SU771505A1

SU771505A1 - Device for determining strength andeformation propertias of materials

Info

Publication number: SU771505A1
Application number: SU782676724A
Authority: SU
Inventors: Ефим Моисеевич Копайгородский; Борис Георгиевич Миславский; Юрий Владимирович Ситников; Александр Георгиевич Черушев
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1978-10-23
Filing date: 1978-10-23
Publication date: 1980-10-15

Description

Изобретение относитс к области испытани материалов и предназначено дл определени механических характеристик лед ного покрова. Известно устройство дл определени прочностных и деформативных характеристик ледовых балок, вырезаемых в лед ном покрове, включающее на грузочную установку pычaжнoгtэ типа и измерительную аппаратуру 11. В известном устройстве опорами ис пытываемых ледовых балок служат две стальные балки, укладываемые парал-. лельно друг другу поперек прорези в лед ном поле на рассто нии, соответствующем заданной длине пролета ледо вой балки. Концы стальных балок закрепл ютс на кромках лед ного покрова винтовым анкерами, которые удерживаютс в про буренных во льду отверсти х с помощь поворотных планок на нижних концах. Нагрузка, направленна вверх, передаетс на испытуемую балку стальны ми стременами, выполненными в виде сварных жестких рам, устанавливаемых на лед ном покрове по оси симметрии ледовой балки. Недостатком известного устройства вл етс ограниченность диапазона измерений прочностных и деформативных характеристик лед ного покрова и непригодность его дл лед ного покрова значительной толщины (1 м и более), ввиду недостаточной мощности силовой рычажной установки. Из известных устройств наиболее близко по своей технической сути устройство дл определени прочностных и деформативных материалов, в частности грунтов, включающее анкеры, штамп,упорную ферму, силовое приспособление с насосом, жестко св занное со штампом и контактирующее с уЬорН.й фермой, и измерительные приборы 2. Однако известным устройством невозможно определ ть механические характеристики лед ного покрова. Цель изобретени - определение свойств лед ного покрова. Цель достигаетс тем, что устройство дл определени прочностных и деформативных свойств материалов, включгиощее анкеры, штамп, упорную ферму, силовое приспособление с насосом , жестко св занное со штампом и контактирующее с упорной фермой, иThe invention relates to the field of material testing and is intended to determine the mechanical characteristics of an ice sheet. A device is known for determining the strength and deformative characteristics of ice beams cut in the ice cover, including a load-bearing unit of the type and measuring equipment 11. In the known device, two steel beams, laid parallel, serve as supports for the ice beams being tested. each other across a slot in an ice field at a distance corresponding to a given span of the ice beam. The ends of the steel beams are fixed on the edges of the ice cover with screw anchors, which are retained in the holes drilled in ice with the help of turn bars on the lower ends. The load, directed upwards, is transferred to the tested beam by steel stirrups made in the form of welded rigid frames installed on the ice cover along the axis of symmetry of the ice beam. A disadvantage of the known device is the limited range of measurements of the strength and deformative characteristics of the ice cover and its unsuitability for ice cover of considerable thickness (1 m or more), due to insufficient power of the power linkage unit. Of the known devices, the device for determining strength and deformative materials, in particular soils, is the closest in its technical essence, including anchors, a punch, a thrust farm, a power tool with a pump, rigidly connected to the punch and in contact with a farm, and measuring devices 2. However, it is not possible to determine the mechanical characteristics of the ice cover with a known device. The purpose of the invention is to determine the properties of the ice cover. The goal is achieved by the fact that a device for determining the strength and deformability properties of materials, including anchors, a stamp, a stop farm, a power tool with a pump, rigidly connected to the stamp and in contact with a stop farm, and

измерительные приборы, снабжено дополнительной фермой с гибкими т гами а силовое приспособление выполнено в виде пневмокамеры, причем дополнительна ферма, имеет пролет неменее 40 толщин льда, а гибкие т ги соединены с силовым приспособлением.measuring instruments are equipped with an additional truss with flexible rods and the power device is made in the form of a pneumocamera, and the additional farm has a span of at least 40 ice thicknesses, and the flexible rods are connected to the power device.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, план, на фиг. 2 и 3 - разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows the proposed device, a plan; FIG. 2 and 3 - sections A-A and BB in FIG. one.

Устройство состоит из штампа 1, передающего нагрузку на. лед ной покров 2; пневмокамеры 3, соединенной воздухопроводами 4 с насосом,5; жестких фланцев 6; планшайбы 7; штока 8, присоединенного к жесткой упорной ферме 9, кор 10 которой закреплены в лед ном покрове 2, жесткой дополнительной фермы 11 с консольными держател ми 12; прогибомеров или датчиков перемещени 13; гибких св зей 14 с помощью которых силовое приспособление сблокировано с дополнительной фермой 11.The device consists of a stamp 1 that transfers the load to. ice cover 2; pneumatic chambers 3 connected by ducts 4 to the pump, 5; rigid flanges 6; faceplate 7; a rod 8 attached to a rigid support farm 9, the bark of which is fixed in the ice cover 2, a rigid additional farm 11 with cantilever holders 12; defibomers or displacement sensors 13; flexible links 14 through which the power device is interlocked with an additional farm 11.

Работает устройство следующим образом .The device works as follows.

На лед ной покров 2 устанавливают (или вмораживают) штамп 1, который через жесткие фланцы б присоедин ют к пневмокамере 3.On the ice cover 2, a stamp 1 is installed (or frozen), which is attached to the pneumatic chamber 3 through rigid flanges b.

Шток 8, закрепленный на планшайбе 7, присоедин ют к жесткой упорной ферме 9, кдр .которой закреплены (например, вморожены) в лед ном покро ве 2. Воздух насосом 5 по воздухопроводам 4 подают в пневмокамеру .3 по заданной программе. The rod 8, attached to the faceplate 7, is attached to a rigid support farm 9, the subdistrict of which is fixed (for example, frozen in) in ice cover 2. Air is pumped through air lines 4 by the pump 5 into the pneumatic chamber .3 according to a predetermined program.

Расшир сь под напором воздуха, пневмокамера 3 создает нагрузку на штамп 1, который, в сззою очередь, передает ее на лед ной покров 2. Усилие отпора, возникающее из-за расширени пневмокамеры 3 в противоположном направлении воспринимаетс упорной фермой 9 и кор ми 10.Having expanded under the pressure of air, the pneumatic chamber 3 creates a load on the stamp 1, which, in turn, transfers it to the ice cover 2. The repulsive force arising due to the expansion of the pneumatic chamber 3 in the opposite direction is perceived by the resistant farm 9 and the bark 10.

Измерительна аппаратура, например , прогибомеры или датчики перемещени 13, закреплены на консольных держател х 12, жестко присоединенных к ферме 11. Дл удобства сн ти отсчетов прогибомеры (датчики перемещени ) 13 закреплены на уровне человеческого роста.Measuring instruments, such as defibomers or displacement sensors 13, are mounted on cantilever holders 12 rigidly attached to the truss 11. For ease of reading, the defibomers (displacement sensors) 13 are fixed at the level of human height.

Между опорной фермой 9 и дополнительной фермой 11 предусмотрен зазор равный половине толщины льда дл обепечени свободных и независимых деформаций этих ферм и получени неподвижного контура в виде фермы 11 дл размещени на нем прогибомеров или датчиков перемещени 13. Дл обеспечени нормальной работы прогибомеров пролет дополнительной фермы 11 не должен быть меньше 40 толщин льда. При этом условии опоры фермы 11 оказываютс вне зоны деформадий ,- вызываемых действием штампа 1.A gap equal to one-half the thickness of the ice is provided between the supporting farm 9 and the additional farm 11 to provide free and independent deformations of these farms and to obtain a fixed contour in the form of a farm 11 for accommodating deflection gauges or displacement sensors 13 on it. must be less than 40 ice thicknesses. Under this condition, the supports of the truss 11 are outside the zone of deformations, caused by the action of the stamp 1.

Несуща способность испытуемого лед ного покрова определ етс величи НОЙ нагрузки в момент продавливани лед ного пол . Достоверные значени прогибов лед ного покрова, как плитыThe carrying capacity of the test ice cover is determined by the magnitude of the NL load at the time of forcing the ice floor. Accurate values of the deflection of the ice cover, as plates

15 на упругом основании, могут быть получены с помощью прогибомеров или датчиков перемещени , установленных на неподвижной (изолированной от воздействи штампа на лед ной покров) ферме 11.15 on an elastic base can be obtained using defibomers or displacement sensors mounted on a fixed (insulated from the influence of a stamp on the ice cover) farm 11.

Устройство позвол ет расширить диапазон измерений прочностных и де1формативных характеристик лед ного 25 покрова и использовать его при толщине льда 1 м и более.The device allows extending the range of measurements of the strength and deformative characteristics of ice cover 25 and use it with an ice thickness of 1 m or more.

Claims

1.But gin I.P. The strength of ice and ice cover. Field studies on the rivers of Siberia. Novosibirsk,

Science, 1966, pp.68-69, p.22.

2. Handbook of engineering geology. M., Nedra, 1968, p. 422, p. 125.