Прибор для определения параметров трения и сдвига

 

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕНИЯ И СДВИГА, включающий расположенные соосно одна над другой неподвижную и подвижную обоймы для образца, штамп внутри подвижной обоймы для передачи с помощью гирь нормальной нагрузки на образец, неподвижную опору, размещенный горизонтально между ней и подвижной обоймой упругий компенсатор, выполненный в виде пружины, и индикатор для замера сдвиговых перемещений, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности испытаний и повышения точности определяемых параметров сдвига, прибор снабжен рычажной системой для передачи с помощью троса и гирь касательной нагрузки, а упругий компенсатор содержит трубчатый элемент с резьбовой наружной поверхностью и упором на одном конце и две шайбы, одна из которых навинчена на трубчатый элемент, а другая шарнирно при (Л креплена к подвижной обойме, при этом конец трубчатого элемента жестко зафиксирован в неподвижной опоре, S имеющей отверстие для троса, а пружина размещена между шайбами соосно трубчатому элементу. Од |i ИЙЬ

„„Я0„„1196449 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК рц Е 02 D l /00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3675302/29-33 (22) 20.12.83 (46) 07.12.85. Бюл. 1Ф 45

{71) Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве (72) И. 3, Гольдфельд, Э. P. Черняк и P. Г. Кальбергенов (53) 624.131.377:620 ° 105(088.8) (56) Грунты. Метод лабораторного определения сопротивления срезу.

ГОСТ 12248-78, M., 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 444965, кл. G 01 N 33/24, 1974. (54)(57) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕНИЯ И СДВИГА, включающий расположенные соосно одна над другой неподвижную и подвижную обоймы для образца, штамп внутри подвижной обоймы для передачи с помощью гирь нормальной нагрузки на образец, неподвижную опору, размещенный горизонтально между ней и подвижной обоймой упругий компенсатор, выполненный в виде пружины, и индикатор для замера сдвиговых перемещений, о т л ич а ю щ н и с я тем, что, с целью сокращения продолжительности испытаний и повышения точности определяемых параметров сдвига, прибор снабжен рычажной системой для передачи с помощью троса и гирь касательной нагрузки, а упругий компенсатор содержит трубчатый элемент с резьбовой наружной поверхностью и упором на одном конце и две шайбы, одна из которых навинчена на трубчатый элемент, а другая шарнирно прикреплена к подвижной обойме, при этом конец трубчатого элемента жестко зафиксирован в неподвижной опоре, имеющей отверстие для троса, а пружина размещена между шайбами соосно трубчатому элементу.

1196449

20 .Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств грунтов и может быть использовано для испытаний грунтов и других материалов при инженерно-геологических 5 изысканиях..

Цель изобретения - сокращение продолжительности испытаний и повышение точности определяемых параметров сдвига.

На фиг, 1 дана схема устройства прибора; на фиг. 2 - опытные графики с = f (б) (слева) и 1-= 6 (d) (справа)

Прибор состоит из грунтоприемной 15 камеры I образованной нижней неподвижной 2 и верхней подвижной 3 обоймами, имеющими зазор 4, Внутри подвижной обоймы 3 установлен штамп

5 для передачи нормальной к плоскости сдвига нагрузки. Между неподвижной опорой 6 и подвижной обоймой

3 размещен упругий компенсатор в виде трубчатого элемента 7 с упором 8 на одном конце и надетой на трубчатый элемент пружинны: 9, заключенной между шайбами 10 и 11 одна из которых

I0 шарнирно соединена с хвостовиком

12 подвижной обоймы, а другая 11 навинчена на реэьбовую поверхность

30 трубчатого элемента 7. На хвостовике 12 неподвижно закреплен трос 13 касательной нагрузки, Для измерения перемещений обоймы 3 установлен ин дикатор 14. 35

Работа с прибором и обработка результатов сводится к следующему.

Контропару или единый образец раз40 мещают в грунтоприемной камере I ..

На торце образца через штамп 5 прикладывают с помощью гирь постоянную нормальную к плоскости сдвига нагрузку. Путем навинчивания шайбы 11 вдоль

45 резьбовой поверхности трубчатого элемента регулируют положение пружины 9 таким образом, чтобы она беэ напряжения и без зазоров находилась между шайбами. При нормальной нагрузке И„ прикладывают ступенями касательную нагрузку Т; и фиксируют соответствующие каждому касательному напряжению Г; перемещения д"„. Каса55 тельные напряжения вычисляют по формуле

Т. - К <у".

1 С

j» где К вЂ” коэффициент упругости компенсатора;

F " площадь сдвига.

По данным опыта строят в прямоугольных координатах график Т = h(d") (фиг. 2, справа ), на котором выделяют наибольшее См „ и установившееся (не зависящее от перемещения H) кас ательные н ап ряжения.

Кристаллизационную часть сцепления С вычисляют по формуле

/»

Ск = "мак

Затем изменяют нормальную нагрузicy c N íà N2 и определяют соответствующее новой нагрузке N2. установившееся касательное напряжение <.

Исходя из линейной зависимости С„ =

f(b) (фиг. 2, слева), вычисляют водно-коллоидную часть сцепления С8 по формуле с

В

1 а угол внутреннего (поверхностного)

Г трения, свободный от влияния водно-коллоидного сцепления, вычисляют по формуле где Ь„и 6 — напряжения соответственно от нормальных нагрузок N u N .

1 .2

Чтобы воспринять на себя часть касательной нагрузки, равную или больше нарушенной кристаллизационной части сцепления, компенсатор должен иметь коэффициент упругости К с, У отвечаюший условию

Ск

К - Л.1

tg где К - коэффициент сдвиговой упругости материала образца на начальной ветви графика Г = 5 (d ) Эта формула выведена из требования совместности перемещений пружины 9 и образца I в обойме.

1196449

Заказ 7535/27

Тираж б48 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж»35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составите@в В. Врачев .

Редактор А. Шандор Техред С.Мигунова Корректор М. Демчик