SU1247464A1 - Устройство дл испытани грунтов в услови х трехосного сжати - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к инженерно-геологическим изыскани м в строительстве и может быть использовано при определении механических свойств грунтов в лабораторных услови х.

Целью изобретени   вл етс  расширение области исследовани  грунтов и повышение точности определени  их деформационных и прочностных характеристик.

На фиг. 1 изображено устройство дл 

Дл  проведени  испытаний образец 12 грунта с помощью режущего ножа (не показан ), навинченного на среднее кольцо 11, вырезают в рабочие кольца 3 и 4. Рабочие кольца 3 и 4 вместе с образцом 12 грунта устанавливают на днище 1, снабженное фильтром 2. На среднее рабочее кольцо 4 навинчивают верхнее кольцо 5, внутрь которого вставл ют порщень 7 со штоком 8. Верхнее кольцо 5 закрывают

испытани  грунтов в услови х трехосного Ю крышкой 6. На крышку 6 устанавливают

сжати , общий вид, в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство дл  испытани  грунтов в услови х трехосного сжати  содержит днище I с фильтром 2, корпус, выполненный из трех колец 3-5 с крышкой 6, установленный на днище 1, порщень 7 со щтоком 8, размещенный в корпусе. Нижнее рабочеее кольцо 3, выполненное с прорезью, снабжено крон- щтейнами 9 и 10, жестко закрепленными на нем по обе стороны от прорези.

Измерительные приборы-индикаторы 11 дл  измерени  вертикальных деформаций образца 12 закреплены на щтоке 7 держателем 13, а индикатор 14 его радиальных деформаций установлен на крон- щтейне 10. Кронщтейн 10 снабжен нагрузочным винтом 15, установленным во втулке 16, и хвостовиком 17, шарнирно соединенным с винтом 15 шаровой опорой 18 и стопорныТч кольцом 19, а втулка 16 щар- нирно соединена с кронштейном 10. Кронштейн 9 снабжен динамометрической пластиной 20, с одной стороны жестко соединенной с ним, а с противоположной стороны щарнирно соединенной с хвостовиком 17 пальцем 21 и индикатором 22 дл  измерени  прогиба динамометрической пластины . Нижнее рабочее кольцо 3 снабжено заостренной пластиной 23, жестко соединенной с ним одним концом и установленной с возможностью перекрыти  зазора в прорези кольца 3. Среднее 4 и нижнее 3 кольца корпуса имеют приспособление дл  образовани  зазора между ними, включающие три болта 24, жестко соединенных с днищем 1 на одинаковых рассто ни х по окружности, упорную шайбу 25, установленную на крышке 6 корпуса и соединенную с болтами 24, и три опорных гайки 26, расположенные на болтах 24, на которые установлен фланец 27 среднего кольца 4 корпуса.

Устройство дл  испытани  грунтов в услови х трехосного сжати  работает следующим образом.

Перед началом испытаний провод т та- рировочные испытани  рабочего кольца 3, имеющего прорезь, и динамометрической пластины 20, позвол ющие по деформаци м кольца 3 и динамометрической пластины 20 с помощью индикаторов 14 и 22 определ ть горизонтальные нормальные напр жени , прикладываемые к образцу грунта.

упорную щайбу 25 таки.м образом, чтобы отверсти  под болты 24 совпали с отверсти ми в упорной шайбе 25, фланце 27 и днище 1. После установки болтов 24 в отверсти  упорной шайбы 25 фланца 27 и

днища 1 с помощью гаек 26 производ т жесткое соединение колец 4 и 5. Затем с по- мощьнэ вращени  гайки 26, расположенной над днищем 1, производ т подн тие среднего рабочего кольца 4 над кольцом 3 до об2Q разовани  между ними требуемого зазора. Затем устанавливают индикаторы 11, 14 и 22 дл  измерени  деформаций образца и динамометрической пластины.

В зависимости от целей исследований и вида исследуемого грунта в устройство уста25 навливаютс  динамометрические пластины 20 различной толщины б„- дл  «малосжимаемых грунтов м.м, дл  «средне- сжимаемых грунтов бпЗ мм, дл  «сильносжимаемых грунтов мм.

3Q После сборки прибора к образцу грунта прикладывают вертикальные нормальные напр жени  с помощью передачи нагрузки на шток 8. Возникающие вертикальные деформации образца 12 грунта фиксируют двум  индикаторами 11.

35 Горизонтальное нагружение образца 12 грунта производ т с помощью ст гивани  или разжимани  кронщтейнов 9 и 10. Смещение кронштейнов, жестко соединенных с рабочим кольцом 3, вызывает уменьшение или увеличение окружности последнего и та40 КИМ образом задаютс  радиальные деформации (напр жени ) образцу. Ст гивание (разжимание) кронштейнов 9 и 10 осуществл ют путем поворота нагрузочного винта 15 во втулке 16. При ст гивании кронщтейнов 9 и 10 усилие от нагрузочного винта 15 передаетс  на хвостовик 17 посредством стопорного кольца 19, а при разжимании - щаровой опоры 18. От хвостовика 17 усилие передаетс  динамометрической пластине 20, а от нее кронштей50 ну 9. Так как втулка 10, в которой вращаетс  нагрузочный винт 15, закреплена на кронштейне 10, то в конечном счете усилие, возникаюц ее при вращении винта 15, воспринимаетс  кронштейнами 9 и 10. Соединение нагрузочного винта 15 с хвостови55 ком 17 с помощью стопорного кольца 19 и щаровой опоры 18 позвол ет задавать хвостовику только возвратно-поступательное перемещение и исключить передачу от на45

Дл  проведени  испытаний образец 12 грунта с помощью режущего ножа (не показан ), навинченного на среднее кольцо 11, вырезают в рабочие кольца 3 и 4. Рабочие кольца 3 и 4 вместе с образцом 12 грунта устанавливают на днище 1, снабженное фильтром 2. На среднее рабочее кольцо 4 навинчивают верхнее кольцо 5, внутрь которого вставл ют порщень 7 со штоком 8. Верхнее кольцо 5 закрывают

крышкой 6. На крышку 6 устанавливают

упорную щайбу 25 таки.м образом, чтобы отверсти  под болты 24 совпали с отверсти ми в упорной шайбе 25, фланце 27 и днище 1. После установки болтов 24 в отверсти  упорной шайбы 25 фланца 27 и

днища 1 с помощью гаек 26 производ т жесткое соединение колец 4 и 5. Затем с по- мощьнэ вращени  гайки 26, расположенной над днищем 1, производ т подн тие среднего рабочего кольца 4 над кольцом 3 до образовани  между ними требуемого зазора. Затем устанавливают индикаторы 11, 14 и 22 дл  измерени  деформаций образца и динамометрической пластины.

В зависимости от целей исследований и вида исследуемого грунта в устройство устанавливаютс  динамометрические пластины 20 различной толщины б„- дл  «малосжимаемых грунтов м.м, дл  «средне- сжимаемых грунтов бпЗ мм, дл  «сильносжимаемых грунтов мм.

После сборки прибора к образцу грунта прикладывают вертикальные нормальные напр жени  с помощью передачи нагрузки на шток 8. Возникающие вертикальные деформации образца 12 грунта фиксируют двум  индикаторами 11.

Горизонтальное нагружение образца 12 грунта производ т с помощью ст гивани  или разжимани  кронщтейнов 9 и 10. Смещение кронштейнов, жестко соединенных с рабочим кольцом 3, вызывает уменьшение или увеличение окружности последнего и таКИМ образом задаютс  радиальные деформации (напр жени ) образцу. Ст гивание (разжимание) кронштейнов 9 и 10 осуществл ют путем поворота нагрузочного винта 15 во втулке 16. При ст гивании кронщтейнов 9 и 10 усилие от нагрузочного винта 15 передаетс  на хвостовик 17 посредством стопорного кольца 19, а при разжимании - щаровой опоры 18. От хвостовика 17 усилие передаетс  динамометрической пластине 20, а от нее кронштейну 9. Так как втулка 10, в которой вращаетс  нагрузочный винт 15, закреплена на кронштейне 10, то в конечном счете усилие, возникаюц ее при вращении винта 15, воспринимаетс  кронштейнами 9 и 10. Соединение нагрузочного винта 15 с хвостовиком 17 с помощью стопорного кольца 19 и щаровой опоры 18 позвол ет задавать хвостовику только возвратно-поступательное перемещение и исключить передачу от на

грузочного винта 15 вращающего момента на динамометрическую пластину 20.

При передаче усили  от хвостовика 17 к динамометрической пластине 20 последн   изгибаетс , что вызывает изменение угла соединени  между осью динамометрической пластины и продольной осью хвостовика. Соединение хвостовика 17 с динамометрической пластиной 20,втулки 16 - с крон- щтейном 10 позвол ет улучщить метрологические показатели динамометрической пластины 20 и сн ть дополнительные силы трени , возникающие в резьбовом соединении нагрузочного винта 15 и втулки 16 при изгибе динамометрической пластины.

При тангенциальной деформации рабочего кольца 3 величина зазора в нем измен етс . Заостренный конец пластины 23, прикрепленной к кольцу 3, скользит по нему, всегда перекрыва  зазор.

Измерение тангенциальных деформаций образца S производ т с помощью замера индикатором 24 измерени  рассто ни 

между кронщтейнами 9 и 10. Относительную горизонтальную деформацию образца tv вычисл ют по известной тангенциальной деформации из зависимости ег 5г/2лг, где г - радиус образца.

Величину горизонтальных нормальных напр жений, задаваемых образцу, определ ют по прогибу динамометрической пластины 20, измер емому индикатором 22, тангенциальной деформации рабочего кольца 3, измер емой индикатором 14, и по тарировоч- ным графикам.

По полученным данным могут быть рассчитаны модуль деформации Е, коэффициент бокового давлени  поко  р, коэффициент бокового расщирени  грунта ц,, угол

внутреннего трени  ф и сцепление С.

Предлагаемое устройство отличаетс  простотой конструкции и значительно меньщей трудоемкостью испытаний, чем на стабило- метре. При этом оно позвол ет задавать

и измер ть все компоненты тензора напр жений и деформаций.

15

16

Составитель Г. Мартынова

Редактор Т. ПарфеноваТехред И. ВересКорректор М. Демчик

Заказ 4084/28Тираж 641Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ В УСЛОВИЯХ ТРЕХОСНОГО СЖАТИЯ, включающее днище с фильтром, корпус с крышкой, установленный на нем поршень со штоком, размещенный в корпусе, выполненном из трех колец, установленных одно на другом, нижнее рабочее кольцо которого выполнено с прорезью и кронштейнами, жестко закрепленными на нем по обе стороны от прорези, и измерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью расширения области исследования грунтов и повышения точности определения их деформационных и прочностных характеристик, один из кронштейнов снабжен нагрузочным винтом, установленным во втулке, и хвостовиком, шарнирно соединенным с винтом, а второй кронштейн — динамометрической пластиной, с одной стороны жестко соединенной с кронштейном, а с противоположной стороны шарнирно соединенной с хвостовиком, причем нижнее рабочее кольцо снабжено заостренной пластиной, жестко соединенной с ним одним концом и установленной с возможностью перекрытия зазора в прорези кольца, при этом среднее и нижнее кольца корпуса имеют приспособление для образования зазора между ними.

   SU ,,,1247464 сриг ί