SU1310476A1 - Устройство дл испытани образцов грунта в услови х трехосного нагружени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области инженерной геологии и может использоватьс  дл  определени  прочностных и деформативных характеристик грунтов. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей и повышение точности испытаний за счет реализации различных режимов нагружени ; как статического, так и динамического при сжатии или раст жении . Устройство содержит камеру 2 бокового давлени  с крышкой 4 и штоком 5, в которой размеш,ают образец грунта 3. Нагрузочное приспособление выполнено в виде гидроцилиндра 6 с плунжером 7, соединенного с камерой 2 бокового давлени , и двухконсольной балки 8, шарнирно закрепленной на штоке 5 и плунжере 7. На балке 8 установлена каретка 11 с возбудителем статической, динамической или циклической нагрузки. В зависимости от заданного режима нагружени  и испытани  образца грунта 3 каретку 11 устанавливают на левую, среднюю или правую часть балки 8, а возбудитель нагрузки подключают к источнику питани . I ил (О (Л со о 4 05

Description

Изобретение относитс  к строительству, а именно к испытани м материалов, и может быть использовано дл  определени  прочностных и деформативных характеристик грунтов.

Целью изобретени   вл етс  расширение 5 функциональных возможностей и повышение точности испытаний.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство включает основание 1, уста- о новленную на нем камеру 2 бокового давлени  дл  размещени  образца 3 грунта, нагрузочное приспособление со след щей системой и измерительное приспособление. Камера 2 бокового давлени  имеет съемнирной опорой 9 и создают давление в домкрате 20.

Испытание образца в услови х одноосного раст жени  производ т также при закрытом вентиле 14 и открытом вентиле 15. При этом каретку 11 устанавливают на левой консольной части балки 8 (как показано на чертеже) и создают давление в домкрате 20.

При испытании образца в услови х возрастающего осевого усили  сжати  ах и посто нства бокового давлени  ( const) закрывают вентиль 14 и открывают вентиль 15, а камеру 2 бокового давлени  подключают к источнику посто нного давлени  (например, к емкости с рабоную крышку 4, в отверстие которой про- 15 чей жидкостью, к которой через редук- пущен щток 5. Нагрузочное приспособле-тор подключен баллон со сжатым воздухом ). Каретку 11 устанавливают в средней части балки между опорами 9 и 10 и

ние выполнено в виде гидроцилиндра 6 с плунжером 7 и двухконсольной балки 8 с шарнирными опорами 9 и 10, закрепленными на щтоке 5 и плунжере 7 соответственно .

Па балке 8 установлена каретка 11 с возбудителем статической, динамической или ц-иклической нагрузки.

Гидроцилиндр 6 установлен на основании 1 в гильзе 12 в направл ющих пазах с возможностью вертикального перемещени . Полость гидроцилиндра 6 соединена с камерой 2 бокового давлени  трубопроводом 13, имеющим вентили 14 и 15.

20

25

создают давление в домкрате 20.

При испытании образца в услови х возрастающего усили  раст жени  вдоль его оси и посто нства бокового давлени  каретку 1 1 с домкратов 20 перемещают на левую консольную часть балки.

Испытание образца грунта в услови х осевого сжати  (или раст жени ) и пропорционально возрастающего бокового давлени  ( или , ,; cTx/( const) производ т при открытом вентиле 14 и закрытом вентиле 15. При этом в

След ща  система состоит из уровн  16 зо случае создани  сжимающего осевого усили 

() каретку 11 с домкратом 20 устанавливают на балке 8 между опорами 9 и 10, а в случае создани  раст гивающего усили  () каретку устанавливают на левую консоль балки 8. Условие

с электрическими контактами, установленного на двухконсольной балке 8, электродвигател  17 с черв чной передачей 18 и винтовой парой 19, св занной с гидроцилиндром 6.

() каретку 11 с домкратом 20 устанавливают на балке 8 между опорами 9 и 10, а в случае создани  раст гивающего усили  () каретку устанавливают на левую консоль балки 8. Условие

Статическа  нагрузка создаетс  гидрав- 35 осевого сжати  () и пропорциональлическим домкратом 20. Динамическа  нагрузка может быть создана известными ударными приспособлени ми, а циклическа  - известными вибрационными устройствами (не показаны).

Устройство работает следующим образом. Испытываемый образец 3 грунта размещают в камере 2 бокового давлени , плотно закрывают крыщку 4, открывают вентили 14 и 15, наполн ют камеру 2 бокового

ного бокового раст жени  (а,, /CTx/Oj,/ K const) реализуют также при открытом вентиле 14 и закрытом вентиле 15, однако в этом случае каретку 11 располагают на правой консоли балки 8. Величина параметра К зависит от места расположени  каретки 11 на указанных участках балки В и определ етс  как отношение рассто ний от нагрузки до опор 9 и 10. Схемы испытани  образца динамическидавлени  и часть полости гидроцилиндра 6 , ми нагрузками реализуют аналогично опи- рабочей жидкостью и закрывают вентиль 15. После этого в зависимости от заданного режима нагружени  и испытани  образца каретку 11 устанавливают на левую, среднюю или правую часть балки, а возбуПри создании динамических схем нагружени  также пользуютс  вентил ми 14 и 15. На каретке 11 монтируют возбудитель динамической нагрузки, например известное

дитель нагрузки подключают к источнику 50 ударное приспособление с падающим грузом.

питани  (гидравлический домкрат 20 - например , к насосу).

Устройство позвол ет реализовать различные схемы (режимы) нагружени .

При испытании образца грунта в услови х одноосного сжати  закрывают вентиль 14, открывают вентиль 15, каретку 11 устанавливают на балке 8 над шар55

и в зависимости от реализуемой схемы каретку 11 устанавливают на балке 8 над опорой 9 на штоке 5, или в средней ее части между опорами 9 и 10, или на левой или правой консоли балки 8.

Симметричную циклическую осевую нагрузку на образец грунта (0х(макс) создают следующим образом.

нирной опорой 9 и создают давление в домкрате 20.

Испытание образца в услови х одноосного раст жени  производ т также при закрытом вентиле 14 и открытом вентиле 15. При этом каретку 11 устанавливают на левой консольной части балки 8 (как показано на чертеже) и создают давление в домкрате 20.

При испытании образца в услови х возрастающего осевого усили  сжати  ах и посто нства бокового давлени  ( const) закрывают вентиль 14 и открывают вентиль 15, а камеру 2 бокового давлени  подключают к источнику посто нного давлени  (например, к емкости с рабохом ). Каретку 11 устанавливают в средней части балки между опорами 9 и 10 и

создают давление в домкрате 20.

При испытании образца в услови х возрастающего усили  раст жени  вдоль его оси и посто нства бокового давлени  каретку 1 1 с домкратов 20 перемещают на левую консольную часть балки.

Испытание образца грунта в услови х осевого сжати  (или раст жени ) и пропорционально возрастающего бокового давлени  ( или , ,; cTx/( const) производ т при открытом вентиле 14 и закрытом вентиле 15. При этом в

случае создани  сжимающего осевого усили 

() каретку 11 с домкратом 20 устанавливают на балке 8 между опорами 9 и 10, а в случае создани  раст гивающего усили  () каретку устанавливают на левую консоль балки 8. Условие

осевого сжати  () и пропорционального бокового раст жени  (а,, /CTx/Oj,/ K const) реализуют также при открытом вентиле 14 и закрытом вентиле 15, однако в этом случае каретку 11 располагают на правой консоли балки 8. Величина параметра К зависит от места расположени  каретки 11 на указанных участках балки В и определ етс  как отношение рассто ний от нагрузки до опор 9 и 10. Схемы испытани  образца динамическими нагрузками реализуют аналогично опи-

При создании динамических схем нагружени  также пользуютс  вентил ми 14 и 15. На каретке 11 монтируют возбудитель динамической нагрузки, например известное

ударное приспособление с падающим грузом.

55

и в зависимости от реализуемой схемы каретку 11 устанавливают на балке 8 над опорой 9 на штоке 5, или в средней ее части между опорами 9 и 10, или на левой или правой консоли балки 8.

Симметричную циклическую осевую нагрузку на образец грунта (0х(макс) создают следующим образом.

Закрывают вентиль 14, открывают вентиль 15 и выпускают из камеры 2 рабочую жидкость, на каретке 11 монтируют возбудитель переменных усилий, например известный вибровозбудитель направленных колебаний. Каретку 11 устанавливают и зак- репл ют на балке 8 над опорой 9 и затем вибровозбудитель включают в электрическую сеть.

При осуществлении схемы испытани  образца грунта симметричной циклической осевой нагрузкой при посто нном боковом давлении закрывают вентиль 14, заполн ют камеру 2 сжатым воздухом до заданной величины давлени  и закрывают вентиль 15. Каретку 11 закрепл ют на балке 8 над опорой 9 и вибровозбудитель подключают в электрическую сеть.

Осуществление режимов нагружени  симметричными циклическими осевой и боковой нагрузками производ т при открытом вентиле 14 и закрытом вентиле 15. При испы- тании образцов нагрузками, совпадающими по фазе, каретку 11 устанавливают и закрепл ют на балке между опорами 9 и 10, а в случае испытани  образцов в услови х несовпадени  фаз измен ющихс  нагрузок каретку 11 закрепл ют на одной из кон- солей балки 8. Крайние значени  измен ющихс  осевой и боковой нагрузок (величины амплитуд колебаний) завис т от местоположени  каретки 11 на указанных участках балки 8. Местоположение каретки 11 определ ют и назначают в зави- симости от задаваемых амплитуд колебани  величин нагрузок.

При испытании образца переменными нагрузками с несимметричным циклом создают дополнительную посто нную статическую нагрузку на балку 8, например, гидрав- лическим домкратом 20 через упругую прокладку . В зависимости от реализуемой схемы нагружени  дополнительную статическую нагрузку создают также между опорами 9 и 10 или на одной из консолей балки 8. При всех рассматриваемых схемах испытани  образца балку 8 поддерживают в строго горизонтальном положении при помощи след щей системы. В процессе деформировани  и разрушени  образца шток 5 и плун

Редактор А. Лежнина Заказ 1756/28

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

жер 7 перемещаютс  в вертикальном направлении и вызывают изменение положени  балки 8. При превышении допускаемого угла перекоса балки в зависимости от знака этого угла замыкаетс  первый или левый контакт уровн  16 и его электрический сигнал включает электродвигатель 17. Винтова  пара 19 (в зависимости от направлени  вращени  электродвигател ) поднимает или опускает гидроцилиндр 6 и приводит балку 8 в горизонтальное положение , после чего контакт уровн  16 прерываетс  и электродвигатель 17 отключаетс . Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет испытывать образцы грунта при различных режимах и схемах трехосного нагружени . При этом на образец могут быть созданы с высокой точностью как статические, так и динамические (в том числе и циклические) нагрузки. Расщирение схем нагружени  образца увеличивает функциональные возможности устройства и позвол ет более точно определ ть характеристики прочности и деформируемости испытываемого грунта.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  испытани  образцов грунта в услови х трехосного нагружени , включающее основание, установленную на нем камеру бокового давлени  дл  размещени  образца грунта с крышкой и щто- ком, пропущенным в отверстие крышки, нагрузочный механизм с кареткой дл  размещени  возбудител  нагрузки и след щей системой и измерительное приспособление, отличающеес  тем, что, с целью расщире- ни  функциональных возможностей и повы- щени  точности испытаний, нагрузочное приспособление выполнено в виде гидроцилиндра с плунжером, соединенного трубопроводом с камерой бокового давлени , и двухконсольной балки с щарнирными опорами , одна из которых закреплена на щтоке камеры бокового давлени , а друга  - на плунжере гидроцилиндра, при этом каретка дл  размещени  возбудител  нагрузки установлена на двухконсольной балке.

   Составитель Г. Мартынова

   Техред И. ВересКорректор А. Зимокосов

   Тираж 607Подписное