Устройство для определения прочностных свойств грунта

 

Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений путем учета давления в грунте. Устройство .содержит три кольцевые соосные цилиндрические секции, образующие комеру для приема грунта 5, Средняя секция выполнена из двух коаксиально расположенных цилиндров 11, 12, связанных между собой шлицевым соединением, между боковыми поверхностями шлицов 13 и пазов 14 имеется зазор. Внутренний цилиндр 11 составлен по крайней мере из двух частей, линии раздела которых направлены по образующим а его внутренняя поверхность имеет зубья 15, предназначенные для взаимодействия с грунтом 5, При испытании нажимной плитой создают давление в грунте 5, Преодолевая трение, приводом 9 поворачивают цилиндр 12 относительно цилиндра 11 и определяют необходимый для этого момент. После выбора зазора в соединении цилиндров 11, 12 путем их совместного поворота осуществляют сдвиг грунта зубьями 15 и определяют необходимый для этого момент. Найденные значения моментов позволяют с повыпенной точностью вычислить прочностные характеристики грунта. 3 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1307290 (д1) 4 G 01 N 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н Д ВТОРСИОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3995729/25-28 (22) 27. 12.85 (46) 30. 04, 87. Бюл. № 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский инстйтут по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (72) В.И.Истомин и И.И.Никешина (53) 620.176.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 767615, кл. С 01 N 3/24, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ГРУНТА (57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения повышение точности измерений путем учета давления в грунте. Устройство .содержит три кольцевые соосные цилиндрические секции, образующие комеру для приема грунта 5. Средняя секция выполнена из двух коаксиально расположенных цилиндров 11, 12, связанных между собой шлицевым соединением, между боковыми поверхностями шлицов

13 и пазов 14 имеется зазор. Внутренний цилиндр 11 составлен по крайней мере из двух частей, линии раздела которых направлены по образующим а его внутренняя поверхность имеет зубья 15, предназначенные для взаимодействия с грунтом 5. Прн испытании нажимной плитой создают давление в грунте 5. Преодолевая трение, приводом 9 поворачивают цилиндр 12 отно" сительно цилиндра 11 и определяют необходимый для этого момент. После вы- Ф сО бора зазора в соединении цилиндров

11 12 путем их совместного поворота осуществляют сдвиг грунта зубьями 15 и определяют необходимый для этого момент, Найденные значения моментов позволяют с повьппенной точностью вьг числить прочностные характеристики грунта. 3 ил.

1307290

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для определения прочностных свойств грунта при сдвиге.

Цель изобретения — повьш|ение точности измерений путем учета давления в грунте.

На фиг. 1 изображена схема описываемого устройства; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — средняя секция устройства.

Устройство содержит основание 1, три кольцевые соосные цилиндрические секции 2, 3, 4, образующие камеру для приема грунта 5, расположенную . торцом на основании 1, механизм давления на грунт 5, который состоит из силовоэбудителя 6, связанного с основанием 1, нажимной плиты 7, расположенной на грунте 5 и связанной с силовоэбудителем 6, и измерительного приспособления 8 давления плиты 7 на грунт 5, а также механизм поворота средней секции 3, который состоит из привода 9 и приспособления 10 для измерения усилия поворота секции 3.

Средняя секция 3 устройства выполнена из двух коаксиально расположенных цилиндров 11, 12, связанных между собой, например, шлицевым соединением, а между боковыми поверхностями шлицев

13 и пазов 14 имеется зазор о . Внутренний цилиндр 11 составлен по крайней мере из двух частей, линии раздела которых направлены по образующим, а его внутреняя поверхность имеет зубья 15, предназначенные для взаимодействия с грунтом 5.

Устройство работает следующим образом.

Цилиндрические секции 2, 3, 4, образующие камеру, заполняют грунтом 5.

Создают в грунте 5 давление усилием нажимной плиты 7, Приводом 9 поворачивают внешний цилиндр 12 секции 3.

При этом внутренний канал 11 неподвижен до того момента, пока имеется зазор между шпицами 13 и пазами 14 соединения этих цилиндров 11 и I2.

Усилие поворота внешнего цилиндра

12 относительно внутреннего цилиндра

11 измеряется приспособлением 10. Это усилие позволяет преодолеть силу трения между цилиндрами 11 и 12, которая зависит от величины давления в грунте 5, передаваемого на цилиндр 11 по ,поверхности взаимодействия грунта с цилиндром и позволяет определить промежуточный момент M „поворота цилиндра 12 относительно цилиндра 11, Учет зависимости М„ îr величины

5 давления позволяет повысить точность определения прочностных свойств грунта.

Когда зазор 3 между шпицами 13 и пазами 14 выбирается, происходит совместный поворот цилиндров 11 и 12.

При этом зубья 15 осуществляют сдвиг грунта 5, а по усилию привода

9 определяют величину момента М

15 сдвига грунта 6, Величины касательных | и нормальных б напряжений, которые характеризуют прочностные свойства грунта, определяют по формулам

Мпр К = Мс||, К2 5, коэффициент трения скольжения между цилиндрами 11, 12, площадь кольцевой поверхности, по которой происходит сдвиг грунта 5; радиусы соответственно внутренней поверхности цилиндра

12 и кольцевой поверхности, по которой происходит сдвиг грунта 5. где К

RI ив2

Формула и з обр ет ения

Устройство для определения прочностных свойств грунта, содержащее три кольцевые соосные цилиндрические секции, образующие грунтоприемную камеру, внутренняя поверхность средней иэ которых имеет зубья, предназначенные для взаимодействия с грунтом, механизм давления на грунт, механизм поворота средней секции во45 круг ее оси и измерит ьные приспособления, связанные с механизмами давления и поворота, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, средняя секция выполнена из двух коаксиально рас»

||оложенных цилиндров, связанных между собой шпицевым соединением, между боковыми поверхностями шпицов и пазов которых имеется зазор, а внутрен—

55 ний ц линдр составлен по крайней мере из двух частей, линии раздела которых направлены по образующим.

12

Составитель Ю.Виноградов

Редактор Н.Швыдкая Техред В.Кадар Корректор А.Зимокосов

Заказ 1622/40 7ираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4