Стенд для исследования процесса разрушения грунта потоком газа

 

Изобретение относится к стендам, в частности, для изучения процесса разрушения грунта потоком газов. Цель - расширение эксплуатационных возможностей стенда. Стенд для исследования процесса разрушения грунта потоком газа включает контейнер, ходовые винты 13, 15, подвижные стенки 3, 4 и имитатор взрывного устройства 23, соединенный каналом подачи газа с полостью контейнера. Стенд снабжен втулкой 6 с пазом прямоугольного сечения, которая может перемещаться и фиксироваться в любом положении в фигурном пазе. Последний выполнен в неподвижной стенке 2 и сообщен с каналом подачи газа. Имеется объемный концентраторообразователь, закрепленный в пазе втулки 6. Ходовые винты 13 соединены посредством упорных планок 12 и пружин 11 сжатия с двумя подвижными боковыми стенками 3, которые могут перемещаться в боковом направлении. Также имеется датчик 22 усилия, связанный с рифленой пластиной 21, которая может перемещаться вдоль своей оси, причем рифление обращено в полость контейнера. Для возможности регистрации процесса разрушения дополнительная подвижная стенка 5 выполнена прозрачной. Она связана с основанием стенда 1 посредством Г-образных кронштейнов и болтов. Исследование проводится следующим образом. Концентраторообразователем образуется вертикальная канавка в исследуемом материале. Имитатором взрывного устройства 23 подается сжатый газ, из-за чего происходит разрушение грунта. Варьируя количество стенок, величину прижатия грунта, величину местного напряжения в грунте, моделируют возможные условия разрушения материала. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU ÄÄ1548684

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф(4ь ,00

Cb

Об ьДь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИММ

ПРИ flEHT СССР (21)4256370/25-03 (22) 09.03.87 (46) 07.03.90. Вйл. N - 9 (71) Саратовский политехнический институт (72) А.М.Слободский, Ю.Г.Власов .и А.В.Фролов (53) 620.178.325.05 (088.8) (56) Валовнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин. — М.: Высшая школа, 1981, с. 274. (51)5 G 01 N 15/00 Е 02 F 5/30

2 (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА

РАЗРУШЕНИЯ ГРУНТА ПОТОКОМ ГАЗА (57) Изобретение относится к стендам, в частности, для изучения процесса разрушения грунта потоком газов. Цель — расширение эксплуатационных возможностей стенда. Стенд для исследования процесса разрушения грунта потоком газа включает контейнер, ходовые винты 13, 15, подвижные стенки 3, 4 и имитатор взрывного устройства 23, соединенный каналом подачи газа с полостью контейнера. Стенд

1548684

30 снабжен втулкой 6 с пазом прямо: угольного сечения, которая может перемещаться и фиксироваться в любом положении в фигурном пазу. Последний выполнен в неподвижной стенке 2 и сообщен с каналом подачи газа. Имеется объемный концентраторообразователь, закрепленный в пазу втулки 6 ° Ходовые винты 13 соединены посредством упорных планок 12 и пружин 11 сжатия с двумя подвижными боковыми стенками 3, которые могут перемещаться в боковом направ лении. Также имеется датчик 22 усилия, связанный с рифленой пласти ной 2 1, которая может перемещаться вдоль своей оси, причем рифление

Изобретение относится.к исследовательским стендам, в частности для изучения процесса разрушения грунта потоком газов.

Целью изобретения являешься рас,ширение эксплуатационных возможностей стенда.

На фиг. 1 изображен стенд, вид сверху, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.2.

Стенд состоит из контейнера, в ! который заключается исследуемый грунт (материал), имитатора взрывного устройства, механизмов перемещения стенок контейнера, устройства создания концентраторов в исследуемом материале и устройства создания местного изменения напряжения в материале. Контейнер состоит из основания 1 с закрепленной на нем неподвижной стенкой 2, боковых подвижных в поперечном направлении стенок 3, подвижной стенки 4 и подвижной верхней прозрачной стенки 5.

Устройство для создания концентраторов расположено в центре неподвижной стенки 2 и представляет собой втулку 6 с выполненным по всей ее длине пазом прямоугольного сечения. К этому пазу крепится съемный

55 концентраторообразователь 7. Втулка 6 расположена в фигурном пазу 8 и может фиксироваться в поднятом положении винтом 9. Боковые подвижные обращено в полость контейнера. Для воэможности регистрации процесса разрушения дополнительная подвижная стенка 5 выполнена прозрачной. Она связана с основанием стенда 1 посредством Г-образных кронштейнов и болтов. Исследование проводится следующим образом. Концентраторообразователам образуется вертикальная канавка в исследуемом материале. Имитатором взрывного устройства 23 подается сжатый газ, иэ-эа чего происходит разрушение грунта. Варьируя ко.личество стенок, величину прижатия грунта, величину местного напряжения в грунте моделируют возможные условия разрушения материала. 4 ил. стенки 3 опираются на основание 1 и соприкасаются с упорами 10, закрепленными на основании 1. Эти стенки 3 также связаны через пружины 11 сжатия и упорные планки 1? с ходовыми винтами 13„ вращающимися в опорах 14. Подвижная стенка 4 прикреплена к ходовому винту 15, вращающемуся в опоре 16, и выполнена из двух частей, установленных с возможностью повброта относительно друг друга. Подвижная прозрачная верхняя стенка 5 размещается на поверхности исследуемого материала, заключенного в контейнер, и прижимается к нему через уголки 17 с помощью болтов 18, установленных в Г-образных кронштейнах 19, закрепленных к упорам 10 болтами 20. Между неподвижной стенкой 2 и торцом одной из боковых стенок 3 установлена рифленая пластина 21, которая опирается на неподвижное основание 1, гладкой стороной касается неподвижной стенки 2, а рифленой стороной обращена в по.— лость контейнера. Эта пластина 21 соединена с датчиком 22 усилия (например, динамометром) и имеет возможность перемещения вдоль своей продольной оси. Имитатор взрывного устройства 23 соединен каналом подвода газа с фигурным пазом 8, который имеет выход в полость контейнера (выхлопное отверстие) . Между передней 2, задней и боковыми стенками расположен образец грунта 24.

Формула изобретения

15 Стенд для исследования процесса разрушения грунта потоком газа, включающий контейнер, состоящий из основания, неподвижной стенки, подвижной в поперечном направлении

20 стенки и боковых стенок, ходовой винт, соединенный с подвижной стенкой, и имитатор взрывного устройства, соединенный каналом подачи га -за с полостью контейнера, о т л и

25 ч а ю шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен втулкой с пазом прямоугольного сечения, смонтированной с возможностью фиксации втул30 ки и перемещения ее вдоль своей продольной оси в фигурном пазу, выполненном в неподвижной стенке по ее высоте и сообщенном с каналом подачи газа и полостью контейнера, съемным концентраторообразователем, закрепленным в прямоугольном пазу втулки, двумя дополнительными ходовыми вин- тами, соединенными посредством упорных планок и пружин сжатия с двумя

40 боковыми стенками, установленными с возможностью перемещения в поперечном направлении, датчиком усилия и связанной с ним рифленой пластиной, установлен ой с воэможностью

45 перемещения вдоль своей оси между неподвижной стенкой и торцом подвижной стенки, и дополнительной подвижной прозрачной верхней стенкой, связанной с основанием посредством

50 Г-образных кронштейнов и болтон, причем рифленне пластины обращено в полость контейнера.

5 154

Исследования на стенде выполняются следующим образом.

После засыпки грунта (исследуемого материала) между стенками 2-4 производится его уплотнение до толщины, равной высоте подвижной стенки 4. При этом втулка 6 с концентраторообразователем 7 находится в нижнем положении, боковые стенки 3 прижаты к упорам 10, а перед подвижной стенкой 4 устанавливается сегмент, который после уплотнения грунта удаляется с целью создания свободной поверхности для выхода развивающейся трещины. После установки и прижатия к поверхности исследуемого грунта 24 прозрачной подвижной стенки 5 болтами 18 и уголками 17, поднимают втулку 6 с концентраторообразователем 7 в верхнее положение, фиксируя винтом 9. Таким образом в исследуемом материале со стороны выхлопного отверстия образуется вертикальная канавка, повторяющая по форме часть концентраторообразователя

7, выступающую за пределы неподвижной стенки 2. Для изменения формы канавки (концентратора) необходимо заменить концентраторообразователь 7.

Над прозрачной стенкой 5 устанавливается скоростная кинокамера (не показана), производится ее запуск и через определенное время, необходимое для разгона кинокамеры, с помощью имитатора взрывного устройства

23 подается сжатый гаэ. Происходит разрушение образца грунта 24, что фиксируется кинокамерой. Разрушение сопровождается трещинообразованием с выходом трещины на свободную поверхность образца грунта 24 у подвижной стенки 4. Для создания большего количества свободных поверхностей необходимо убрать одну или обе боковых стенки 3, чтобы моделировать случаи полублокированного разрушения грунта и разрушение негабарита. Гуи исследовании процесса разрушения грунта с различной глубиной подачи импульса сжатого газа производят прижатие с определенным

8684 6 усилием боковых подвижных стенок 3 к образцу грунта 24 при помощи ходовых винтов 13, упорных планок 12 и

5 пружин 11 сжатия. Различная степень нагружения образца грунта 24 соответствует. различной глубине подачи импульса сжатого газа. Для исследования материала в условиях местного изменения напряжения через датчик 22 усилия прилагается определенная нагрузка к рифленой пластине 21.

1548684

Составитель В.Шкрыль

Редактор Н.Бобкова Техред Д,Сердрщ<ова Корректор Л.Бескид

Заказ 137 Тираж 44.6 Подписное

9НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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