coupling acts on the experimental rig and method of lower Rock And Soil
CN110095347B (en) Strain control type unsaturated soil three-axis stretching instrument
RU85167U1 (en) THREE-COMPRESSION DEVICE
CN112461672A (en) Device capable of detecting stress resistance of polyethylene buried double-wall corrugated pipe
RU2416081C1 (en) Method to automatically measure pore and side pressure under conditions of soil compression
CN111796074A (en) Device capable of testing multidirectional deformation and expansive force of expansive soil
CN110987641B (en) Device and method for measuring large triaxial test embedded quantity of coarse particles
CN109521185B (en) Method and system for measuring residual crushing and swelling coefficient of coal-based rock
Hoyos et al. Mechanical testing in unsaturated soils
CN107807219B (en) Rock core hydration expansion analyzer
CN203224426U (en) MHC coupling seepage experiment device for circumferential crack rock test piece
CN211178852U (en) Verification and calibration device for pore water pressure gauge
CN209656456U (en) Stress-seepage coupling acts on the experimental rig of lower Rock And Soil
CN211576893U (en) Concrete impermeability testing device
RU2467305C1 (en) Instrument of triaxial compression with measurement of contact stresses

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20150514