Устройство для испытания грунта на сдвиг

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ -ГРУНТА НА СДВИГ, содержащее рабочую камеру в форме параллелепипеда, боковые стенки которой выполнены изменяющимися по высоте, штамп для создания вертикальной нагрузки, сдвигающее приспособление, измерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения механических характеристик nyteM создания однородного напряженно-деформируемого состояния образца , рабочая камера выполнена из набора деформируемых и жестких рамок , а сдвигающее приспособление - в виде продольных и поперечных рычагов, шарнирно соединенных между собой,при этом поперечные рычаги шарнирно соединены с жесткими рамками, расстояния между шарнирами жестких рамок камеры и ближайших к ним шарниров, соединяющих поперечные и продольные рычаги, пропорциональны расстоянию соответст- S вующего шарнира жесткой рамки от дна (Л рабочей камеры, а расстояния между шарнирами, соединяющими продольные и с: поперечные рычаги, равны между собой. bo to 4 ////////// V

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИН

З(59 6 01 М 3 24 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3453539/29-33 (22) 15.06.82 (46) 07.03.84. Бюл. Р 9 (72) В.З.Хейфиц, И.P.Петрашень и В.А.Шубин (71) Научно-исследовательский сектор

Всесоюзного ордена Ленина проектноизыскательского,и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.ЯеЖука (53) 624.131(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

9 579557, кл . G 01 N 3/24, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 238200, кл. С 01 N 33//2244, 1967 ° (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ГРУНТА HA СДВИГ, содержащее рабочую камеру в форме параллелепипеда, боковые стенки которой выполнены изменяющимися по высоте, штамп для создания вертикальной нагрузки, сдвигаю„„Я0„„1078274 А щее приспособление, измерительные приборы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью говиаения точности определения механических характеристик путем создания однородного напряженно-деформируемого состояния образца, рабочая камера выполнеЪа из набора деформируемых и жестких рамок, а сдвигающее приспособление — в виде продольных и поперечных рычагов, шарнирно соединенных между собой,при этом поперечные рычаги шарнирно соединены с жесткими рамками, расстояния между шарнирами жестких рамок камеры и ближайших к ним шарниров, соединяющих поперечные и продольные рычаги, пропорциональны расстоянию соответст- ©

9 вующего шарнира жесткой рамки от дна рабочей камеры, а расстояния между шарнирами, соединяющими продольные и поперечные рычаги, равны пенну собой.

1078274

10,Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для испытания грунтов на сдвиг.

Известно устройство для испытаний грунтов на сдвиг, содержащее нагруэочное устройство и рабочую камеру, 5 ныполненную в виде разрезной обоймы 313.

Недостатком данного устройства является низкая точность получаемых результатов.

Известно также устройство для испытания грунта на сдвиг, включающее рабочую камеру в форме параллелепипеда, боковые стенки которой выполнены изменяющимися по высоте, 15 штамп для создания вертикальной нагрузки, сдвигающее приспособление (2 3.

Недостатком данного устройства янляется низкая точность испытания из-за неравномерной деформации стенок при вертикальном нагружении,что приводит к неравномерности распределения сил трения между стенками и грунтом и, следовательно, к искажению однородности напряженного состояния Грунтового образца.

Целью изобретения является повы,шение точности определения механических характеристик путем создания однородного напряженно-деформируемого состояния образца.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытания грунта на сдвиг, включающем рабочую ка- З5 меру н форме параллелепипеда, боковые стенки которой ныполнены изменяющимися по высоте, штамп для создания вертикальной нагрузки, сдвигающее приспособление и измерительные 40 приборы, рабочая камера выполнена из набора деформируемых и жестких ра-мок, а сдвигающее приспособлениев виде продольных и поперечных рычагов, шарнирно соединенных между собой, при этом поперечные рычаги шарнирно соединены с жесткими рамками, расстояния между шарнирами жестких рамок камеры и ближайших к ним шарниров, соединяющих поперечные и продольные рычаги, пропорциональны расстоянию соответствующего шарнира жесткой рамки от дна рабочей камеры, а расстояния между шарнирами, соединяющими продольные и поперечные рычаги, равны между собой °

На чертеже изображено устройство для испытания грунта на сдвиг, вертикальный разрез. устройство для испытания грунта

И4 сдвиг содержит основание 1, на 60 котором установлена рама 2 нагруэочНого устройства и рабочая камера 3.

ВНИИПИ Заказ 935/35

Стенки рабочей камеры 3 выполнены из набора жестких 4 (стальных ) и де- формируемых 5 (резиновых ) рамок.

Рабочая камера 3 снабжена штампом

6 и крыакой 7, а через крымску 7 и ролики 8 оперта на основание 1.

Штамп б установлен н направляющих 9, обеспечивающих плоскопараллельность смещения его вдоль вертикальной оси.

На раме 2 нагружающего устройства установлены винты 10 и 11 устройств вертикальной и сдвигающей нагрузок.

Устройство оснащено измерителями 12 и 13 вертикальной и сднигающей нагрузок и измерителями 14 и 15 вертикальных и горизонтальных смещений.

Сдвигающее приспособление имеет продольные 16 и поперечные 17 рычаги, соединенные между собой шарнирами

18. При этом поперечные рычаги 17 соединены с шарнирами жестких рамок 19.

Устройство для испытания грунта на сдвиг работает следующим образом.

В рабочую камеру 3 укладывают грунт и винтом 11 создают нертикальную нагрузку, соответствующую программе испытаний, контролируя ее измерителем 13 ° При этом стенки рамки 5 деформируются совместно с грунтом, чем обеспечивается отсутствие сил трения рабочей камерой 3 и грунтом, т.е. обеспечиваются граничные условия, соответствующие однородному напряженному состоянию грунтового образца. Затем винтом 11 создают сдвигающую нагрузку, под действием которой рабочая камера 3 перекашивается в направлении этой нагрузки.

Между стенками рабочей камеры 3 и образцом грунта возникают касательные напряжения, пропорциональные углу перекоса. Эти напряжения стремятся развернуть рамки 4 и 5, т.е. вывести их из горизонтальных плоскостей, что привело бы к искажению распределения касательных напряжений по высоте стенки камеры. Этому препятствует сдвигающий механизм,обеспечивающий горизонтальность рамок и равенство расстояний между ними при любом угле перекоса рабочей камеры.

После приложения нагрузок регистрируют показания измерителей 12-15 и по известным формулам определяют искомые характеристики грунта (модуль деформации, модуль сдвига )..

Предложенная конструкция устройства обеспечивает высокую степень однородности напряженно-деформировано ного состояния испытуемого образца, что позволяет существенно повысить степень точности опрецеления механических характеристик грунта.

Тираж 823 Подписное