Стенд для исследования физико-механических свойств грунтов

 

О П И С А Н И Е (»>93760

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.12.80 (21) 3226739/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5! ) М. Кл.з

Е 02 D 1/02

G 01 М 13/00

Гасударственный комитет

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 28.06.82 (53) УДК 624 131..376 (088.8) по делан нзобретеккй к открытий (72) Автор изобретения

Л. К. Соколов (/

Красноярский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института строительного и дорожного машиностроениR.. (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ГРУНТОВ

Изобретение относится к строительству, в частности к технике для изучения сопротивлений талых и мерзлых грунтов разрушению при сжатии и растяжении, и может быть использовано при инженерно-строительных изысканиях.

Известен стенд для исследования процесса деформирования образцов грунтов, включающий раму, тензометрическую головку и гидропривод (1).

Однако получение на этом стенде высоких скоростей деформирования до 4 — 5 м/с практически невозможно, так как это требует дорогостоящего гидрооборудования высокой производительности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стенд для исследования свойств материалов, включающий раму с установленной на ней опорной шиной, тензометрическую головку, привод с тяговой цепью и смонтированным на ней захватом (2) .

Недостатком известного стенда является невозможность проведения на нем исследований процесса сжатия образцов грунта, при которых после деформации образца на некоторую величину (на несколько мм) необходимо остановить тензоголовку.

Цель изобретения — расширение области исследований путем обеспечения испытания образцов грунта на сжатие при высоких скоростях их деформирования.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для исследования грунтов, включающем раму с установленной на ней

1Q опорной шиной, тензометрическую головку, привод с тяговой цепью и смонтированным на ней захватом, шина выполнена в своей нижней части с прямоугольным вырезом и снабжена боковыми пластинами, установленными с возможностью перестановки на боковых гранях шины, причем нижние грани пластин расположены на уровне опорной поверхности шины.

На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд

2о общий вид; на фиг. 2 — положение захвата в момент перехода через головку; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 1.

На раме 1 смонтированы звездочки 2 и 3 тяговой цепи 4, на которой установлен

937607 захват 5. Захват 5 выполнен с возможностью в.взаимодействия с тензометрической головкой

6, установленной на направляющих 7. Для предотвращения прогиба тяговой цепи 4 на раме 1 смонтирована опорная шина 8, выполненная с прямоугольным вырезом 9 для выхода захвата 5. На боковых гранях шины 8 смонтированы с возможностью перестановки вдоль выреза 9 и в пределах длины шины 8 боковые пластины 10 и 11, нижние грани 12 и 13 которых расположены на уровне опорной поверхности 14 шины 8.

Боковые пластины 10 и 11 зафиксированы на шине 8, например, с помошью болтовых соединений 15. Привод тяговой цепи 4 включает в себя установленные на раме 1 электродвигатель 16, редуктор 17 и цепную передачу 18. Образец грунта 19 установлен между промежуточными плитами 20 и 21, связанными через шаровые соединения 22 и 23 с тензометрической головкой 6 и плитой 24. Для ограничения хода головки 6 на раме 1 смонтирован ограничитель 25.

Работа стенда осуществляется следуюгци м образом.

Перед проведением опыта захват 5 переводится в положение Б, а боковые пластины 1О и !! закрепляются на шине 8 болтами 15 в требуемом положении (в зависимости от необходимой величины деформации образца грунта 19). Затем образец грунта устанавливается между промежуточными пластинами 20 и 21 и зажимается между ними перемещением головки 6 влево. При этом головка 6 через шаровое соединение 22 взаимодействует с промежуточной плитой 21, а плита 24 через шаровое соединение 23 с промежуточной плитой 20. Поскольку усилие зажатия образца грунта 19, необходимое для удержания его между плитами 20 и 21, невелико, то оно обеспечивается простым поджатием образца 19 головкой 6, которая удерживается в заданном положении за счет сил трения между ней и направляющими 7. Далее включается электродвигатель 16, который через редуктор 17 и цепную передачу 18 приводит во вращение звездочки 2 и 3, цепь 4 и захват 5. При этом весь привод разгоняется без нагрузки. Захват 5, взаимодействуя сначала с опорной поверхностью 14 шины 8. а затем с нижними гранями 12 и 13 боковых пластин 10 и 1, входит в зацепление с головкой 6 уже при стабильной скорости движения и, перемещая ее по направляющим 7, начинает деформировать образец грунта 19. При подходе захвата 5 к вырезу 9 он выходит из зацепления с головкой 6 (так ничто в данный момент не ограничивает его нерешение вверх) и проходит над ней, размещаясь в вырезе 9.

После чего головка 6 останавливается. При полном хрупком разрушении образца 19

10 остановка головки 6 (ксгда она движется по инерции) осуществляется ограничителем 25. Натяжение цепи 4 производится с учетом обеспечения разворота захвата при переходе через головку 6.

Испытания предлагаемого стенда показали возможность проведения на нем исследований параметров сопротивления мерзлых грунтов сжатию при скоростях деформирования до 6 м/с, характерных для вы20 сокопроизводительных траншейных машин.

Формула изобретения

Стенд для исследования физико-механических свойств грунтов, включающий раму с установленной на ней опорной шиной, тензометрическую головку, привод с тяговой цепью и смонтированным на ней захватом, отличаюи1ийся тем, что, с целью расширения области исследований путем обеспечения испытания образцов грунта на сжатие при высоких скоростях их деформирования, шина выполнена в своей нижней части с прямоугольным вырезом и снабжена зь боковыми пластинами, установленными с возможностью перестановки на боковых гранях шины, причем нижние грани пластин расположены на уровне поверхности шины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рованский М. И. и др. Приборы и оборудование, применяемые при испытании машин для разработки мерзлых грунтов. М., 45 ЦНИИТЭСтрой, — 1969, с. 4.

2. Авторское свидетельство СССР

JVo 32! 709, кл. С! 01 М 13/00, 1969 (прототип) .

937607

10 1315 4 Я 1Ф 3 д 13

Фиг3

Фиг. 2 (оставитсль В., 1ат шкин

Редактор В. Лазаренко Техред А. Ьойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 439639 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4