Устройство для испытания грунтов на компрессию и сдвиг в условиях плоской деформации

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено0106.77 (21) 2490571/29-33 («>685759 Ж

:Ъ

{5)) . )(л 2

E 02 D 1/02 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делан изобретений н открытий (23) Приоритет (53) Д)(624 ° 131 ° .376 (088. 8) Опубликовано 15 0 9 7 9. Бюллетень Мо 3 4

Дата опубликования описания 180929 (72) Автор изобретения

Л, П ° Загоруйко

Государственный н аучн о-исследоват ел ьский и проектный институт угольной промышленности СССР (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ

НА КОМПРЕССИЮ И СДВИГ В УСЛОВИЯХ

ПЛОСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для исследования механических свойств грунтов.

Известен прибор для исследования механйческих свойств грунтов, включающий осн ов ание с боковыми шарнирно закрепленными стенками, торцовые пластинчатые стенки, штамп, нагрузочное и измерительное приспособления (1) °

Недостатком такого прибора является низкая точность измерений.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для исследования грунта на сдвиг в условиях плоской деформации, содержащее ст анину, рабочую камеру для грунта с шарнирно закрепленными днищем и боковыми стенками, приспособления нормальной и сдвигающих нагрузок, штамп и измерительные приборы (2), Недостатком -.àêîãо устройства является недостато «ная точность измерений, uL- ; сл овл ен н а я н е воз можн ост ью уде жать штамп нз постоянном уровне неподвижных осей враще «««я из-за выталкивания ггампа породой и тем самым исключить ««ерекoc;:=àìïà. Недостатком устройства является также отсутствие возможности независимого приложения вертикальных и горизонт ал ьных н агру э ок .

Цель изобретения состоит в повышении точности измерений за счет исключения горизонтального смещения и перекоса штампа, а также обеспечение воэможности независимого приложения вертикальной и горизонтальной нагрузок °

Достигается это тем, что в устройство для испытания грунтов на компрессию и сдвиг, включающее станину, рабочую камеру для грунта с шарнирно закрепленными днищем и боковыми стенками, нагруз очное приспособление, включающее штамп, и сдвигающее приспособление, измерительные приборы, сн абжен о кареткой, уст ановлен ной с помощью роликовых опор между днищем рабочей камеры и станиной, причем

25 нижние концы торцовых стенок рабочей камеры жестко соед«нены с кареткой, а верхние концы шарнирно с боковыми стенками, при этом внутренние стен— ки камеры выполн ены с фут еровкой . т«а фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий

688759 эгл1T," н а фи т-, 2 — —,о же, ра зрез

А — А. (трой ст во содержит с1 анину 1 в1-;— полненную з аодно с винтовым прессом для создани я вертикальных нcti руз Ок г рабочую камеру для исследуемого образца, состояшую иэ днища 3 с шарнирно прикрепленными боковыми стенками

4, кот орые шарн ирн о при соедин ены к сплошным торцовыгл стенкам 5, прикрепленным к основанию б каретки, Q

Последнее шарнирное соединение предсгавляет собой цапфы, свободно перемещающиеся вверх и вниз в вертикальных прорезях торцовых стенок, не воспринимая вертикальной нагрузки „

Кроме этого устройство содержит верхнюю 7 и нижнюю 8 роликовые опоры, :.тамп 9, динамометрические устройства 10, 11, сдвигающий винт 12, регулировочный винт 13, индикаторы 14, ) Г

Устройство работает следуюшим образом, Б рабочей камере устройства помещается исследуемяй образец грунта и при помощи винтового пресса 2 через штамп 9 к нему прикладывается вертикальная нагрузка, величина которой фиксируется динамометрическим устройством 10. Под действием вертикальной нагрузки штамп 9 опускается, уплотняя исследуемый образец, при этом индикатором 14 измеряется вертикальная деформация образца. После некоторого уплотнения образца к нему при помощи сдвигающегo винта 12 приклады- 35 вается сдвигающее усилие, фиксируемое динамометрическим устройством 11.

При этом днище 3 корпуса по верхним роликовым опорам 7 перемещается относительно основания 6 каретки и про- 4Q исходит сдвиг (скашивание) образца.

При этом правая боковая стенка стремится по ходу сдвинуть штамп в сторону от центра приложения вертикальной нагрузки. Для предотвра цени я этого каретка вместе с основанием б и торцевыми стенками 5 при помощи р егулировочного винта 13 перемещается по нижним роликовым опорам 8 относительно станины 1 в сторону, противополож- qg ную направлению движения корпуса, . на величину смещения боковых стенок в плоскости штампа. Вследствие этого штамп 9 удержи в ает с я в посто янном положении относительно точки приложения вертикальной нагрузки, чем обеспечивается равномерное распрецеление .нагрузки и исключается перекос штампа. Положение штампа 9 oi .носительно станины 1 контролируется нуль-индикаторогл, закрепленным на штампе 9 и упирающимся в стойку станины, Б процессе всего опыта вертикальная нагрузка поддерживается винтовым прессом постоянной, а вертикальная и горизонтальная деформации измеряются соответственно индикаторами 14 и 15.

Для уменьшения трения образца грунта о стенки прибора, внутренние стороны боковых и торцовых стенок фут еруются, например, полиэтиленовой пленкой со слоем смазки.

Прибор дпя исследования грунта на компрессию и сдвиг в условиях плоской деформации позволяет производить исследования свойств грунтов при независимом приложении вертикальных и горизонтальных (сдвигающих) нагрузок, измерять вертикальные и горизонтальные деформации исследуемого образца, получать более достоверные и точные данные о механических свойствах грунтов, совмещать компрессионные и сдвиговые испытания и моделировать условия работы грунтов в откосах при сложном напряженно-деформируемом состоянии ° формула из обретен и я

1. Устройство для испытания грунтов на компрессию и сдвиг в условиях плоской деформации, содержащее станину, рабочую камеру для грунта с шарнирно закрепленными днищем и боковыми стенхами, нагруэочное приспособление, включающее штамп, и сдвигающее приспособление, иэглерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений эа счет исключения горизонтального смещения и перекоса штампа, а также обеспечения воэможности нез ави симог о прил ожени я вертикальной и горизонтальной нагрузок, устройство снабжено кареткой, установленной с помощью роликовых опор между днищем рабочей камеры и станиной, при-. чем нижние концы торцовых стенок рабочей каглеры жестко соединены с кареткой, а верхние концы — шарнирно с боковыми стенками.

2. Устройство rro и. 1, о т л и ч аю ще е с я тем, что, сцелью уменьшения трения образца грунта о внутренние стенки камеры, последние выполнены с футеровкой.

Источники информации, принятые во вн иман ие при э кспертиэ е

1. Ломиэе Г.М. и др. Измерение условно-Ml" íoâåHHoãо модуля упругости в связных грунтах, Инженерно-физический журнал, т. У, 9 6, 1962.

2, Авторское свидетельство СССР гг 203997, кл 6 01 И 3/24, 1966.

685759

Составитель В. Латушкин

Эаказ 5425/33 Тираж 777 Подпи сн ое

ЦНИИПИ Государственного комитета ССГР по делам изобретений и открытий

113035 Москва <-35, Раушская филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4