Устройство для определения динамических характеристик грунтовых оснований

 

Союз Советски к

С©цмалмстмчвсиик . Рвспублмм

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнмтельмое к авт. свид-ву(22) Заявлено 27.07.79 (21) 2830340/29 — 33 с присоединением заявки J4t— (28) Прморитет— (5I )Ni. Кл.

Е 02 D 1/00.

3ЪеудеретвеииыМ комитет

СССР лв делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 30.10 81 Бюллетень №40

Дата опубликования описания 30.10.81 (53) УДК624.131.5 (088.8) (72) Авторы изобретения ..

Л. П. Волков и С. Т. Захаров (71) Заявитель донецкий государственный проектный и научно-исслед промышленного строительства Донецкий Промстройнинпроетк" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ.Изобретение относится к строительству и предназначено для определений в полевых условиях динамических характеристик грунтовых оснований, необходимых для проектирования и расчета фундаментов машин с динамическими нагрузками.

Известны устройства для определения динамических характеристик грунтовых оснований фундаментов, включающие опорную плиту (штамп), жестко соединенную с вибромашиной (1).

Недостатком этих устройств является то, что они не обеспечивают создание явно выраженной силы горизонтального направления в плоскости опорной плиты и точности определений.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения динамических характеристик грунтовых оснований, включающее балку с набором грузов, жесткие штампы, закрепленные на кон, цах балки, монтированный на ней вибратор направленного действия с дебалансными масса-, ми и измерительные приспособления (2).

Основным недостатком конструкции устройства является невозможность плавных регулировок интенсивности в направленности динамического воздействия на ходу, что снижает точность определений и ограничивает возможное. ти устройства.

Цель изобретения — повышение точности определений.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для определения динами- ческих характеристик грунтовых оснований, включающем балку с набором грузов, жесткие штампы, закрепленные на концах балки, монтированный на ней вибратор направленного действия с дебалансными массами и измерительные приспособления, вибратор направленного действия снабжен механизмом поворота отно-. сительно балки, а балка соединена с одним из штампов посредством шарового шарнира, а с другим — через шарнирно закрепленные на нем ползуны, установленные в образованных в балке продольных пазах, причем ось поворо-. та внбратора совмещена с линией пересечения плоскости вращения центров дебалансных масс

876833

Зо

40

55 с плоскостью, проходящей через ось шарниров ползунов перпендикулярно продольной оси балки.

На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 3 —,разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство включает в себя балку 1 с набором грузов 2, закрепленные на концах балки 1 штампы 3 и 4, вибратор 5 направленного действия с дебалансными массами 6 и измерительные приспособления 7. Балка 1 соединена со штампом 3 посредством шарового шарнира 8, а со штампом 4 — через установленные в образованных в балке 1 продольных пазах 9 ползуны, . закрепленные шарнирами на этом штампе. Вибратор 5 направленного действия снабжен механизмом поворота относительно балки 1, выполненным, например, в виде самотормозящейся червячной пары,и монтирован на балке 1 таким образом, что ось поворота вибратора 5 совмещена с линией пересечения . плоскости вращения дебалансных масс 6 с плос костью, проходящей через ось шарниров ползунов перпендикулярно продольной оси балки 1.I

Устройство работает следующим образом.

В процессе определений динамических характеристик грунтовых оснований вибратор 5 направленного действдя в самом общем случае занимает наклонное положение относительно балки 1 (фиг. 1). При работе электродвигателей вибратора 5 его вращающиеся дебалансные массы 6 создают гармоническую силу направленного действия. Вертикальная составляющая этой силы проходит через ось шарниров полэунов и поэтому полностью воспринимается штампом 4. Горизонтальная составляющая воспринимается только штампом 3, так как через полэуны горизонтальная сила на штамп 4 не передается. При этом штамп 4 совершает только вертикальные, а штамп 3— только горизонтальные колебания. В соответствии с направленностью движений в основании штампа 4 наблюдаются только переменные деформации упругого равномерного сжатия, а в основании штампа 3 — только переменные деформации упругого равномерного сдвига-грунта. При необходимости изменение величины нагрузки на каждый из штампов 3 и 4 и их соотношения обеспечивается с помощью мехаг низма поворота изменением наклона вибратора 5 относительно продольной оси балки 1. При повороте вибратора 5, когда плоскость вращения дебалансных масс 6 из вертикального положения переходит в горизонтальное, амплитуды вертикальных колебаний штампа 4 и деформаций упругого равномерного сжатия грунта в его основании изменяются в пределах от своего максимального значения до некоторого . минимального значения, а амплитуды горизон- . тальных колебаний штампа 3 и деформаций упругого сдвига грунта в основании штампа

3 — в пределах от нуля до некоторого максимального значения. Изменением количества грузов 2 и передвижением их набора вдоль балки 1 добиваютея постоянства резонансной частоты колебаний динамической системы при вариациях среднего давления под штампами 3 или 4, либо постоянства среднего давления при вариациях резонансной частоты колебаний.

Измерительные приспособления 7, связанные со штампами 4 и 3, отрабатывают сигналы, пропорциональные кинематическим параметрам соответствующих штампов. Эти сигналы регистрируются и служат исходными данными при определении динамических характеристик основания соответственно при упругом. равномерном сжатии и при упругом равномерном сдвиге грунта.

Определение динамических характеристик грунтовых оснований производится по любой иэ известных методик. При определении нелинейности динамических характеристик грунтовых оснований, связанных с переменностью кинематических параметров колебаний, особенно важным становится возможность плавного контролируемого изменения гармонической нагрузки на штампы в широких пределах.

Использование предлагаемого устройства при определении динамических характеристик грун- . товых оснований позволяет повысить их достоверность, а следовательно, снизить повреждаемость фундаментов машин с динамическими нагрузками, повысить их надежность, уменьшить затраты на их ремонт, снизить лросадочные деформации грунтовых оснований.

Формула изобретения

Устройство для определения динамических характеристик грунтовых оснований, включающее балку о набором грузов, жесткие штампы, закрепленные на концах балки, монтированный на ней вибратор направленного действия с дебалансными массами и измерительные приспособления, о т л и v а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определений, вибратор направленного действия снабжен механизмом поворота относительно балки, а балка соединена с одним из штампов посредством шарового шарнира, а с другим — через шарнирно закрепленные на нем полэуны, установленные в образованных в балке продольных пазах, причем ось поворота вибратора совмещена с линией пересечения плоскости вращения центров дебалансных масс с плоскостью, проходящей через ось шарниров ползунов перпендикулярно продольной оси балки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

876833

1. Авторское свидетельство СССР У 60&072, кл. G 01 М 7/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР Н 690115, кл. Е.02 О 1/00, 1978 (прототип).

Put 2

876833

Составитель P. Погосян

Техред А.Бабинец Корректор А. Ференц

Редактор К. Лембак

Заказ 9531/38

Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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