Устройство для измерения динамического модуля сдвига грунта

Устройство для измерения динамического модуля сдвига грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

П ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii > 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт., свид-ву .— (22) Заявлено 07.07.80 (21) 2952358/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Е 02.D 1/00

Государственный комнтет (53) УД К 624. 1 31..381 (088.8 ) Опубликовано 15.03.82. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.82 по делам нэобретеннй н открытий (72) Автор изобретения

Л. В. Горел и к

Всесоюзный ордена Трудового Красного Зн исследовательский институт гидротехники им. (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО

МОДУЛЯ СДВИГА ГРУНТА

Изобретение относится к строительству, к технике исследований физико-механических свойств грунтовых материалов и, в частности к устройствам для определения динамических свойств грунтов при сложном напряженно-деформированном состоянии.

Известно устройство для определения динамических сдвиговых характеристик материалов, содержащее электромагнитный вибратор, состоящий из якоря и установленного с зазором относительно него, не- о подвижно закрепленного на корпусе сердечника, индуктивный приемник колебаний с постоянным магнитом и штамп-осциллятор (1), Недостатком устройства является низкая точность измерения и недостаточная надежность работы вследствие необходимости корректировки взаимного положения элементов электромагнита и датчика, так как вызванные деформацией образца изменения положения рычага сопровождаются нарушением соосности элементов электромагнитного. вибратора и датчика.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для определения динамических характеристик материала, включающее вибратор с постоянными магнитами и электромагнитами, индуктивный приемник, штамп-осциллятор и соединительный кабель. Данное устройство обеспечивает повышение точности измерений и надежности работы устройства в результате исключения взаимных смещений якоря и сердечника вибратора, а также катушки индуктивности и постоянного магнита (2).

Однако недостатком устройства является сложность измерения сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта из-за сложности контакта штампаосциллятора с испытуемой средой.

Цель изобретения — обеспечение измерения сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения динамического модуля сдвига грунта, включающем вибратор с постоянными магнитами и электромагнитами, индуктивные приемники, штампосциллятор и соединительный кабель, штампосциллятор выполнен в форме полого разь912829

1о

15 зо

Формула изобретения емного диска и снабжен размещенным в его полости на подшипниках инерционным элементом, на котором смонтированы постоянные магниты и индуктивные приемники, причем на внутренней поверхности штампаосциллятора, размещены электромагниты с возможностью взаимодействия с постоянными магнитами.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Устройство содержит штамп-осциллятор

1 для контакта с испытуемой средой в виде полого диска с помещенным внутри него инерционным элементом 2. На инерционном элементе укреплены постоянные магниты 3.

Кроме того, имеются электромагниты 4, укрепленные на штампе-осцилляторе, индуктивные приемники 5, укрепленные на инерционном элементе. Инерционный элемент 2 закреплен в подшипниках 6 и 7, выполненных в виде диска с вырезами. Для фиксации начального положения инерционного элемента относительно штампа предусмотрены резиновые прокладки 8. Устройство содержит винты 9, прокладку 10 и соединительный кабель 11, выведенный наружу в центре одной из сторон штампа-осциллятора.

Устройство работает следующим образом. Через соединительный кабель 11 на электромагниты 4 подается переменное напряжение заданной частоты колебаний. При этом происходит возбуждение крутильных колебаний штампа совместно с прилегающим к нему грунтом. Магнитное поле, возбуждаемое в катушке электромагнитов, взаимодействует с постоянными магнитами 3, укрепленными на инерционном элементе, и создает вращающий момент, действующий на штамп-осциллятор, в результате чего он приводится во вращательное колебание совместно с окружающей штамп областью грунта. Колебания штампаосциллятора относительно инерционного элемента регистрируются с помощью индуктивных приемников 5, присоединенных с помощью кабеля 11 к внешнему устройству, например осциллографу, для регистрации и определения динамического модуля сдвига. Определение модуля сдвига может производиться импульсным или резонансным методом. Изменяя частоту переменного назз зо зз

4о

4S пряжения, подаваемого на электромагниты, добиваются попадания механических вращательных колебаний штампа-осциллятора в резонанс, и по частоте и ширине резонансной кривой резонансных колебаний ог,ределяют искомые динамические параметры грунта.

Таким образом, в результате выполнения штампа-осциллятора в виде полого диска с помещенным внутри него инерционным элементом, электромагнитным вибратором, индуктивным приемником и соединительным кабелем, выведенным в центре одной из сторон штампа-осциллятора, в процессе испытания изобретение обеспечивает измерение сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта. Устройство позволяет исследовать динамические свойства грунтов при сложном напряженно-деформированном состоянии, а также для исследования изменения структурной прочности грунта под действием различных факторов (влажности, температуры).

Устройство для измерения динамического модуля сдвига грунта, включающее вибратор с постоянными магнитами и электромагнитами, индуктивный приемник, штамп-осциллятор и соединительный каоель, отличающееся тем, что, с целью обеспечения измерения сдвиговых динамических характеристик внутри массива грунта, штамп-осциллятор выполнен в форме полого разъемного диска и снабжен размещенным в его полости на подшипниках инерционным элементом, на котором смонтированы постоянные магниты и индуктивные приемники, причем на внутренней поверхности штампаосциллятора размещены электромагниты с возможностью взаимодействия с постоянными магнитами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руководство по определению характеристик упругих и поглощающих свойств грунтов методом правочных и крутильных колебаний образцов. М., «Энергия», 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

N 631588, кл. Е 02 D 1/00, 1978.

912829

1"Ь.!

Й/2. g

Составитель Е. Воробьева

Реда кто р П. Парфен ов а Техред А. Бойкас Корректор С. 1Цомак

Заказ 1335/39 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

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