SU1163197A1 - Прибор дл испытани грунтов - Google Patents

Abstract

ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ при объемном нагружении, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем полый эластичный элемент/ заполненный жидкостью и сообщенный с источником давлени , нагружающее устрой5 1} 1 ство, включающее гидроцилиндр, установленный в корпусе со стороны одного из торцов эластичного элемента, и измерительные приспособлени , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  дополнительной возможности нагружени  образца раст гивающими усили ми, пропорциональными боковой нагрузке, он снабжен дополнительным гидроцилиндром, установленным в корпусе со стороны второго торца эластичного элемента , и размещенным в корпусе набором колец с П-образным поперечным сечением, внутренн   поверхность которых предназначена дл  взаимодействи  с образцом, эласстичный элемеш- выполнен в виде уложенных в кольца торов, полости которых сообщены между собой, а между штоками гидроцилиндров и крайними из колец установлены пружины. О5 ОО (X)

Description

Изобретение относитс  к технике испытани  материалов, в частности к устройствам дл  испытани  образцов св зных грунтов при сложнонапр женных состо ни х.

Известно устройство дл  испытани  грунтов , содержащее камеру высокого давлени  с крышкой и дном, оболочку дл  образца, размещенную в камере, и захваты-штампы, соединенные с нагружающими приспособлени ми дл  создани  раст гивающего и крут щего усилий 1.

Однако указанное устройство пригодно дл  испытаний на раст жение с пропорциональным изменением боковой нагрузки, ири этом результаты недостаточно достоверны вследствие возможной несоосностй раст гивающих нагрузок.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  прибор дл  испытани  грунтов при объемном нагружении, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем полый эластичный элемент, заполненный жидкостью и сообщенный с источником давлени , нагружающее устройство, включающее гидроцилиндр , установленный в корпусе со стороны одного из торцов эластичного элемента и измерительное приспособление. Эластичный элемент выполнен в виде щланга, спирально уложенного по всей высоте цилиндра . Прибор позвол ет производить пропорциональное нагружение сжимающей осе вой и боковой нагрузками 2.

Недостаток известного прибора - отсутствие средств, позвол ющих проводить дополнительно нагружение образца раст гивающими усили ми, пропорциональными боковой нагрузке.

Цель изобретени  - обеспечение дополнительной возможности нагружени  образца раст гивающими усили ми, пропорциональными боковой нагрузке.

Указанна  цель достигаетс  тем, что прибор дл  испытани  грунтов при объемном нагружении, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем польш эластичный элемент, заполненный жидкостью и сообщенный с источником давлени , нагружающее устройство, включающее гидроцилиндр , установленный в корпусе со стороны одного из торцов эластичного элемента, и измерительные приспособлени , снабжен дополнительным гидроцилиндром, установленным в корпусе со стороны второго торца эластичного элемента, и размещенным в корпусе набором колец с Н-образным поперечным сечением, внутренн   поверхность которых предназначена дл  взаимодействи  с образцом,эластичный элемент выполнен в виде уложенных в кольца торов, полости которых сообщены между собой, а между штоками гидроцилиндров и крайними из колец установлены пружины.

На чертеже представлена схема прибора дл  испытани  грунтов.

Прибор содержит цилиндрический корпус 1, размещенный в нем набор колец 2 с П-образным поперечным сечением, внутренн   поверхность которых предназначена дл  взаимодействи  с образцом 3, эластичный элемент, выполненный в виде уложенных в кольца 2 торов 4, полости которых заполнены жидкостью и сообщены между со огбои И С источником 5 давлени  через кран

6,нагружающее устройство, включающее установленные в корпусе 1 гидроцилиндры

7,между щтоками 8 которых и крайними из колец 2 установлены пружины 9, и источник 10 давлени  среды, соединенный через кран 11 с гидроцилиндрами 7, манометры 12 и 13 и измерительные приспособлени - (не показаны). Кольца 2 установлены так, что крайние кольца открытой частью сечени  направлены в сторону соседнего кольца.

Прибор работает следующим образом.

Пор док работы определ етс  типом испытуемых материалов. При испытании образцов св зных грунтов снимают один из установленных на резьбе гидроцилиндров

7, устанавливают образец 3 на уровне расположени  колец 2, после чего устанавливают гидроцилиндр 7 в исходное положение. Закрывают кран 11 и от источника 5 подают жидкость под давлением в полости торов 4. Под действием давлени  жидкости

торы 4 деформируют кольца 2, создава  на образце 3 боковое обжатие, и одновременно каждый тор 4 через открытый торец кольца 2 воздействует на соседнее кольцо. Под действием отталкивающих сил кольца 2 скольз т по поверхности цилиндра 1 и создают раст гивающие усили  на образце 3. С ростом давлени  в торцах 4 растут боко; вое обжатие и осева  раст гивающа  нагрузка , направленна  по оси образца 3. Соотнощение между боковой и осевой нагрузками

задаетс  упругими характеристиками пружин 9 .и колец 2. При необходимости осуществить пропорциональное нагружение образца 3 либо открывают кран 11, и тогда штоки 8 снижают усилие поджати  пружин 9, либо подают в гидроцилиндры 7 давление

от источника 10 и дополнительно в ходе испытани  поджимают в нужные моменты пружины 9, что позвол ет регулировать величину отношени  между боковой и осевой нагрузками . При значительных усили х поджати / пружин 9 или при контакте щтоков 8 с крайними из колец 2 осуществл ютс  испытани  при боковом обжигании образца 3, без осевой компоненты.

При испытании сыпучих грунтов удал ют пружины 9 и один из штоков 8 подвод т

вплотную к кольцам 2. Создают затем давление в полост х торов 4, при этом кольца 2 смещаютс  в осевом и в радиальном направлени х , закрывают кран бив пространство между кольцами 2 помещают навеску испытуемого грунта, после чего второй шток 8 также подвод т до контакта с кольцами 2. Подачей давлени  от источника 10 грунт нагружают осевой и боковой сжимающими нагрузками. Соотношение между осевой и боковой нагрузками регулируетс  сливом части жидкости через кран 6 или изменением давлени  от источника 5. В случае превращени  грунта под действием сжати  в св зный образец, он может быть испытан без извлечени  из прибора на прочность при раст жении с боковым обжатием (как описано).

Силовые параметры прибора определ ютс  размерами, формой колец 2 и их количеством . Так, если больша  ось сечени 

тора 4 расположена вдоль оси цилиндра 1, то возможно создавать больщие обжимающие нагрузки, чем при расположении оси тора 4 перпендикул рно оси цилиндра 1. Дл  улучшени  сцеплени  образца с кольцами на их поверхност х, обращенных к образцу, наноситс  насечка. Кольца изготавливаютс  из металла, пластмасс и других материалов.

Изобретение расшир ет функциональные

возможности устройства за счет обеспечени  испытани  образцов грунтов в услови х осевого раст жени  или сжати  при боковом пропорциональном или независимом сжатии, а также повышает достоверность результатов вследствие исключени  несоосности прикладываемой нагрузки.

Claims (1)

1. ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ при объемном нагружении, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем полый эластичный элемент/ заполненный жидкостью и сообщенный с источником давления, нагружающее устрой- ство, включающее гидроцилиндр, установленный в корпусе со стороны одного из торцов эластичного элемента, и измерительные приспособления, отличающийся тем, что, с целью обеспечения дополнительной возможности нагружения образца растягивающими усилиями, пропорциональными боковой нагрузке, он снабжен дополнительным гидроцилиндром, установленным в корпусе со стороны второго торца эластичного элемента, и размещенным в корпусе набором колец с П-образным поперечным сечением, внутренняя поверхность которых предназначена для взаимодействия с образцом, эласстичный элемент выполнен в виде уложенных в кольца торов, полости которых сообщены между собой, а между штоками гидроцилиндров и крайними из колец установлены пружины.