Устройство для определения внутреннего трения грунтов и трения материалов

Устройство для определения внутреннего трения грунтов и трения материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

М 58747

Класс 42 k, 29„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана ири СНК СССР

А. Г. Явейн-Цитович.

Ы

Устройство для определения внутреннего трения грунтов = и трения материалов о грунт.

Заявлено 16 мая 1939 года в НКОМ за М 24022.

Опубликовано 31 января 1941 года.

В технике испытания грунтов известны устройства для опредейения в нутреннего треиия грунтов и трения материаЛо1в о грунт, в которых Используется коробка с расположенным в ней испытуемым образцом прунта. Коробка эта перемещается под влиянием да вления,рычагов, находящихся под действием весовой нагрузки.

Предлагаемое настоящим изобретением устройспво отн.осится к у стройствам подобного polka, но огличается от пдследних тем, что в нем применена разборная рамка, находящаяся под давлением груза, подвешиваемого к рычагу, связанному с рамкой слециальными тягами. Такая конструкция усграняет возможность бокового выдавливания грунта из,коробки, содержащей образец, при обжап и и такового центральным пуансоном.

На чертеже фиг. 1 изображает вид устройства спереди, фиг. 2 — вид его сбоку.

Основной частью устройства для определения внутреннего трения грунтов и тре н.ия материалов о грунт является медная коробка 1, B которую закладывается поверх фильтрующего каМня грунт. Коробка имеет сбоку отделение для воды. Оба огделения сообщаются между собой прорезями. К коробке ! внизу приделана. жесткая пластинка 2.

Устанавливается коробка в приборе на стальных роликах 3> по которым она во время опыта и перемещается.

В коробке 1 поверх грунта устанавливается испытуемый образец, при крепляемый к пуансо1ну 4. Образцы применяются из любого ма|териала (дерева, бетона и т. п.) и легко могут быть смен яемы. Площадь образцов

50 смР (5)C, 10 см}. Для передачи штампу необходимой нагрузки служит десятйкратный рычаг 5. Рычаг соединяется со штампом при помощи разборной рамки, состоящей из двух стержней 6 с нарезкой и двух планок

7.

Подвижная опора рычага представляет собой каретку, состоящую из двух планок 8 и осей 9. Четыре колеса 10 этой каретки легко перемещаются в горизонтальном направлении. К0леса каретки поддерживаются двумя приболченными к жновной станине уголками 11.

Подвиж ность опоры обеспечивает постоянную горизонтальность прикла. дываемой нагрузки, благодаря чем

2 возможность возникновения дополни- тельных горизонтальных усилий, при неточеной установке коробки 1 на роликах, исключается.

Кроме того, это приспособление черезвычайно облегчает зарядку прибора. В коробке 1 вокруг шгампа остается поверхность грунта,;на которой во время опыта происходит сдвиг. Эту 1 поверхность необходимо также под- вергнуть предварительному обжатию., Для этого вокруг основного штампа устанавливается съемная разборная рамка 12. Нагрузка на эту рамку осуществляется добавочным, снабженным грузом, десятикратным рычагом 15, соединенным с рамкой тягами 13, Рычаг этот закреплен при помощи призм в жесткой планке 14. Планка присоединена к станине уголками 16.

Для закрепления рамки 12 служит уголок 17 и шарнирно (во избежание возникновения дополнительных моментов) соединенный с ним стержень 18.

Стержень закрепляется при помющи соединительной части 19, расположенной в прорези жестко лриболче нного к стани не уголка 20. Сдвиг коробки с грунтом осуществляется при помощ и десятикратного рычага 21. Так как во время, среза возникают горизонтальные деформации, и рычаг поетепе нйо опускается, то для сохранения при этом постоянства плечей рычага стальные ленты, передающие нагрузку, перемещаются по соответствующим радиусам.

Нагрузка . осуществляется, напри-, мер, при помощи воды, наливаемой в ведро. Ведро привешивается на, стальной ленте 22 с крючком, Другая стальная лента 23 соединяет рычаг с коробкой 1. Горизонтальный рычаг

21 может быть перемещен по вертикали в прорезях опорных уголков 24.

Он может быть закреплен на любой ( высоте при помощи барашка. Эта конструкция применена для того, чтобы при разл|ичных толщинах слоя грунта иметь возмож ность прикладывать горизонталь ную силу в плоскости скольжен ия (среза). С этой же целью, стальная лейта 23 соединена с короф- I кой 1 также под вижно, Планка 25, I ( к которой прикреплена лента, может перемещаться по высоте в,прорезях.

Для сдвига штампа служит тот же горизонтальный рычаг. Здесь введены дополнительные части, дающйе возмоисность одновременно со штампом сдвигать также .и приложенную к штампу нагрузку. Так как нагрузка приложена при помощи рычага, опорой которого служит каретка, то необходимо эту каретку сдвигать одновременно со штамйом, Для этого служит надеваемый на ось каретки соединительный брус 26. К брусу при помощи соединительной части 27 присоединяется стальная лен га 23 рычага. Наверху брус соединяется c,ïóàíñîíoì 2 при помощи сте|ржня 28 с нагрузкой.

У стройство действует следующим образом.

В raaeaoe отделение коробки 1 на дно ее укладывается специально изготовленный пористый камень, мо|гущий удалять и подводить воду ко всей поверхности грунта. Сверх камня укладывается фильтрующая ребристая медная пластинка (на чертеже не показа нная). Ребристая поверхность пластинки создает большую поверхность соприкооновения с грунтом, благодаря чему во время опытов исключена возможндсть сдвига грунта по подстилающему материалу.

Для пред отвращесния засорения отверстий пластинки грунтом поверх зубцов укладывается тонкий слой фильтровальной бумаги, затем в коробку закладывается грунт. Рруйт увлажняется путем добавки воды в боковое отделение коробки. Поверхность грунта выра1внивае1 ся при помощи специальной лопатки, и на нее устанавливается пуансон с привинченным к нему образцом из испытуемого материала.

Одновременно с пуансоном yîòàíàвливается и разборная рамка, сжимающая грунт по периметру.

Затем грунту сообщается необходимая нагрузка. Нагрузка прикладывается стуленями, до полного затухания осадок (за ходом осадок следят по мессурам). Когда предварительное обжа"пие грунта. закончено, малый рычаг разгружают, разборный штамп удаляют и переходят к производству опыта.

В описываемом у стройстве возможен двоякий метод производства опыта. Можно с двигать коробку с грунтом и оставлять штамп неподвижным или же, наоборот, закрепить коробку и прикладывать горизонтальную сдвигающую силу к штампу. Соответсчвен-, но этому и предусмотрены два различных комплекта деталей (детали, необ-, ходимые для второго метода производ- ства опыта, указаны на чертеже пунктиром).

Производство опыта состоит в одви-

re тем или иным методом образца материала по трунту. Таким образом, закрепляется либо штамп либо коробка с грунтом, а другая часть соединяется с рычагом. Горизонтальное усилие создается путем наливания воды. Законы возрастания нагрузки могут быть различными.

Одяовременно с возрастанием сдвигающих усилий регистрируются по укрепленным слева мессурам горизонтальные деформации сдвига.

Для определения коэфициента трения опыт ведется до полного среза.

Данным прибором, могут быть также определены коэфициенты упругого сдвига.

В результате опытов на данном при-, боре можно определить: а) коэфициенты и углы трения различных материа-, лов, употребляемых в фундаменто- строении, о любые грунты; б) зависимость деформаций при сдвиге от величины сдвигающей силы; в) зависимость деформаций при сдвиге различ- 1 ных материалов по грунтам и Сдвиге грунта по грунту от времени; г) коэфициент упругого сдвига материалов по грунту.

Прибор, по данным изобретателя, с успехом применяется для определе ния углов внутреннего трения грунтов.

В особен1ности oiH нашел себе применение для опытов с песком, так как для крупнозернистых грунтов другие приборы имеют слишком малую площадь среза и неудобную конструкцию.

Для определения углов внутреннего трения грунтов вместо образца испытуемого материала к штампу привиэчивается специальная медная пластина с зубчатой нижней поверхностью. Ме жду двумя зубчатыми пористыми медными пластинками и помещается испытываемый на сдвиг образец грунта.

Предмет изобретения.

Устройство для определения внунреннето трения грунтов и трения материалов о грунт с использованием перемещаемой под влиянием давления рычагов, находящихся под действием весовой нагрузки, коробки, предназначенной для расположения в ней испытуемого образца грунта, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью устранения бокового выдавливания грунта при его обжатии центральным пуансоном, применена разборная рамка 12, находящаяся под давлением груза, подвешиваемого к рычагу 15, связанному с рамкой тягами 13.