Устройство для компрессионных испытаний грунтов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПРЕССИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТОВ, включающее рабочую камеру высокого давления , нагрузочный механизм, и приспособление для измерения продольных и поперечных деформаций, о т л ичаюцееся тем, что, с целью повышения точности испытаний путем исключения боковой деформгщии образ ца, устройство снабжено приспособлением автоматического поддержания нулевой поперечной деформации, состоящим иэ датчика поперечной деформации и соединенным с ним исполнительным механизмом, а диаметр штока меньше диаметра рабочей камеры высокого давления. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик поперечной деформации выполнен в виде пружинной скобы с сильфоном, а исполнительный механизм выполйен в виде игольчатого клапана, установленного в корпусе исполнительного механизма, и сильфона, соединенного посредством регулировочной муфты с игольчатым клапаном. 4 СХ О О1

(l9) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

3(5)) Е 02 0 1/P2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

P KNA9%7pg (« 13 f31 " : астр, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ,Яд «

11 12 . 21 (21) 3355586/29-33 (22) 20.11.81 (46) 15.10.83. Вюл. 9 38 (72) В. Н. Караганов (53) 624.131.375(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 577425, кл. Е 02 0 1/00, 1976.

2 Гольдщтейн М. Н. Механические свойства грунтов. М., Стройиздат, 1979, с. 200. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПРЕССМОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТОВ, включа ацее рабочую камеру высокого давления, нагрузочный механизм, и приспособление для измерения продольных и поперечных деформаций, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повыввиия точности испытаний путем исключения боковой деформации образ ца, устройство снабжено приспособлением автоматического поддержания нулевой поперечной деформации, состоящим из датчика поперечной деформации и соединенным с ним исполнительным механизмом, а диаметр штока меньше диаметра рабочей камеры высокого давления.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик поперечной деформации выполнен в виде пружинной скобы с сильфоном, а исполнительный механизм выполйен в виде игольчатого клапана, установленного в корпусе исполнительного механизма, и сильфона, соединенного g посредством регулировочной муфты с игольчатым клапаном.

1048050

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для исследования физико-механических свойств грунтов, и может быть .исполь зовано при исследовании деформацнонных характеристик грунтовых оснований.5

Известно устройство для исследования компрессионных испытаний грунтов, включающее рабочую камеру высокого давления, нагрузочное и измерительное приспособления (1) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига; емому результату является устройство для компрессионных исследований грунтов, включающее рабочую камеру высо- 15 кого давления, нагрузочный механизм и приспособление для измерения продольных и поперечных деформаций (2$ .

Недостатком таких устройств является то, что они не обеспечивают полное устранение боковой деформации образца при его продольном нагружении, вызванной сжимаемостью любой жидкости благодаря сжатию растворенного в ней воздуха.и возможными труд- 5 нозаметными протечками в сочленениях камеры и штока с крышкой.

Цель изобретения — повьыение точности испытаний путем исключения боковой деформации грунта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для компрессионных испытаний. грунтов, включающее рабочую камеру высокого давления, нагрузочный механизм и приспособле= ние для измерения продольных и поле- З5 речных деформаций, снабжено приспособлением автоматического поддержания нулевой поперечной деформации, состоящим из датчика поперечной деформации и соединенным с ним испол- 40 нительным механизмом, а диаметр штока меньше диаметра рабочей камеры высокого давления.

При этом датчик поперечной деформации выполнен в ниде пружинной ско- 45 бы,с сильфоном, а исполнительный .механизм — в виде игольчатого клапана, установленного в корпусе исполнцте ьного механизма, и сильфона, сдМиненного посредством регулировочиой муфты с игольчатым клапаном., На фиг. 1 изображено устройство. для компрессионных испытаний грунтов, общий вид, на фиг. 2 .- рабочая, камера устройства с образцом и датчиком поперечной деформации на нем, (разрез А-А на фиг. 1), на фнг. 3 исполнительный механизм.

Устройство состоит из корпуса 1, в который помещается испытуемый образец 2 в тонкой резиновой оболоч- 60 ке (не показана),имеющий форму цилиндра, нижнего 3 и верхнего 4 днищ, образующих с гибкой оболочкой рабочую камеру высокого давления, пневмогидравлической системы, состоящей 65 с из баллона со сжатым воздухом 5, исполнительного механизма б, соединенного трубкой 7 с датчиком поперечной деформации S баллона 9, частично заполненного водой, и манометра 10 для измерения давления ноды в рабочей камере 11 устройства.

Нагрузочный механизм включает шток малого диаметра 12, верхний штамп 13, рычаг 14, блоки 15, емкости 16 и 17 для воды, соединенные трубопронодом с краном 18. Для измерения вертикального давления на образец служит пружинный динамометр .19. Рычаг. уравновешивают противовесом 20..

Вертикальную деформацию образца фиксируют индикатором часового типа 21. Исполнительный механизм 6 состоит иэ регулироночной муфты 22, тяги 23, игольчатого клапана 24 трубопровода 25 и сильфона 26, соединенного посредством трубки 7 с сильфоном датчика 8.

Устройство работает следующим образом. После изготовления образца и сборки устройстна уравновешивают рычаг

14 противовесом 20 и регулировочной муфтой 22 (фиг. 3), уменьшая длину тяги 23., приоткрывают игольчатый клапан 24 исполнительного механизма 6, который выпускает сжатый воздух из баллона 5 н трубопровод 25, идущий в рабочую камеру 11, и по манометру

10 устананливаит начальное давление, например 0,01 мПа. При этом н замкнутой полости сильфона, находящегося на датчике 8 образца, н полости сильфона 26 исполнительного механизма и в полости соединяющей их трубки 7, заполненных несжимающейся жидкостью, например деаэрированной водой, возникает незначительное давление.

Если при начальном давлении в камере высокого давления начинает уменьшаться диаметр образца, т.е. возникает поперечная деформация, то пружинная скоба, следуя за этой деформацией, передает свои упругю реакцию на сильфон, в котором повышается давление жидкости. Повьыение давления в сильфоне датчика вызывает соответствующее повышение давления и в сильфоне 26 исполнительного механизма 6, при этом сильфон удлиняется, клапан 24 закрынается и прекращает подачу сжатого воздуха в рабочую камеру (фиг, 3).

После установки нулевых показаний индикатора 21 и динамометра 19 открывают кран 18, и вода иэ емкости

17 медленно перетекает в емкость 16 на подвеске системы рычагов 14 и блоков 15. Происходит вертикальное нагружение образца, который в процессе опыта, деформируясь в вертикальном направлении, стремится деформи1048050

Фиг.2

Составитель В. Латушкин

Редактор Н. Швыдкая Техред К.Иыцьо

Корректор Г. Решетник

Заказ 7880/33 Тираж 673

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 роваться также и в поперечном направ1ленни. При этом в сильфоне датчика 8 понижается давление, что вызывает укорочение сильфона 26 на исполнительном механизме 6 и открытие игольчатого клапана 24. Давление в рабо1чей камере повышается и приостанавлива,ет поперечную деформацию образца.и т.д.

Опыт ведут до момента вытеканий всей воды иэ емкости 17, массу воды . в которой подсчитывают заранее. Об- 1О раэец при этом деформируют только a вертикальном направлении и не раз-" рушают. В процессе опыта фиксируют показания динамометра 19, манометра 10 и индикатора 21. 15

Таким образом, прибор обеспечива. ет надежное автоматическое устранение поперечных деформаций образца, которые возникают при вертикальном деформировании образца за счет сжатия растворенного и защемленного в воде воздуха, деформации корпуса рабочей камеры и возможных трудно заметных и контролируемых утечек в системе, а главное, в месте сочленения штока и верхней крышки, вследствие чего достоверность результатов компрессионных испытаний грунтов в предлагаемом устройстве по сравнению с известными значительно увеличива „ется.