SU912829A1 - Устройство дл измерени динамического модул сдвига грунта - Google Patents

Description

Изобретение относится к строительству, к технике исследований физико-механических свойств грунтовых материалов и, в частности к устройствам для определения динамических свойств грунтов при сложном напряженно-деформированном состоянии. 5

Известно устройство для определения динамических сдвиговых характеристик материалов, содержащее электромагнитный вибратор, состоящий из якоря и установленного с зазором относительно него, не- ₁₀ подвижно закрепленного на корпусе сердечника, индуктивный приемник колебаний с постоянным магнитом и штамп-осциллятор [1].

Недостатком устройства является низкая ₁₅ точность измерения и недостаточная надежность работы вследствие необходимости корректировки взаимного положения элементов электромагнита и датчика, так как вызванные деформацией образца изменения положения рычага сопровождаются ²⁰ нарушением соосности элементов электромагнитного, вибратора и датчика.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для определения динамических характеристик материала, включающее вибратор с постоянными магнитами и электромагнитами, индуктивный приемник, штамп-осциллятор и соединительный кабель. Данное устройство обеспечивает повышение точности измерений и надежности работы устройства в результате исключения взаимных смещений якоря и сердечника вибратора, а также катушки индуктивности и постоянного магнита [2].

Однако недостатком устройства является сложность измерения сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта из-за сложности контакта штампаосциллятора с испытуемой средой.

Цель изобретения — обеспечение измерения сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения динамического модуля сдвига грунта, включающем вибратор с постоянными магнитами и электромагнитами, индуктивные приемники, штампосциллятор и соединительный кабель, штамп осциллятор выполнен в форме полого разъ емного диска и снабжен размещенным в его полости на подшипниках инерционным элементом, на котором смонтированы постоянные магниты и индуктивные приемники, причем на внутренней поверхности штампаосциллятора, размещены электромагниты ₅ с возможностью взаимодействия с постоянными магнитами.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А—А на фиг. 1.

1С

Устройство содержит штамп-осциллятор для контакта с испытуемой средой в виде полого диска с помещенным внутри него инерционным элементом 2. На инерционном элементе укреплены постоянные магниты 3. _1S Кроме того, имеются электромагниты 4, укрепленные на штампе-осцилляторе, индуктивные приемники 5, укрепленные на инерционном элементе. Инерционный элемент 2 закреплен в подшипниках 6 и 7, выполненных в виде диска с вырезами. Для фикса- ίο ции начального положения инерционного элемента относительно штампа предусмотрены резиновые прокладки 8. Устройство содержит винты 9, прокладку 10 и соединительный кабель II, выведенный наружу в центре одной из сторон штампа-осциллятора. ¹⁵ Устройство работает следующим образом. Через соединительный кабель 11 на электромагниты 4 подается переменное напряжение заданной частоты колебаний. При этом происходит возбуждение крутильных зо колебаний штампа совместно с прилегающим к нему грунтом. Магнитное поле, возбуждаемое в катушке электромагнитов, взаимодействует с постоянными магнитами 3, укрепленными на инерционном элементе, и создает вращающий момент, ³⁵ действующий на штамп-осциллятор, в результате чего он приводится во вращательное колебание совместно с окружающей штамп областью грунта. Колебания штампаосциллятора относительно инерционного ₄₍₎ элемента регистрируются с помощью индуктивных приемников 5, присоединенных с помощью кабеля 11 к внешнему устройству, например осциллографу, для регистрации и определения динамического модуля сдвига. Определение модуля сдвига может про- ⁴⁵ изводиться импульсным или резонансным методом. Изменяя частоту переменного на пряжения, подаваемого на электромагниты, добиваются попадания механических вращательных колебаний штампа-осциллятора в резонанс, и по частоте и ширине резонансной кривой резонансных колебаний определяют искомые динамические параметры грунта.

Таким образом, в результате выполнения штампа-осциллятора в виде полого диска с помещенным внутри него инерционным элементом, электромагнитным вибратором, индуктивным приемником и соединительным кабелем, выведенным в центре одной из сторон штампа-осциллятора, в процессе испытания изобретение обеспечивает измерение сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта. Устройство позволяет исследовать динамические свойства грунтов при сложном напряженно-деформированном состоянии, а также для исследования изменения структурной прочности грунта под действием различных факторов (влажности, температуры).

Claims (2)

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО МОДУЛЯ СДВИГА ГРУНТА Изобретение относитс  к строительству, к технике исследований физико-механических свойств грунтовых материалов и, в частности к устройствам дл  определени  динамических свойств грунтов при сложном напр женно-деформированном состо нии. Известно устройство дл  определени  динамических сдвиговых характеристик материалов , содержащее электромагнитный вибратор, состо щий из  кор  и установленного с зазором относительно него, неподвижно закрепленного на корпусе сердечника , индуктивный приемник колебаний с посто нным магнитом и штамп-осцилл тор , Недостатком устройства  вл етс  низка  точность измерени  и недостаточна  надежность работы вследствие необходимости корректировки взаимного положени  элементов электромагнита и датчика, так как вызванные деформацией образца изменени  положени  рычага сопровождаютс  нарушением соосности элементов электромагнитного , вибратора и датчика. Наиболее близким к изобретению техническим рещением  вл етс  устройство дл  определени  дина.мических характеристик материала, включающее вибратор с посто нными магнитами и электромагнитами, индуктивный приемник, штамп-осцилл тор и соединительный кабель. Данное устройство обеспечивает повышение точности измерений и надежности работы устройства в результате исключени  взаимных смещений  кор  и сердечника вибратора, а также катушки индуктивности и посто нного магнита 2. Однако недостатком устройства  вл етс  сложность измерени  сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта из-за сложности контакта штампаосцилл тора с испытуемой средой. Цель изобретени  - обеспечение измерени  сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  динамического модул  сдвига грунта, включающем вибратор с посто нными магнитами и электромагнитами , индуктивные приемники, щтампосцилл тор и соединительный кабель, штампосцилл тор выполнен в форме полого разъемного диска и снабжен размещенным в его полости на подшипниках инерционным элементом , на котором смонтированы посто нные магниты и индуктивные приемники, причем на внутренней поверхности штампаосцилл тора , размещены электромагниты с возможностью взаимодействи  с посто нными магнитами. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I. Устройство содержит штамп-осцилл тор 1 дл  контакта с испытуемой средой в виде полого диска с помещенным внутри него инерционным элементом 2. На инерционном элементе укреплены посто нные магниты 3. Кроме того, имеютс  электромагниты 4, укрепленные на штампе-осцилл торе, индуктивные приемники 5, укрепленные на инерционном элементе. Инерционный элемент 2 закреплен в подщипниках 6 и 7, выполненных в виде диска с вырезами. Дл  фиксации начального положени  инерционного элемента относительно штампа предусмотрены резиновые прокладки 8. Устройство содержит винты 9, прокладку 10 и соединительный кабель 11, выведенный наружу в центре одной из сторон штампа-осцилл тора. Устройство работает следующим образом . Через соединительный кабель 11 на электромагниты 4 подаетс  переменное напр жение заданной частоты колебаний. При этом происходит возбуждение крутильных колебаний штампа совместно с прилегающим к нему грунтом. Магнитное поле, возбуждаемое в катушке электромагнитов, взаимодействует с посто нными м:агнитами 3, укрепленными на инерционном элементе , и создает вращающий момент, действующий на щтамп-осцилл тор, в результате чего он приводитс  во вращательное колебание совместно с окружающей штамп областью грунта. Колебани  штампаосцилл тора относительно инерционного элемента регистрируютс  с помощью индуктивных приемников 5, присоединенных с помощью кабел  11 к внещнему устройству, например осциллографу, дл  регистрации и определени  динамического модул  сдвига . Определение модул  сдвига может производитьс  импульсным или резонансным методом. Измен   частоту переменного напр жени , подаваемого на электромагниты, добиваютс  попадани  механических вращательных колебаний штампа-осцилл тора в резонанс, и по частоте и ширине резонансной кривой резонансных колебаний определ ют искомые динамические параметры грунта. Таким образом, в результате выполнени  штампа-осцилл тора в виде полого диска с помещенным внутри него инерционным элементом, электромагнитным вибратором, индуктивным приемником и соединительным кабелем, выведенным в центре одной из сторон штампа-осцилл тора, в процессе испытани  изобретение обеспечивает измерение сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта. Устройство позвол ет исследовать динамические свойства грунтов при сложном напр женно-деформированном состо нии, а также дл  исследовани  изменени  структурной прочности грунта под действием различных факторов (влажности, температуры). Формула изобретени  Устройство дл  измерени  динамического модул  сдвига грунта, включающее вибратор с посто нными магнитами и электромагнитами , индуктивный приемник, штамп-осцилл тор и соединительный кабель , отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  измерени  сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта, штал-ш-осцилл тор выполнен в форме полого разъемного диска и снабжен размещенным в его полости на подщипниках инерционным элементом, на котором смонтированы- посто нные магниты и индуктивные приемники, причем на внутренней поверхности штампаосцилл тора размещены электромагниты с возможностью взаимодействи  с посто нными магнитами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Руководство по определению характеристик упругих и поглощающих свойств грунтов методом правочных и крутильных колебаний образцов. М., «Энерги , 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 631588, кл. Е 02 D 1/00, 1978.