Установка для исследования динамических характеристик грунтовых образцов при ударных деформациях

 

4ИОЬ

О П И С А

ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИ

Союз Советскик Социалистических

Ресаублик (61) Дополнительное к авт. (22) Заявлено 17.06.74 (21) с присоединением заявк (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюл

Дата опубликования описан л,2 G 01N 3/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

К 624.131.385 (088.8) (72) Авторы изобретения

Д. Д. Прокопенко и И. И. Рипка

Львовский сельскохозяйственный институт (71) Заявитель (54) УСТАНОВ КА ДЛЯ ИССЛ ЕДОВАН ИЯ

ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ГРУНТОВЫХ ОБРАЗЦОВ

ПРИ УДАРНЪ1Х ДЕФОРМАЦИЯХ

Изобретение относится к технике исследования физико-механических свойств почво-грунтов.

Известно устройство для исследования динамических характеристик глинистых грунтов при ударных деформациях, включающее ударник, диафрагменные датчики для измерения напряжений и спусковое приспособление (11

Недостатком устройства является отсутствие возможности учета эпюр напряжений под деформатором.

Наиболее близким к описываемому изобрстению по технической сущности и достигаемому результату является установка для исследования ударных характеристик почво-грунтов и других материалов с помощью маятниковых копров с резиновыми ускорителями (2).

Однако у такого устройства не регистрируется величина обратимой и остаточной деформации, так как датчик деформации соединяется с ударником, который после удара отскакивает от образца.

Целью изобретения является распшренпе области исследований.

Достигается это тем, что установка снабжена тензометрическим фланцем, тарельчатым упором и штоком, расположенным эксцентрично внутри грунтового образца, причем тензометрический фланец через шток соединен с тарельчатым упором.

На чертеже показана принципиальная схема установки для исследования динамических характеристик грунтовых образцов при ударных деформациях.

Установка включает основание 1 ударноспускового устройства, стойку 2, кронштейн 3, при помощи которого направляющая 4 рабочей пружины 5 крепится к стойке. Кронштейн

6 с направляющим шкивом 7, жестко соедп10 пенные с направляющей рабочей пружины, служат для сжатия рабочей пружины тросом

8 через упорный фланец 9 с помощью гидропилиндра 10. Спусковой механизм состоит из обоймы 11, спускового рычага 12 и спускового

15 крючка 13. Он соединяет трос для сжатия рабочей пружины с штоком гидроцилпндра и обеспечивает мгновенный спуск рабочей пружины. Указатель 14 деформации рабочей пружины отмечает уровень энергии (величину

20 сжатия) рабочей пружины перед опытом. Аммортизаторы 15 и 16 уменьшают вибрацию при срабатывании ударно-спускового устройства. При помощи механизма возврата 17 шток гидроцилиндра приходит в исходное по25 ложение. Исполнительным органом ударно-регистрирующего устройства является ударник

18 с тензометрическим бойком-штампом и тензозвеном для замера напряжений и ударных усилий. Ударник передвигается в подшппни30 ках качения 19, установленных в направляющей 20 его. Направляющая ударника прп по

3

541106

15

40 мощи кронштейна 21 крепится к стойке 22.

Массивная опорная плита 23 жестко соединена с основанием 24 ударно-регистрирующего устройства посредством кронштейна 25. Она служит для крепления тензометрического фланца 26 с тензометрическим одометром 27 и образцом испытуемого материала. Тензометрический фланец 26 при помощи диафрагменного датчика (аналогичного датчику штампа ударника 18) измеряет напряжение деформации под образцом и скорость ее изменения, а одометр 27 — напряжение бокового распора.

Игольчатый шток 28 с тарельчатым упором 29 и электродатчиком перемещений 30 смещен относительно оси образца, не нарушает его структуру и служит для регистрации деформаций. Электрические сигналы тензодатчиков подаются на усилитель 31 и фиксируются при помощи осциллографа 32.

Установка работает следующим образом.

При помощи возвратного механизма 17 шток гидроцилиндра 10 выдвигается из последнего. Трос 8 вводится в зацепление со спусковым крючком 13 спускового механизма, который фиксируется спусковым рычагом 12. На тензометрический фланец 26 устанавливается образец испытуемого материала свободно плп в тензометрическом одометре (в зависимости от задачи исследования). Шток 28 пронизывает образец. На определенном расстоянии от торца образца со штоком жестко соединяется тарельчатый упор 29. При помощи гидронасоса и гидроцилиндра 10 через трос 8 рабочая пружина 5 сжимается. В этом положении пружина фиксируется запорным клапаном гидросистемы. Соосно с пружиной и образцом устанавливается ударник 18, который вводится в соприкосновение с упорным фланцем 9 рабочей пружины 5.

Поворотом рычага 12 спускового механизма через пульт дистанционного управления включается в работу осциллограф и производится выстреливание ударника. Крючок 13, освобожденный спусковым рычагом, проворачивается вокруг оси и отпускает трос, а последний— рабочую пружину. Ударник входит в соприкосновение с тарельчатым упором 29 штока датчика деформации, передвигая его до соприкосновения с торцом образца. По известной величине пути тарельчатого упора и времени, определяется скорость удара. Тензометрический боек штампа (мембранный датчик) регистрирует напряжение деформации и скорость ее изменения. Тензодатчик ударника фиксирует усилие и время удара. Тарельчатый упор 29, передвигаясь вместе с материалом образца, записывает величину прямой деформации и ее скорость, а после отскакивания бойка от образца — величину и скорость обратимой деформации и остаточную деформацию. Тензодатчик фланца 26 фиксирует напряжение под образцом и скорость его изменения, По начальной длине образца и времени начала отметки напряжения бойка и фланца, определяется скорость волны напряжений.

Формула изобретения

Установка для исследования динамических характеристик грунтовых образцов при ударных деформациях, включающая основание, опорную плиту, ударник с бойком и направляющей, ударно-спусковое устройство, измерительно-регистрирующее устройство, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расширения области исследования, установка снабжена тензометрическим фланцем, тарельчатым упором и штоком, расположенным эксцентрично внутри грунтового образца, причем тензометрический фланец через шток соединен с тарельчатым упором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. М 155307 G 01п 3/30, 1948.

2. Ставницер П. P. Деформация оснований сооружений от ударных нагрузок, М., «Стройиздат», 1969.

541106

/ г

Составитель В. Латушкнн

Текред А. Камышникова

Корректор Н. Аук

Редактор Т. Кузьмина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2816/11 Изд. № 1893 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4)5