Установка для исследования динамических свойств грунтов в условиях трехосного нагружения

Установка для исследования динамических свойств грунтов в условиях трехосного нагружения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству и может использоваться при определении строительных свойств грунтов оснований. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки. Установка включает стабилометр 1, связанный со статическим 3 и динамическим 4 нагрузочными устройствами. Возможность независимой работы статического и динамического устройств обусловлена наличием нагрузочной рамки 5, через тарельчатые пружины 24 закрепленной на опорной площадке 6. Статическое нагрузочное устройство включает рычаг 9 с переменной длиной плеч при перестановке оси 10, связанный с ним двигатель 7 и загрузочную площадку для гирь 19. Динамическое нагрузочное устройство включает вибратор 20, жестко закрепленный на крепежной раме 21, а также систему обратной связи вибратора 20 с датчиком деформаций образца 2. Двигатель 7 шарнирно связан с рычагом 9 и, в свою очередь, шарнирно закреплен на кронштейнах 12. В зависимости от программы испытаний возможна как раздельная, так и совместная работа статической и динамической систем, обеспечивающих различные сочетания статического, динамического и кинематического воздействия на образец, что расширяет функциональные возможности установки. 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ( (s1)s G 01 N 3/00,, Е 02 D 1/00

ГОСУДАРСТВЕН(ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4418119/23-33 (22) 29.04.88 (46) 15.06.90. Бюл. Ь 22 (71) Кубанский государственный университет: э . (72) Ю.П.Васильев., (53) 624.131.376(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . ЬЬ 1310476, кл. E 02 0 1/00, 1985.

Развить методику и технику экспериментальных лабораторных и натурных исследований механических свойств грунтов при динамических воздействиях. — .Отчет о

НИР. Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт

"Гидропроект" им. С.Я.Жука, Руководитель

lO.К.Зарецкий Гос.рег. hh 01.83.00 1141, инв. N 0284.007567, М., 1984. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ В

УСЛОВИЯХ ТРЕХОСНОГО НАГРУЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к строительству и может использоваться при определении строительных свойств грунтов оснований.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей установки.Установка включает стабилометр 1, связанный со статическим 3 и динамическим 4 нагрузочными устройствами. Воэможность независимой работы статического и динамического устройств обусловлена наличием нагруэочной рамки 5. через тарельчатые пружины 24 закрепленной на опорной площадке 6, Статическое нагрузочное устройство включает рычаг 9 с переменной длиной плеч при перестановке оси 10, связанный с ним двигатель 7 и загрузочную площадку для гирь 19. Динамическое нагруэочное устройство включает вибратор 20, жестко закрепленный на крепежной раме

21, а также систему обратной связи вибратора 20 с датчиком деформаций образца 2.

Двигатель 7 шарнирно связан с рычагом 9 и, в свою очередь, шарнирно закреплен на кронштейнах 12. В зависимости от программы испытаний возможна как раздельная, так и совместная работа статической и динамической систем, обеспечивающих различные сочетания статического, динамического и кинематического воздействия на образец, что расширяет функциональные возможности установки. 3 ил. и

1571465. ность винтовой пары в процессе

35. кинематического нагружения. Статическое нагрузочное устройство содержит также за грузочную площадку 19.

Динамическое нагрузочное устройство

4 состоит из исполнительного механизма 40

20, жестко связанного крепежной рамой 21 с опорной площадкой 6, и центрирующей диафрагмы 22.. Посредством нагрузочной рамки 5, которая крепится к опорной площадке 6 шпильками 23 и тарельчатыми пру45 жинами 24, статическое нэгрузочное устройство 3 и динамическое нагрузочное устройство 4 связаны со штоком 25 штампа

26, нагружающего образец 2 вертикальной нагрузкой. Стабилометр содержит тензометрические системы 27 и 28 для измерения поперечных и осевых деформаций образца соответственно и тензометрические систе. мы 29 и 30 для измерения. осевых усилий и бокового давления в стабилометре 1.

Подготовка образца 2 и стабилометра 1 к эксперименту проводится по общеприня ì методикам.

При проведении эксперимента в зависимости от траектории и характера нагруже50

Изобретение относится к строительсту, в частности к инженерно-геологическим зысканиям и исследованиям строительных войств грунтов.

Цель изобретения — расширение функ- 5 циональных возможностей установки.

На фиг. 1 представлена установка, об цая схема: на фиг. 2 —,узел крепления элек гродвигателя кинематического привода, на иг. 3 — узел крепления рычага с гайкой 10 инематического привода.

Установка включает стабилометр 1, нутри которого помещается образец 2, стаическое нагрузочное устройство 3, динами еское нагрузочное устройство- 4, и 15 загрузочную рамку 5, передающую статические и динамические воздействия на образец.

Статическое нагрузочное устройство 3 состоит из опорной площадки 6, электро- 20

° ° вигателя 7, плунжера 8, рычага 9, на котоом предусмотрены отверстия для переустановки оси 10 и изменения за счет

Этого соотношения длин плеч рычага 9.

Электродвигатель с редуктором 7 установ- 25 лен на опорной плите 11, которая крепится шарнирно к кронштейнам 12 двумя винтами

;13 (фиг. 2). Вал 14 редуктора 7 соединен, карданом 15 с винтом 16 винтовой пары,. гайка 17 которой крепится нэ рычаге 9 дву- 30 мя винтами 18 (фиг. 3), обеспечивающими воэможность поворота гайки 17. Такое крепление двигателя с редуктором 7 и вин товой пары 16-17 позволяет сохранить соос- . ния выполняется определенная последовательность операций. Например, для статического нагружения по траектории раздавливания создается определенное боковое давление в камере стабилометра, а девиаторное нагружение осуществляется гирями, помещаемыми на загрузочную площадку 19. При этом включается в работу статическое нагрузочное устройство 3: нагрузка от гирь через рычаг 9, плунжер 8, стабилометр 1, нагрузочную рамку 5, шток

25, датчик осевых усилий 29 и штамп 26 передается на испытуемый образец 2. Для кинематического нагружения также создается определенное давление в камере стабилометра, двумя винтами 18 электродвигатель с редуктором 7 соединяется с рычагом 9. Применение синхронного двигателя с жестким передаточным числом редуктора (мощность нагружающего устройства на порядок и более больше мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления образца) создает постоянную скорость перемещения гайки 17 относительно винта 16 и через рычаг 9, плунжер

8, стабилометр 1, нэгрузочную рамку 5, шток

25, датчик осевых усилий 29 и штамп 26 создается постоянная скорость осевой деформации испытуемого образца 2. Изменением положения оси 10 (соотношением длин плеч рычага 9) создается различная постоянная скорость осевой деформации образца 2. После достижения определенного уровня статического напряжения состояния образца или определенной осевой деформации образца включается динамическое нагрузочное устройство 4. Динамическое нагружение с задэнной амплитудой нагрузки создается исполнительным механизмом 20 на основе электродинэмического принципа(на проводник в постоянном электромагнитном поле действует сила, пропорциональная силе тока, протекающего по проводнику), т.е, управляя силой тока в обмотке электродинэмическог0 исполнительного механизма 20, жестко связанного крепежной рамой 21 с опорной площадкой

6, через нагрузочную рамку 5, шток 25, датчик осевых усилий 29 и штамп 26 нэ испытуемый образец 2 передаются требуемые переменные силовые воздействия по форме и амплитуде.

Динамическое нагружение с заданной амплитудой деформаций создается исполнительным механизмом 20 с использованием обратной электрической связи по осевым перемещениям образца и через нэгрузочную рамку.5, шток 25, датчик осевых усилий

29 и штамп 26 передается на испытуемый образец 2.

1571465 дидб фи

Составитель Л;Рябченков

Редактор M.éåäoëóæåèêî Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Заказ 1507 Тираж 507 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Диафрагма 22 центрирует исполнительный механизм 20 по нагруэочной рамке 5 и штоку 25. Посредством тенэометрических систем 27, 28 измерения деформаций образца и тенэометрических систем 29, 30 измерения осевых усилий на образце и бокового давления в стабилометре 1 контролируются мгновенные и интегральные значения напряжений — деформаций íà поверхности образца. Такая связь позволяет передавать на испытуемый. образец различные комбинации статических и динамических нагрузок, что расширяет функциональные возможности установки по сравнению с известным.

Формула изобретения

Установка для исследования динамических свойств грунтов в условиях трехосного нагружения, влючающая станину, стабилоА метр с рабочей камерой для размещения образца грунта, статическое нагрузочное приспособление с нагрузочной рамкой и вибратором, тензометрические приспособ5 ления для измерения осевого усилия и давления в рабочей камере. осевых и радиальных деформаций образца. о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, приспо10 собление для статического нагружения выполнено в виде приводного от электродвигателя рычага с переменной точкой опоры, который снабжен загрузочной площадкой для гирь, установлен на станине и

15 связан одним концом с рабочей камерой, а другим — с элекродвигателем, причем нагрузочная рамка динамического нагруэочнго устройства подпружинена относительно станины. 7 C)