Прибор трехосных испытаний грунтов

 

ПРИБОР ТРЕХОСНЫХ ИСПЫТАНИЙ ГРУНТОВ, включающий корпус, эластичную оболочку, нагрузочное приспособление в виде опорной скобы, штампа и сильфона, связанного одним концом со штампом, а другим - с источником давления, и регистрирующее устройство , отличающийся тем. что, с целью повьлиения точности измерений деформаций и напряженки и автоматизациипроцесса регистрации результатов испытаний, нагрузочное приспособление снабжено датчиком деформаций , а регистрирующее устройство - приемниками давлений и деформаций , рычажным механизмом и самописцем , при этом приемники давлений и деформаций выполнены соответственно в виде сильфонов высокого и низкого давлений и связаны одним концом с аналогичными датчиками в нагрузочном приспособлении посредством трубок, образуя замкнутые сисг темы, заполненные деаэрированнной жидкостью, а другим - с самописцем при помощи рычажного механизма. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (1l) 3(51) E 02 0 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЫьА); ы 6 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3418213/29-33 (22) 05.04.82 (46) 23,06.84. Бюл.Р 23 (72) В.H.Êàðàãàíoâ (53) 624 ° 131.376.5 (088.8) ,(56) 1.Авторское Свидетельство СССР

М 699094, кл. E 02 D 1/00, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3004520/33, кл, Е 02 D 1/00, 1980.

{54)(57) ПРИБОР ТРЕХОСНЫХ ИСПЫТАНИЙ

ГРУНТОВ, включающий корпус, эластичную оболочку, нагрузочное приспособ ление в виде опорной скобы, штампа и сильфона, связанного одним концом со штампом, а другим — с источником давления, и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повыаения точности измерений деформаций и напряжений и автоматизации процесса регистрации результатов испытаний, нагрузочное приспособление снабжено датчиком деформаций, а регистрирующее устройство — приемниками давлений и деформаций, рычажным механизмом и самописцем, при этом приемники давлений и деформаций выполнены соответственно в виде сильфонов высокого и низкого давлений и связаны одним концом с аналогичными датчиками в нагрузочном приспособлении посредством трубок. образуя замкнутые сис-. темы, заполненные деаэрированнной жидкостью, а другим — с самописцем при помощи рычажного механизма °

1098991

Изобретение относится к строительству, а именно к определению прочностных и деформационных свойств грунтовых оснований, и может быть использовано для изучения их сложного напряженно-деформированного со- 5 стояния при длительном воздействии внешней нагрузки.

Известно устройство для трехосных испытаний грунтов, включающее камеру высокого давления, нагруэоч- 1() ное приспособление и опти ескую систему измерения деформаций (1)

Недостатком устройства является отсутствие автоматической записи результатов испытаний.

Наиболее близким к предлагаемому является прибор трехосных испытаний грунтов, включающий корпус, эластичную оболочку, нагрузочное приспособление в виде опорной скобы, штампа и сильфона, связанного одним концом со штампом, а другим — с источником давления, и регистрирующее устройство f2)

Недостатком этого прибора является. низкая точность измерений деформаций и напряжений.

Цель изобретения — повышение точности измерений деформаций и напряжений и автоматизация процесса регистрации результатов испытаний. Цель достигается тем, что в приборе трехосных испытаний грунтов, включающем корпус, эластичную обо.лочку, нагрузочное приспособление 35 в виде .опорной скобы, штампа и сильфона, связанного одним концом со штампом, а другим — с источником давления, и регистрирующее устройство, нагрузочное приспособление снаб- 4() жено датчиком деформаций,а регистрирующее устройство — приемниками давлений и деформаций, рычажным механизмом и самописцем, при этом приемники давлений и деформаций выполнены соответственно в виде сильфонов высокого и низкого давлений и связаны одним концом с аналогичными датчиками в нагрузочном приспособлении посредством трубок, образуя замкнутые системы, заполненные деаэрированной жидкостью, а другим — с самописцем при помощи рычажного механизма.

На фиг. 1 схематически изображен прибор трехосных испытаний грунтов, 55 разрез; на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3 и 4 — приемник дав- лений и деформаций, разрез; на фиг, 5-7 - рабочая камера в различных I проекциях, разрез. бо

Прибор состоит из рабочей камеры 1 высокого давления, которая образована корпусом 2 из прозрачного материала (например, оргстекла) и дном 3, В рабочей камере расположен 65 образец исследуемого грунта 4 в эластичной водонепроницаемой оболочке.

Система нагружения образца состоит из сильфонов 5 высокого давления (фиг. 5-7), упоров 6, вопринимающих реакцию от давления в сильфонах, штампов 7 на боковых гранях образца и,горизонтальных гранях 8, откидывающейся рамы 9 для восприятия реакции при нагружении вертикальной нагрузкой и источников давления, например баллонов со сжатым воздухом (не показаны) ..Система автоматической записи давлений состоит из приемников 10 давлений (фиг. 1-3), соединенных трубками 11 высокого давления (на схемах показаны двойными линиями) с нагрузочными сильфонами и источниками давления, рычажных систем 12 с самописцами и лентопротяжного механизма с электродвигателем 13, редуктором 14 и лентой 15 для записи. Приемник давления состоит из сильфона 16 высокого давления (фиг. 3), помещенного в корпус цилиндрической формы, и пружины 17, воспринимающей реакцию сильфона.

Система автоматической записи деформаций образца включает датчики перемещений на образце в виде сильфОнов 18 низкого внутреннего давле-. ния (фиг. 5-7), приемников 19 деформаций (фиг. 2 и 4) с рычажными механизмами 20 и лентопротяжный механизм.

Приемники деформаций состоят из сильфонов 21 низкого давления (фиг.4) соединенных вакуумными трубками 22 (на схемах показаны сплошными линиями) с сильфонами-датчиками перемещений на образце, и цилиндрических корпусов. Сильфоны в системе измерения деформаций и соединяющие их трубки заполнены несжимаемой деаэрированной жидкостью.

В регистрирующем устройстве имеется также отметчик 23 времени (фиг. 2), позволяющий рассматривать все записанные на ленту процессы, связанные со временем.

Подготовку прибора к работе осуществляют следующим образом.

Изготавливают образец 4 песчаного или глинистого грунта и помещают его в эластичную оболочку между штампами 8 в рабочей камере l. Откидывающуюся раму 9 с сильфонами-датчиками 23 деформаций поворачивают вокруг нижних шарниров, закрепленных на дне камеры, до соединения в верхней разъемной частью, при этом пластмассовые присоски, одетые на незакрепленные концы сильфонов, соединяют с оболочкой образца. Поворотом винта с рукояткой в верхней перекладине рамы фиксируют верхний штамп на соответствующей грани образца. Отодвинутые в сторону во время изготовления образца упоры 6 с на1098991

Z3

Фиг.2

ФигЗ

27 О грузочными измерительными сильфонами и штампами придвигают к образцу до вхождения штампов в контакт с боковыми гранями и закрепляют.на дне 3. На дно 3 устанавливают корпус камеры 2 и прикрепляют специальными быстросъемными захватами.

Прибор работает следующим образом.

В рабочей камере и в нагрузочных сильфонах поднимают давление до намеченной начальной величины, включают лентопротяжный механизм и производят попарное нагружение граней.

При повышении давления в нагрузочных сильфонах одновременно повьпаают давление и в сильфоне приемника давления, который давит на пружину 17 приемника, сжимает ее и, перемещаясь, приводит в действие рычажный механизм записи напряжений. При деформациях граней образца перемещения сильфонов 18 повторяются сильфонами 21 в приемниках деформаЦий, которые, не встречая сопротивления, вызывают соответствующие перемеще- ния рычагов и самописца, оставляющего на ленте запись.

10 Эффективность предлагаемого прибора заключается в существенном повышении точности. измерений напряже-. ний и деформаций, так как .точность системы измерений не зависит от продолжительности испытаний, при этом не требуется промежуточная тарировка системы регистрации результатов.

1098991

7 Ф Ю !

S !! б

22

Фиг. 5

22 8 5 Ф 48 фиг. б

ВНИИХИ Заказ 4329/23

Тираж 644 Подпи с ное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4