Устройство для исследования механических свойств почв выработок

Устройство для исследования механических свойств почв выработок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ ВЫРАБОТОК, включающее раму с верхней траверсой, гидродомкрат, грунтоприемную камеру с верхней и нижней секциями , выполненными с вертикальными ребрами , на ее внутренней поверхности, кольЬевые межсекционные вставки н механизм поворота вокруг вертикальной оси камеры и ролик, отличающееся тем, что, с целью t oвышeния точности работы устройства путем определения сопротивления почвы при кольцевом и линейном сдвигах в натурных условиях, оно снабжено ползуном, валом и механизмом линейного сдвига, который связан с помощьку тяги с нижней секцией грунтоприемной камеры, при этом механизм поворота вокруг вертикальной оси камеры соединен с верхней секцией грунтоприемной камеры, а верхняя траверса рамы снабжена направляющей, на которой установлен ролик , соединенный через ползун с гидродомкратом , при. этом ползун подвижно установлен относительно вала, а нижняя секция грунтоприемной камеры выполнена в вкде полого цилиндра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК з(51) Е 21 С 3900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг,f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3467504/22-03 (22) 07.07.82. (46) 30.10.83. Бюл. № 40 (72) Н. A. Аубекеров, H. Т. Саги нтаев, К. Г. Каримов и В. Г. Авальян (71) Карагандинский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 624.131.377:620.1.05 (088,8) (56) I. Авторское свидетельство СССР № 318850, кл. G 01 N 3/24, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 385195, кл, О 01 М 3/24, 1973 (прототип) (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ . ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ПОЧВ ВЫРАБОТОК, включающее раму с верхней траверсой, гидродомкрат, грунтоприемную камеру с верхней и нижней секциями, выполненными с вертикальными ребрами . на ее внутренней поверхности, коль„„SU„„1051274 цевые межсекционные вставки и механизм поворота вокруг вертикальной оси камеры и ролик, отличшощееся тем, что, с целью

1 овышения точности работы устройства путем определения сопротивления почвы при кольцевом и линейном сдвигах в натурных условиях, оно снабжено ползуном, валом и механизмом линейного сдвига, который связан с помощью тяги с нижней секцией грунтопрнемной камеры, при этом механизм поворота вокруг вертикальной оси камеры соединен с верхней секцией грунтоприемной камеры, а верхняя траверса рамы снабжена направляющей, на которой установлен ролик, соединенный через ползун с гидродом кратом, при этом ползун подвижно установ- лен относительно вала, а нижняя секция груитоприемной камеры выполнена в виде полого цилиндра.

105! 274

Изобретен ие относится к устройства м для исследования грунта н может быть использовано при исследовании почв непосредственно в выработках шахт и рудников.

Известна установка для испытания грунта па сдвиг, состоящая из обоймы, штампа, силового цилиндра, упорной рамы с врезными ножами (1).

Недостатком указанной установки является невозможность осуществления кольцевого сдвига по непрерывной поверхности смешения.

Наиболее близким к пр".длагаемому является устройство для определения сдвиговых характеристик грунта, состоящее из рамы, гидродомкрата для создания вертикальной нагрузки, шаровой опоры, измерительных приборов, кольцевой вставки, грунтоприемной камеры и механизма поворота вокруг вертикальной оси.

lедостатком известного устройства является то, что оно позволяет производить определение сопротивления почвы только по кольцевому сдвигу.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства путем определения сопротивления почвы при кольцевом и линейном сдвигах в натурных условиях.

Поставленная пель достигается тем, что устройство для исследования механических свойств почв выработок, включающее раму с верхней траверсой, гидродомкрат, грунтоприемную камеру с верхней и нижней секциями, выполненными с вертикальными ребрами на ее внутренней поверхности кольцевые межсекционные вставки и механизм поворота вокруг вертикальной оси камеры и ролик, снабжено ползуном, валом и меха низмом линейного Сдвига, который связан с помощью тяги с нижней секцией грунтоприемной камеры, при этом механизм поворота вокруг вертикальной оси камеры соединен с верхней секцией грунтоприемной камеры, а верхняя траверса рамы снабжена направляющей, на которой установлен ролик, соединенный через ползун с гидродомкратом, при этом ползун подвижно установлен относительно вала, а нижняя секция грунтоприемной камеры выполнена в виде полого цилиндра.

На фиг. 1 изображено устройство для комплексного исследования механических свойств почв выработок, общий вид; на фиг.

2 — узел 1 на фиг. 1.

Устройство включает составную раму 1, жестко соединенную с валом 2, на который насажен ползун 3 с роликом 4, свободно перемещающимся по направляющей верхней части составной рамы 1.

Ползун 3 жестко соединен с гидродомкратом 5, который передает заданное дав:ление через шаровую опору 6 на штамп 7, а последний на грунтоприемную камеру с верхней секцией 8 и нижней секцией 9, имеюгцими вертикальные ребра 10 на внутренней поверхности, кольцевые вставки 1! между секпиямн, механизм 12 поворота вокруг вертикальной оси, механизм 13 сдвига в линейном направлении, прогибомер 14 для измерения вертикальных деформаций, измеритель 15 угловой деформации, динамометры

l6 и 17 QJIH измерения усилий сопротивления почвы при кольцевом и линейном сдвигах и фиксаторы 18-20.

Устройство для комплексного исследования механических свойств почв выработок работает следующим образом.

При определении механических свойств почвы при кольцевом сдвиге к образцу почвы, которым загружена грунтоприемная камера, при помощи гидродомкрата 5 через штамп 7 прикладывается нормальная нагрузка, затем при помощи механизма !2

20 поворота вокруг вертикальной оси произво25

55 дится вращение верхней секции 8 грунто приемной камеры. При этом неподвижность нижней секции 9 грунтоприемной камеры обеспечивается фиксатором 20, а вращение верхней секции 8 осуществляется по.шаровым опорам б, фиксаторы 18 и 19 расстопорены. Усилие сопротивления грунта кольцевому сдвигу измеряется при помощи динамометра 16, вертикальные деформации измеряются прогибомером 14, а угловые прогибомером 15. Вращение нижней секции 9 относительно верхней 8 обеспечивается наличием кольцевых вставок 11. Взаимное смещение слоев почвы осуществляется при помощи вертикальных ребер 10, смонтированных на внутренних поверхностях верхней секции 8 и нижней секции 9 грунтоприемной камеры.

При определении механических свойств почвы выработки при линейном сдвиге, грун1оприемная камера устанавливается на испытуемый образец почвы, При помощи гидродомкрата 5 прикладывается нормальная нагрузка, затем при помощи механизма 13 сдвига производят сдвиг камеры в продольном направлении. При этом фиксаторы I8 и 19 застопорены, а фиксатор 20 -расстопорен.

Использование изобретения позволит определить сопротивление почвы как при кольцевом, так и при линейном сдвигах беэ монтажа установки, что значительно повысит ее производительность в подземных условиях. Кроме того, наличие вала 2 с ползуиом 3 и совмещение линии действия горизонтального усилия с плоскостью среза исключает возможность появления изгибающего момента в плоскости действия горизонтального усилия, что повышает достоверность полученных результатов.

105I274

Составитель Н. Якимович

Редактор А. Власенко Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 8632 35 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий! I 3035, Москва, ж — 35, Раушская .иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4