Устройство для испытания грунта на сдвиг

Устройство для испытания грунта на сдвиг

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА НА СДВИГ, включающее камеру для образца, расположенный в ее нижней части штамп с приводным Винтовым . / т /, . . ./ .; V . -N. ./.-л-../ . ..v./.- . / -Ч /. . . f. -у/ . л, / . . . -л/. . у. . . Х/... механизмом его вертикального перемещения , приспособление для создания пригруза на образец и динамометр, связанный с механизмом вертикального перемещения штампа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, ойо снаб . жено дополнительными, расположенными в ряд штампами, каждЁ1й из которых имеет дополнительный винтовой механизм , привод выполнен с цепной передачей , имеющей установленные, на каждом винтовом механизме звезДочки, а винтовые механизмы - с разным шаЕом резьбы, причем отношение диаметров звездочек смежных винтовых меш ханизмов равно отношению шага их резьfej . (Л С аг / i / . / V

СОЮЗ СОВЕТСНИХ и 9и

РЕСПУБЛИК (!9) (И) 3 Я) E029100

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . :

ЮСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3429878/29-33 (22) 20 04.82 (46) 07.08.83.Ввл. В .29 (72) Е.В.Лодус (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский .институт горной .геомеханики и маркшейдерского дела (53) 624.131.377.002.56(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

 203997, кл. E 02 0 i/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 203999, кл. Е 02 0 1/00, 1968 (прототипах) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПМП НИЯ

ГРУНТА HA СДВИГ, включающее камеру для образца, расположенный в ее нижней части штамп с приводным винтовым механизмом его вертикального перемещения, приспособление для создания ригруза на образец и динамометр, связанный с механизмом вертикального перемещения штампа, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью позышения точности измерений, оно снабжено дополнитель ными, расположенными в ряд штампами, каждйй иэ которых имеет дополнительный винтовой механизм, привод выполнен с цепной передачей, имеющей установленные. на каждсм винтовом механизме звездочки, а винтовые механизмы » с разным шагом резьбы, причем отношение диаметров звездочек смежных винтовых механизмов равно отношению шага их резь-Е бы.

1033634

Изобретение относится к испытательной технике и прецнаэначено для исследования слабых горных пород и,грунтов на сдвиг при сложном распределении сдвигающих усилий и при различных знаках прикладываемой нагрузки. 5

Известно устройство для испытания грунтов на сдвиг, содержащее камеру для образца грунта, штамп, приспособления для создания нагрузки(1 ).

Данное устройство позволяет определить только величины критических сднигающих напряжений при приложении нагрузки одного вида по всему объему образца. В натурных условиях такой вид нагрузки практически не встречается, и грунты испытывают весьма сложное нагружение, когда на одних из участков поверхности грунта нагрузка увеличинается, на других участках в то же самое время нагрузка остается на прежнем уровне или уменьшается. 20

Наиболее близким техническим решением к изобретению является прибор: для определения сопротивления грунта сдвигу, включающее камеру для образца, расположенный в ее нижней части 25 штамп с приводным винтовым механизмом его вертикального перемещения, приспособление для создания пригруэа на образец и динамометр, связанный с механизмом вертикального перемещения штампа (2 1.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения вниду того, что в устройстве при испытании грунтов невозможно создать условия, близкие к реальным.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания грунта на сдвиг, включающее камеру 40 для образца, расположенный в ее нижней части штамп с приводным винтовым механизмом его вертикального перемещения, приспособление для соз« дания пригруза на образец и дина- 45 мометр, связанный с механизмом вертикального перемещения штампа, снабжено дополнительными, расположенными в ряд штампами, каждый из которых имеет дополнительный вцнтоной меха- 5О низм, привод выполнен с цепной передачей, имеющей установленные на каждом винтовом механизме звездочки, а винтовые механизмы — с разным шагом pe3b6bI причем OTHOIQGHHe gHBMBTрон звездочек смежных винтовых механизмов равно отношению шага их резьбы.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид, на фиг.2 — узел 1 на фиг.1, продольный разрез, на фиг.З вЂ” кине- 60 матическая схема принода устройства.

Устройство для испытания грунта на сдвиг включает образец грунта 1, расположенный в корпусе устройства 2, снабженного герметичной крышкой 3; 65

Сжатый ноздух или жидкость, необходимые для создания нормального давления на поверхности образца грунта, подают по шлангу 4 в полость крышки 3. В днище корпуса установлены винтовые механизмы 5 с динамометрами б и штампами 7, установленными в ряд.сКаждый из винтовых механизмов снабжен звездочкой 8, которые в свою очередь, установлены на подшилниках 9 и имеют шаровую втулку 10 с фиксатором 11. Все звездочки 8 соединены цепной передачей 12 через натяжной блок 13 с приводом 14, при этом отношение диаметров звездочек 8 смежных механизмов 5 ранно отношению шага их работы.

Устройство работает следующим образом.

Через шланг 4 подают сжатый воздух и создают нормальное давление на поверхности образца 1. При включении привода 14 цепная передача 12 приводит но вращение звездочки 8, производя тем самым осевое перемещение винтовых механизмов 5, которые, н свою очередь, создают усилия на штампах 7 и на образце 1, величина усилия фиксируется динамометрами б.

При этом возможны следующие варианты нагружения образца 1. Если кинематическая схема устройства собрана так, как это показано на фиг.3 пунктирной линией, то все звездочки вращаются н одном направлении и создают возрастающую нагрузку на образце. Когда меньшие звездочки имеют винтовые механизмы с меньшим шагом резьбы, то скорость осевого перемещения у них минимальна, а с ростом диаметра звездочек,т.е. при переходе от одного винтового механизма к другому слева направо, скорость нагружения увеличивается, и образец подвергается неравномерному сжатию с образованием линий. сдвига между штампами. Если кинематическая схема собрана так, как это показано на фиг.3 сплошной линией, то звездочки вращаются во встречных направлениях, и на одних участках образца нагрузка увеличивается, а на других снижается ° Скорость нарастания нагрузки определяется соотношением между диаметрами звездочек и шагами винтовых механизмов . В процессе опыта регистрируется, наряду со сдвиговыми нагрузками, изменение рельефа поверхности образца, линии сдвига, величину деформаций смещения и другие интересующие практику характеристики.

В случае необходимости изменения параметров устройства путем переостановки винтовых механизмон первоначально открывают стопор 11, и вращая втулку 10, вынимают нинтовой механизм

5, а затем и втулку 10 и ставят их на место другого винтового механизма 5, 1033634

Составитель Л.Тронина

Редактор Н.Пушненкова Техред И.Метелева КорректорА. Ильин

Заказ 5577/31 Тираж б73 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 застопорив его затем стопором 11.

Переставив винтовые механизмы 5 в нужном порядке и отрегулировав их по высоте, устанавливают образец 1, крышку 3,. и опыт повторяется при новых условиях нагружения.

Предлагаемое устройство позволяет моделировать такие процессы, как пучения в выработках, сдвижения гор- ных пород и грунтов, процессы пере" распределения деформаций и нагрузок, связанные с отработкой месторождений, что позволит обоснованно выби5 рать экономичные параметры отработки месторождений, исключаюшие опасные проявления горного давления.