Прибор для исследования свойств грунта в условиях плоской деформации

 

ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ГРУНТА В УСЛОВИЯХ ПЛОСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ, содержащий опорную плиту, на которой неподвижно закрепленй жесткие стенки, рабочую камеру и камеры давлений, внутри которых размещены перфорированные штампы и упругие эластичные мембраны для передачи давления жидкости,создаваемого и измеряемого с помощью гидравлических систем, отличающийся тем, что с целью повышения точности измерения осевых усилий, прибор снабжен автоматическим датчиком, вьтолненным в виде крьшки с полостью, шаровьш клапаном и входным отверстием, йри этом крьшка жестко соединена с боковьо4и стенками прибора, а входное отверстие сообщено с напорной гвдравлической системой.

„„ЯО„„И 58925

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(ю G Of N 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ, И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3673183/29-33 (22) 16.12.83 (46) 30.05.85. Бюл. Р 20 (72) В..В. Ковтун, В.Г. Безносюк и Н.А. Мазур (71) Хмельницкий технологический институт бытового обслуживания (S3) 624.131.377:620.105 (088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

У 302665, кл. G 01 N 33/24, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР

У 436265,. кл. G 01 N 3/10, 1974 (прототип) . (54)(57) ПРИБОР.ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

СВОЙСТВ ГРУНТА В УСЛОВИЯХ. ПЛОСКОЙ

ДЕФОРМАЦИИ, содержащий опорную плиту, на которой неподвижно закрепленш жесткие стенкИ, рабочую камеру и камеры давлений, внутри которых размещены перфорированные штампы и упругие эластичные мембраны для передачи давления жидкости,создаваемого и измеряемого с помощью гидравлических систем, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения осевых усилий, прибор. снабжен автоматическим датчиком, выполненным в виде крышки с полостью, шаровым клапаном и входным отверстием, при этом крышка жестко соединена с боковыми стенками прибора,, а входное от- Я верстие сообщено с напорной гидравлической системой.

1 1

Изобретение относится к исследованиям технических свойств грунтов и может быть использовано при проектировании оснований и фундаментов, работающих в условиях сложного напряженного состояния.

Известен прибор для исследования свойств грунта, включающую рабочую камеру с эластичными оболочками, нагрузочное приспособление в виде замкнутой гидросистемы, привод, измерительные устройства, позволяющий проводить испытания грунта на сжатие по трем ортогональным направлениям с различным соотношением и различной скоростью изменения деформаций и напряжений по каждому иэ этих направлений Р13.

Однако известный прибор не позволяет создавать при испытаниях частный, но широко распространенный в инженерной практике вид напряженного состояния — плоскую деформациюе

Наиболее близким к изобретению является прибор для испытания грунта на сжатие в условиях плоской . деформации, содержащий опорную плиту, на которой неподвижно закреплены жесткие стенки, рабочую камеру и камеры давлений внутри которых размещены перфорированные штампы и упругие эластичные мембраны .для передачи давления жидкости, создаваемого и измеряемого с помощью гидравлических систем Г23.

Недостатком этого прибора является невысокая точность измерения осевых усилий в направлении нулевых деформаций.

Цель изобретения — понышение точности измерения осевых усилий.

Указанная цель достигается тем, что прибор для исследования свойств грунта в условиях плоской деформации, содержащий опорную плиту, на которой неподвижно закреплены жесткие стенки, рабочую камеру и каме-. ры давлений, внутри которых размещены перфорированные штампы и упругие эластичные мембраны для передачи давления жидкости, создаваемого и измеряемого с помощью гидравлических систем, снабжен автоматическим датчиком, выполненным в виде крышки с полостью, шаровым клапаном и входным отверстием, при этом

158925 .. 2 крьппка жестко, соединена с боковыми стенками прибора, а входное отверстие сообщено с напорной гидравлической системой.

На фиг.1 изображена схема прибора,вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Прибор для исследования свойств грунта в условиях плоской деформации содержит рабочую камеру 1 в форме параллелепипеда, которая образуется основанием 2, четырьмя откидывающимися боковыми плитами 3 с полостями 4, ограниченными эластичными оболочками 5 и съемной крышкой, состоящей из корпуса 6, мембраны 7, шарового клапана 8.

t0

55 ческую форму рабочей камеры 1 в виде параллелепипеда, которая заполняется грунтом.

В зависимости от вида испытаний с помощью нагрузочной системы в поло стях 4 боковых плит 3 создается, поддерживается постоянным или меняется в заданном режиме давление жидкости. Сжимающие напряжения в образце но площадкам, параллельным площадкам нагружения, равны соэдаСоединенная с крышкой система замера осевых усилий включает s себя

20 напорный трубопровод 9, насос 10, манометр 11, отводной трубопровод

12 и резервуар 13. Для придания образцу несвязного грунта начальной формы прибор снабжен перфорированд5 ными штампами 14 ° которые могут перемещаться с помощью штоков

15 и гаек 16.. Полости 4 боковых плит 3 соединены с нагруэочными гидравлическими системами, поэво30 ляющими создавать и фиксировать нужное давление, а также замерять деформацию но объему входящей в полости жидкости.

Прибор работает следующим образом

Для зарядки образца боковые плиты

3 устанавливаются в вертикальное положение и соединяются сжимными болтами. Перфорированные штампы 14

40 с помощью штоков 15 вращением гаек

16 перемещаются в переднее положение, ограничивая боковые грани образца. В полостях 4 создается небольшое разрежение, в результате че" го эластичные оболочки 5 плотно прилегают к перфорированным штампам 14, создавая строгую геометриСоставитель В. Врачев

Техред С.Йовжий Корректор В. Си 4ицкая

Редактор Е. Копча

Г

Эаказ 3579/44

Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4

3 1 ваемым давлениям, а деформации определяются по изменению объема поступающей в.полости жидкости, Боковые плиты 3 жестко соединены с осно:ванием 2 и корпусом 6 крышки, в связи с чем высота образца при испытании не меняется. Благодаря этому, а также большей жесткости датчика осевых усилий, смонтированного в корпусе крышки, вертикальные осевые деформации образца .практически равны нулю. Напряжения в этом наг правлении определяются по замеренному осевому усилию .

Система замера осевых усилий работает по принципу уравновешивания силы давления грунта, передаваемой .через мембрану 7 шаровому клапану

8, и приложенной к клапану противоположно направленной силы давления рабочей жидкости, создаваемого непрерывно работающим насосом 10.

Вначале шаровой клапан 8 под дей158925 4 ствием давления грунта закрывает отверстие крышки, связанное с напор" ным трубопроводом. В результате работы насоса 10 давление рабочей жидкости в напорном трубопроводе 9 повышается до тех,пор, пока силы давления грунта и,жидкости, передаваемые на клапан 8 не уравновешиваются. При незначительном превышении си10 лы давления жидкости клапан приоткрывает входное отверстие, часть жидкости попадает в полость крыши и по отводному трубопроводу 12 стекает в резервуар 13. Величина уравновешивающего давления фиксируется манометром 11.

Величина перемещения мембраны необходимая для срабатывания клапана, не превышает одного микрометра, что позволяет проводить измерения осевых усилий с высокой точностью и полностью соблюдать условие плоской деформации.