Прибор для определения касательных напряжений при двухплоскостном срезе

Прибор для определения касательных напряжений при двухплоскостном срезе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ll) $55925 (б!) Дополнительное к авт. свид-ву Хе 557291 (22) Заявлено 30.12.76(21) 2437722/30 15 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М, Кл.

G 01 и 3/00

Госудерстеенный хемхтет

СССР пп делам изобретений н открытнй

Опубликовано 05.04,79.Бюллетень № 13 (53) У Д К 624. 1 3 1..377:620. 105 (088. 8) Дата опубликования описания 05. 04.79 (72) Авторы изобретения

К. С. Ляпин, Б. Я. Сачек и М. В. Седов

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт механизации сельского хозяйства (7|) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАСАТЕЛЬНЪ|Х НАПРЯЖЕНИЙ

ПРИ ДВУХПЛОСКОСТНОМ СРЕЗЕ

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств твердых материалов, оно предназначено для определения касательных напряжений при двухплоскостном срезе почв и грунтов.

Известен прибор для определения касательных напряжений при двухплоскостном срезе по осн. авт.св. % 557291, содержаший образцедержатель, выполненный в виде соосно расположенных цилиндрических обойм, заполненных исследуемым сыпучим материалом (1). Средняя из них установлена с возможностью относительного перемешения в поперечной плоскости, а ка;кпая из крайних обойм снабжена подвижным дном..Механизм нагружения, взаимодействуя с подвижными доньями и передавая через них усилия на исследуемый материал, создает в нем нормальные напряжения.

Недостатком известного прибора является то, что нормальные напряжения в объеме исследуемого материала, а значит и в каждой из плоскостей среза сказываются распределенными неравномерно.

Это обусловлено затормаживанием частиц сыпучего материала вследствие их трения по стенкам обойм, и кроме того, образованием ядра уплотнения под подвижными доньями. Таким образом нормальные напряжения в плоскости среза меньше нормальных напряжений непосредственно цод штампами (доньями), вследствие чего касательные напряжения в плоскости среза оказываются заведомо заниженными.

Целью изобретения является повышение точности определения касательных напряжений путем ылравнивания нормальных напряжений в объеме испытуемого материала.

|1ель достигается тем, что в приборе для определения касательных напряжений при двухллоскостном срезе рабочие поверхности подвижных доньев обойм выполнены в виде внутренних потусфер.

655925

На фнг. 1 изображен прибор для определения касательных напряжений при двухплоскостном срезе, общий вид; на фиг. 2вариант исполнения средней обоймы.

Корпус прибора содержит опорную 1 S и несущую 2 плиты, соединнные между собой стойками 3. На несущей плите с помощью стоек 4 установлена верхняя плита 5. На подвижной горизонтальной направляющей 6 установлена средняя цилинд- 10 рическая обойма 7. На несущей плите закреплены неподвижные нижняя 8 и верхняя 9 цилиндрические обоймы. Верхнее

10 и нижнее 11 подвижные донья (штампы} взаимодействуют с механизмом нагру- Б жения с помощью винтов 12 и 13. Анализ показывает, что равномерность распределения нормальных напряжений в плоскости среза может быть достигнута при выполнении внутренних рабочих поверхнос- 2О тей штампов параболическими. Учитывая, однако, сложность изготовления таких поверхностей и небольшую ошибку распределения напряжений при замене этих поверхностей сферическими, предпочтительно выполнять внутреннюю поверхность каждого из доньев сферической радиусом, равным внутреннему радиусу обоймы.

На нижнее дно нагрузка осушествляея ся через гибкий элемент с наклонными тензодатчиками 14, а на верхнее AHoс помощью нажимного элемента 15 через тяги 16.

Поперечное смешение средней обоймы регистрируется индикаторной головкой

17; часового типа а величина осадки верхнего дна соответственно головкой

18..Осевое перемещение нижнего дна при данной симметричной схеме нагружения принимается равным перемещению верх- 4э него дна, а в случае необходимости может регистрироваться любыми известными средствами.

Усилие сдвига средней обоймы регистрируется тенэометрическим устройством

19, которое с помощью тросиков 20 соединено с одной стороны с этой обоймой, а с другой стороны - с редуктором и приводом 21. Запись производится вторичным прибором 22.

Прибор работает следующим образом.

Все три обоймы устанавливаются соосно. После этого устанавливаются верхнее подвижное дно 10, система нагружени г тяга 16 н элемент 15, подводятся индикаторные головки 17 и 18, и вращением винта 13 тензодатчики 14 выставляются на нуль.

Нагружая верхнее и нижнее донья одинаковыми нагрузками, сдвигают среднюю обойму в поперечном направлении и регистрируют усилие сдвига. Зная площадь внутреннего сечения обойм, по известным зависимостям рассчитывают нормальные и касательные напряжения.

Прибор может быть легко модернизирован для оценки адгезии и параметров внешнего трения. Йля этого среднюю обойму целесообразно выполнить сплошной иэ материала, контробразца, с которым взаимодействует сыпучий материал, например металлической, причем ее поперечный размер должен быть больше внутреннего диаметра верхней и нижней обоймы с тем, чтобы не просыпался исследуемый материал при ее относительном перемещении.

Перемещение этой обоймы может быть поступательным или вращательным в плоскости, перпендикулярной оси неподвижных обойм. В последнем случае ось вращения средней обоймы может как совпадать, так и не совпадать с осью неподвижных обойм.

Формула изобретения

Прибор для определения касательных напряжений при двухплоскостном срезе по авт. св. ¹ 557291, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения точности путем уравнивания нормальных напряжений испытуемого материала внутри обойм, рабочие поверхности подвижных доньев выполнены в виде внутренних полусфер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Ж 557291, кл. (3 01 N 3/00, 1973.

655925

Составитель Е. !(арев

Редактор И. !(ва чадзе Техред 3, Фанта !(орректор Р. Напп

Заказ 1502/32 Тираж 1089 Подписное !.(НИИ(!И Государственного комитета СССР по делам изобретении H Откры ти Й

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал !!!!П Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4