SU891839A1 - Устройство дл испытани св зного грунта - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к строитель ству и предназначено дл  исследований прочностных и деформационных характеристик глинистых материалов  де каменно-земл ных плотин. Известно устройство дл  испытани  образцов горных пород в услови х тре осного динамического сжати , состо щее из нижней опорной плиты, в которую ввинчиваетс  упор дл  опирани  вертикального динамометра нижней час ти корпуса с кольцевой камерой. 6 ка ре помещаетс  образец горной породы линдрической формы. В нижней части корпуса размещаютс  динакюметры с удерживающими их пустотелыми болтами В верхней части корпуса размещаютс  поршень со штоком, плунжер, камера дл  жидкости и шток. Нижн   часть корпуса соедин етс  с верхней стйЖ ными болтами через верхнюю плиту. Фиксаци  положени  камер обеспемиваетс  штифтами. Устройство Ьозвоц ет независимо от формы образца проводит испытани  на трехосное динамическое fсжатие l. Однако недостатком этой конструкции  вл етс  то, что она не позвол ет создавать раст жени  по одной из главных осей. Кроме того, тензодатчики не обладают достаточной точностью дл  измерени  радиальных напр жений и деформаци  при испытании грун товых образцов. Наиболее близким техническим решением  вл етс  устройство дл  испытани  св зного грунта, включающее камеру из оргстёкла, внутри которойустановлен образец, штамп-захваты, ст жные болты, нагрузочный шток, винтовой домкрат и станину. Образец за крыт резиновой оболочкой и на него одеты два латунных кольца. Это устройство позвол ет испытывать цилиндрические образцы в услови х, давлени  на их боковую поверхность и раст жени  по одной из главных осей 2. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно не позвол ет од новременно создавать раст жение и сжатие по всем трем главным ос м, кр ме одного полного гидростатического обжати  образца. Кроме того пневмоги равлическа  система может поддерживать давление посто нным внутри камеры только при наличии аккумул тора давлени , что усложн ет услови  проведени  опыта. Цель изобретени  - расширение области использовани  путем обеспечени  одновременного создани  раст гивающих и сжимающих усилий по трем главным направлени м. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  испытани  св з ного грунта, включающем установленную на станине камеру давлени  из оргстекла, размещенную в ней рабочую с эластичной оболочкой, верхним и нижним штампами-захватами со штоками , нагрузочное приспособление и источник давлени , штоки верхнего и нижнего штампов-захватов выполнены, телескопическими. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - график, отра жающий разныесхемы нагружени . Устройство состоит из камеры 1, выполненной в виде прозрачного цилиндра , установленной на опоре 2. Внутри цилиндра расположен образец из св зного грунта, закрепленный в штампах-захватах А. Нижний захват соединен со штоком 5, выполненным телескопическим. Верхний захват кре питс  к штоку 6, который также ВЫПО нен телескопическим. Причем оба штока п

расположены соответственно, в верхней 7 и нижней 8 крышках. На корпусе камеры находитс  стойка 9 к которой прикреплен нагрузочный рычаг 10. К последнему подвешен трос 11 с грузом 12, а нагрузочный рычаг упираетс  в шток 6. В камеру подаетс  жидкость, а именно дистилированна  вода. Образец одет в резиновую оболочку и на него также одеты по ски 13, служащие дл  измерени  поперечных и продольных деформаций на выбранной в его средней части базе. Измерителем деформаций  вл етс  катетометр КМ-8, образованный переходной оптической насадкой, служащий дл  измерени  поперечных деформаций. Сама камера прикреплена к нижней крышке ст жными болтами и соединена с манометром

ти базе. Измерителем деформаций  вл етс  катетометр КМ-8, оборудованный переходной оптической насадкой, служащей дл  измерени  поперечных деформаций . На нижнюю крышку опускаетс  цилиндр 1 с прикрепленной к нему верхней крышкой 7 в свою очередь соединенной к подвижному рычагу 10.

Claims (3)

1. Цилиндр 1 с помощью ст жных болтов прикрепл етс  к нижней крышке устройства. Т га-трос 11 отсоедин етс  от рычага. Рычаг поднимаетс  вверх В отверстие верхнего телескопического штока 6 вводитс  шток, который нижним своим концом ввс5рачиваетс  в шаровой шарнир верхнего захвата 7 образца. Фиксируетс  положение этого штока на поршне 6. Через отверстие ТЕ. Верхний захват св зан со штоком 6 посредством шарового шарнира. Предлагаемое устройство позвол ет проводить испытани  по схеме простого нагружени  (вертикальна  и горизонтальна  нагрузки на образец возрастают пропорционально общему параметру К). ., Обозначим К Ё , где б вертикальное усилие, кг/см J ; 6х горизонтальное усилие кг/см . Дл  прин той схемы нагружени  возможны два варианта загрузки образца (фиг. 2): 1)(Эх бэ(( -по одной главной оси действует раст жение , а по другой сжатие; 2)( (.K (| -по всем трем главным ос м действует сжатие . Работа прибора по 1-ой схеме нагружени  (к ) . Образец грунта 3 с приклеенными захватами t и одетый в резиновую оболочку фиксируетс  на телескопическом штоке 5, расположенном в нижней крышке устройства 8. Выдвигаетс  определенный расчет (и Г) (l-Klutoffp, где Ш)  - площадь телескопического поршн , o5P площадь поперечного сечени  образца), участок нижнего телескопического штока шарнирно прикрепл етс  к нижнему захвату. .Остальна  часть штока прикрепл етс  к крышке 8 с помощью упора. На образец устанавливаютс  по ски 13, служащие дл  измерени  попереченых и продольных деформаций на выбранной в его средней час8 камере подаетс  дистиллированна  вода. Краны закрываютс . На сферическую поверхность верхне го торца штока в поршне опускаетс  подвижна  стрела рычага 10. Снимаютс  нулевые отсчеты по катетометру цифровому вольметру, регистрирующему изменение осевых усилий на образец через специальный датчик, св занный с измерительным комплексом через пе реходной электроразъем и манометр k Нагружение образца осуществл етс  следующим образом. На подвеску рычага укладываютс  грузы 12. Рычаг 10 передает усилие на шток 6, который, в свою очередь, передает нагрузку на воду в камере 1 В камере создаетс  давление, фиксируемое по манометру 14, соответствующее внешней нагрузке и полностью обжимающее образец. Одновременно это же давление начинает выталкивать нижний шток 5, тем самым создава  раст гивающее усилие на образец. Coi- -ласно графику нагрузки (фиг. 2), рас т гивающее усилие на образец определ етс  как (5 2 - ()(х где бх „ боковое давление на образе в кг/см . Испытани  можно проводить до величины К 4- 1 - гидростатическое обиатие В процессе опыта идет постепенное нагружение образца с применением методики как кратковременных, так и длительных испытаний. Одновременно фиксируютс  продольные и поперечные деформации образца. Устройство особенно удобно дл  длительных испытаний , так как обе разнозначные нагруз ки, благодар  верхнему штоку 6 под-. держиваютс  автоматически. Работа прибора по 1-ой схеме может быть также реализована путем при жени  внешней нагрузки непосредствен через шток 6 к образцу. На графике нагрузок (фиг.2) эта область дл  К - 1. Данна  схема нагружени  имеет ограниченные возможности и прибли жаетс  к известной. Работа устройства по 2-ой схеме нагружени  (К -Ы) . Образец грунта 3 с приклеенными захватами и одетый в резиновую оболочку фиксируетс  на нижнем поршне 6, укрепленном на крышке 7 с помощью упора. На образец устанавливаютс  по ски 13, служащие дл  измерени  продольных и поперечных деформаций образца с помощью катетометра КМ-8. На нижнюю крышку опускаетс  цилиндр 1 с прикрепленной к нему верхней крышкой, подвешенные на т гах 11 к подвижной стреле рычага 10. Цилиндр с помощью ст жных болтов прикрепл етс  к нижней крышке устройства . Т ги 11 отсоедин ютс  от стрелы рычага. Рычаг поднимаетс  вверх. В отверстие верхнего телескопического штока вводитс  шток (площадь которого определ етс  (jJ (1 - K)ijJ{jjp). Нижним концом шток вворачиваетс  в шарнир вернего захвата. Фиксируетс  положение введенного штока и одновременно образец выводитс  в рабочее положение. В камеру подаетс  дистиллированна  вода на 3/ ее высоты. Закрываютс  краны. Рычаг 10 вводитс  в соприкосновение с шаровой опорой штока. Отсоедин ютс  т ги 11. Снимаютс  нулевые отсчеты по всем измерительным системам. Дальшейшие испытани  могут проводитьс  как по методике быстрого, так и длительного нагружени . На подвеску рычага укладываютс  грузы. Через рычаг нагрузка передаетс  на шток 6 (площадь штока,см. выше, определ етс  прин той величиной к). Шток сжимает воздушный зазор в камере и тем самым создает гидростатическое обжатие на образце. Величина этого давлени  фиксируетс  манометром . Одновременно шток передает сжимающее усилие на образец. Величина силы сжати  фиксируетс  датчиком силы, расположенном в нижнем захвате . Согласно графику нагрузок (фиг. 2)б2.()Х где (5х - боковое давление в кг/см . Нагружение по двум ос м продолжаетс  до разрушени  образца . Формула изобретени  Устройство дл  испытани  св зного грунта, включающее установленную на станине камеру давлени  из оргстекла, размещенную в ней рабочую камеру с эластичной оболочкой, верхним и нижним штампами-заватами со штоками, нагрузочное приспособление и источник давлени ,отличающеес  тем, что с целью расширени  области использовани  путем обеспечени  одновременного создани  раст гиваюих и сжимающих усилий по трем главным направлени м, штоки верхнего и

   нижнего штампов-захватов выполнены телескопическими. .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   891839

   . Авторское свидетельство СССР W 337687, кл, G 01 N 3/02, 1970.
2. 2. Авторское свидетельство СССР. W «91080, кл, Е 02 D 1/02, 197.
3. 3. Вода

   Фиг.1 ffoff аблемиеп -4 -2,5 -2,0 -1,5 К 1,0 2,0 2,6 г,0