Устройство для трехосного нагружения образца грунта

 

Изобретение относится к строительству, в частности к инженерно-геологическим изысканиям и исследованиям грунтов в основаниях и сооружениях. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности испытаний. Устройство состоит из камеры бокового давления 1 с основанием 2, связанным стойками 3 с гидроцилиндром 4, крышкой 9 и крестовиной 13. В гидроцилиндре 4 установлен поршень 5, жестко связанный со штоком 19. В крышке 9 размещен плунжер 10, взаимодействующий через шарик 11 с винтовым прессом 12. Соотношение площадей поперечного сечения штока 19 и поршня 5 до начала испытаний выбирают в соответствии с принятым программой испытаний соотношением осевого и радиального напряжений. При испытаниях образец 6 площадью поперечного сечения, равной площади штока 19, ставят в резиновой оболочке между штоком 19 и основанием 2. Герметизируют зазор между крышкой 9 и корпусом 1. Крутят пресс 12, задавливая плунжер 10 в камеру 1. Давление на верхний торец образца передается при этом в пропорции, определяемой соотношением площадей поперечного сечения поршня и штока, и всегда пропорционально радиальному давлению в образце. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4396297/3! -33 (22) 22.03.87 (46) 23.01.90. Бюл. Г 3 (72) В.К,Шильников и А.И.Кочетков (53) 624.131.376 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 924240, кл. Е 02 D 1/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1310476, кл. Е 02 В 1/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕХОСНОГО НА ГРУЖЕНИЯ ОБРАЗЦА ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству, в частности к инженерногеологическим изысканиям и исследованиям грунтов в основаниях и сооружениях. Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение точности испытания. Устройство состоит из камеры бокового давления t с основанием 2, связанным стойками 3 с гидроцилиндром 4, крышкой 9 и крестовиной 13.

8 гидроцилиндре 4 установлен поршень

t (51) 5 G 01 М 3/08 3/10

5, жестко связанный со штоком 19.

В крышке 9 размещен плунжер 10, взаимодействующий через шарик 11 с винтовым прессом 12. Соотношение площадей поперечного сечения штока 19 и поршня. 5 до начала .испытаний выбирают в соответствии с принятым программой испытаний соотношением осевого и радиального напряжений. При испытаниях образец 6 площадью поперечного сечения, равной площади штока 19, ставят в резиновой оболочке между штоком 19 и основанием 2. Герметизируют зазор между крышкой 9 и корпусом 1. Крутят пресс 12, задавливая плунжер 10 в камеру 1. Давление на верхний торец образца передается при этом е пропорции, определяемой соотношением площадей поперечного сечения поршня и штока, и всегда пропорционально радиальному давлению в образце. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. з 15380

Изобретение относится к области

Строительства, в частности к инженерйо-геологическим изысканиям и исследованиям грунтов в основаниях и сооружениях.

Цель изобретения — упрощение конСтрукции и повышение точности испытания.

На фиг.1 изображено устройство поршнем для испытания на сжатие доль вертикальной оси; на фиг.2устройство с поршнем для испытания на растяжение вдоль вертикальной оси.

Устройство состоит из прозрачной камеры 1 бокового давления в виде

Чилиндрического сосуда,:заполненного прозрачной жидкостью (водой или спиртом), на дно которой установлено основание 2 со стойками 3. На послед- 20

1 них закреплен гидроцилиндр 4 с порш> ем 5, причем гидроцилиндр 4 установЛен с радиальным зазором по отношению камере 1 и размещен от основания 2

Йа расстоянии, достаточном для разме- 25 и ения образца 6 грунта„ который помеЩен в эластичную оболочку 7 (например, йз резины) с координатными метками 8 на наружной поверхности (например, »>рямоугольная сетка).

Над гидроцилиндром 4 с зазором относительно него на стойках 3 установлена крышка 9 с осевым цилиндрическим отверстием, в котором размещен плунжер 10, соединенный через шарик с винтовым прессом 12, установлен- З5 ным в крестовине 13, закрепленной на стойках 2 и винтами 14, на камере 1. радиальный зазор между верхней крышкой 9 и камерой 1 уплотняется кольцом

15 (например, резиновым) с помощью нажимного кольца 16. и винтов 17; Для измерения давления рабочей жидкости на камере l установлен манометр 18.

Поршень 5 жестко связан со штоком 19, Передающим вертикальное давление на образец 6.

Устройство работает следующим образом.

Образец б грунта в эластичной обо50 почке 7 устанавливают на основание 2 под шток 19. Затем всю конструкцию, собранную на стойках 3, помещан>т в камеру 1, заполненную прозрачной жидкостью. Винтами 14 прикрепляют крестовину 13 в камере 1, а винтами 17 через нажимное кольцо 16 резиновым кольцом 15 герметизируют камеру 1.

Приводят в действие винтовой пресс

12, воздействующий через шарик 11 на плунжер 10, который, перемещаясь в цилиндрическом отверстии верхней крышки 9, повышает давление рабочей жидкости, величина которого контролируется по манометру 18. Давление жидкости передается через поршень 5 и шток 19 на торец испытываемого образца 6 грунта, а по радиальному зазору между гидроцилиндром 4.и камерой 1 на боковую поверхность образца б грунта.

Зависимость между осевым и радиальным давлением на образец 6 грунта определяется отношением квадратов диаметров поршня 5 и штока. 19 .при условии, что диаметр штока равен диаметру образца грунта.

При испытании на сжатие вдоль вертикальной оси диаметр поршня 5 принимают более диаметра штока (фиг.1).

При изотропном обжатии, одинаковом по всем осям, принимают равные диа= метры поршня и штока. При испытаниях на растяжение вдоль вертикальной оси принимают диаметр поршня менее диаметра штока.

Зависимость между осевым и радиальным давлениями определяется схемой нагружения образца грунта (сжатие, растяжение) и максимально приближена к реальным условиям работы грунта в основаниях зданий и сооружений. Величина нагрузки на образец грунта контролируется по манометру 18, Деформации образца 6 грунта фиксируются одним из известных способов оптической регистрации (например, кинокамерой на фотопленку) °

Предлагаемое техническое решение по сравнению с известным проще по конструкции за счет объединения узлов гидравлического нагружения образца в осевом и радиальном направлениях одним источником давления вместо двух автономных систем нагру>кения.

Повь>шение точности испытаний обеспечивается за счет точного соблюдения выбранной пропорции между осевым и радиальным давлениями при любой схеме нагружения благодаря устранению сложной системы преобразования усилий с неизбе>нными трудно учитываемыми искажениями., Кроме того, значительно упрощается процесс установки образца грунта в устройство для испытания„ так как устранена необхсдимость удаления рабочей жидкости из корпуса пе- .

1538092

6 очередных сти испытания, оно снабжено гидроцилиндром, жестко закрепленным под крышкой с зазором относительно нее т е н и я и стенок камеры, шток снабжен поршнем

5 и размещен в гидроцилиндре, а плунжер ного на- размещен в осевом отверстии крышки ержащее и гидравлически сообщен с поршнем рапрозрач- бочей жидкостью.

5 ред установкой образца для испытаний.

Формула и з о б р е

1Z

77

f7

Составитель Л.Рябченков

Редактор Н.Бобкова Техред JI.Ceðämêîçà Корректср T.Ïàëèé

Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 165

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 101

1. Устройство для трехос гружения образца грунта, сод камеру бокового давления из ного материала с рабочей жидкостью, крышку с осевым отверстием, шток со штампом для передачи осевой нагрузки на образец и приспособление осевого нагружения, плунжер для создания бокового давления и измерительное приспособление, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точно1

Z. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поршень и шток выполнены с одинаковой площадью поперечного сечения.

3 . Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поршень и шток выполнены с различной площадью поперечного сечения °