Устройство для испытания образцов грунта

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ3 ОЛЕСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рес ублик (n)981508 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 01.06. 81 (21) 3298339/29-33 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень 8946 р д g+ з

E 02 D 1/00

С 01 М 3/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (531УДХ 6?4.131..38(088.8) Дата опубликования описания 15.12.82 (72) Авторы изобретения

Д.Д.Сапегин, lO.Л.Сирота и A Ï.Åêèìoâ

Всесоюзный ордена Трудового Красного ЗнаМени научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е.Веденеева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ

ГРУНТА

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для определения физико-механических свойств грунта и может быть использовано в гидротехническом, прсеевп. ленном и транспортном строительстве..

Известно устройство для испытания грунта, включающее центрирующие направляющие, крепежные головки и обоймы с эластичными прокладками(1), Однако оно не обеспечивает испытание водонасыщенных малосвязанных грунтов, так как при создании растягивающей нагрузки происходит нарушение прочности образца в зоне захвата, Наиболее близким к предлагамому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для испытания образцов грунта, включающее имеющий отверстие захват, соединенный с кривой, нагрузочное и измерительные приспособления (21.

Недостатком устройства является низкая точность измерений, обусловленная отсутствием необходимого контакта поверхности захвата с водонасыщенным малосвязанным образцом грунта.

Цель изобретения - повышение точности испытаний образцов водонасыщенного грунта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания образцов грунта, включающее имеющий отверстие захват, соединенный с крыв. кой, нагрузочное и измерительные приспособления, снабжено размещенным между захватом и крышкой, сильфоном с емкостным датчиком в его основании и соосно расположенным внутри этого сильфона, также имеющим датчик в основании, дополнительным сильфоном, .а также установленным под захватом тарельчатым фильтром с центральной выемкой сверху, а захват выполнен с кольцевой ножевой частью и наружной гибкой оболочкой, причем крышка снабжена обратным клапаном, дополнительный сильфон соединен с крышкой, а датчик основного сильфона пропущен через отверстие в захвате и оперт в выемку тарельчатого фильтра. При этом захват и крышка могут быть соединены между собой имеющими талрепы стойками.

На чертеже показано устройство, 30 общий внд.

981508

Описываемое устройство состоит из захвата в виде поддона 1 с коль- ., цевым ножом 2 и крышки 3. Между ни-, ми расположен сильфон 4. Под поддоном закреплен фильтр 5 тарельчатого типа. На поддоне внутри сильфона 4 5 установлен емкостной датчик 6. K крышке 3 прикреплен дополнительный сильфон 7, на нижней крышке 8, которого установлен индуктивный датчик

9. Крышка 3 снабжена клапаном обрат- 10 ного действия 10. Между крышкой 3 фильтром 4 и поддоном 1 расположены н местах из соединения герметизирующие уплотнительные кольца 11 и 12.

Крышка 3 и поддон 1 снаружи основно- 15

ro сильфона соединены посредством имеюцих талрепы 13 стоек 14, в крышку всуроено грузовое кольцо 15, б соединенное с нагрузочным устройст« вом {на чертеже не показано). Грузо-;щ вое кольцо включает серьгу 16, соединенную с крышкой 3 посредством гайки 17, имеюцей в сечении П-образную форму. Образованная полость необходима для регулирования положения 25 сердечника 18, посредством вращения винта 19. Между ганкой 17 и крышкой

3 расположено уплотнительное кольцо 20. фильтр в центре имеет выемку

21., в которую опирается конец трубки емкостного датчика 6, имеющей на конце отверстия для пропуска скапливающейся паровой воды, проходящей через образованные отверстия 22 s фильтре. К наружной поверхности поддона прикреплена герметиэирующая оболочка 23. Между сильфоном 7 и крышкой 3 расположено уплотнительное кольцо 24 °

Работа устройства заключается в следуюцем.

На крышку 3 через грузовое кольцо

15 прикладывают внешнее сжимающее усилие, которое через сильфон 4 передается на поддон 1, вызывая прижа- 45

THe кольцевого ножа поддона 1 к исследуемой поверхности. При этом сильфон 4 сжимается, давление воздуха внутри сильфона увеличивается и вызывает сработку обратного клапана 10. Клапан открывается и проис- 5О ходит стравливание части внутреннего воздуха из сильфана 4. Дополнительный сильфон 7 сжимается и тем самым вызывает перемещение нижней крышки

8 и катушек индуктивного датчика 9 относительно сердечника 18. Снимают давление, действуюцее на крышку 3 и приводят во вращение талрепы 13, Под действием собственных упругих сил и вращения талрепов, сильфан 4 60 разжимается. Клапан 10 закрывается, а внутри сильфона 4 возникает вакуум. Сильфон 7 под действием сил вакуума растягивается, вызывая перемещение катушки датчика 9, и таким Я образом, измеряют величину вакуума внутри основного сильфона.

Под действием вакуумируюцнх сил свободная паровая жидкость иэ грунта поднимается через отверстия 22 фильтра 5, скапливается в выемке

21 и далее поднимается по трубке емкостного датчика 6. При этом изменяется диэлектрическая постоянная емкостного датчика, по которой и измеряется скорость нарастания уровня воды в трубке датчика и тем самым определяются коэффициенты фильтрации исследуемого грунта. Герметичность полостей сильфона 4 и 7 обеспечивается резиновыми уплотнительными кольцами 11, 12 и 24. По;мере увеличения притока паровой Жидкости в поддон 1 и трубку емкостного датчика 6 степень вакуума начинаетгюнижаться, дополнительный сильфон 7 из растянутого положении постепенно начинает переходить в сжатое, о чем ,свидетельствуют показания индуктивного датчика 9. Затем серьгу 16 через гайку 17 присоединяют к эагрузоч ной системе, позволяющей создавать растягивающие нагрузки на образец.

Через серьгу 16, крышку 3, сильфон

4 и поддон 1 растягивающее усилие передается на испытываемый грунт.

При этом корпус сильфона 4, растяги-, вается, что вызывает появление дополнительного вакуума внутри сильфона 4. Сильфон 7 растягивается. Приводят в движение катушки индуктивного датчика 9. По показаниям датчика

9 регистрируют степень вакуума в сильфоне 4, При необходимости проводят регулировку вакуума, путем дополнительного сжатия сильфона 4 и сработки клапана 10. Растягиваюцую нагрузку прикладывают ступенями до момента разрыва испытываемого образца.

По величине разрывного усилия определяют прочность образца. В случае, когда растягиваюцее усилие превосходит предел прочности материала сильфона, срабатывают талрепы 13, которые предохраняют корпус сильфона 4 от разрушения.

Использование изобретения значительно павыаает точность испытаний и определения прочностных свойств вадонасыщенных грунтов материалов при их растяжении. формула изобретения

1. Устройство для испытания образцов грунта, включающее имеющий отверстие захват, соединенный с крышкой, нагрузочное и измерительные приспособления, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности испытаний образцов водонасыщен981508

Составитель В.Латушкин

Техред У,.Тепер Корректор у. пономаренко, ч

Редактор Л.Авраменко

Заказ 9655/44 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ПНН "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного грунта, оно снабжено размещенным между захватом и крышкой сильфоном C емкостным датчиком в его 0с новании и соосно расположенным внутри этого сильфона также имеющим датчик в основании дополнительным сильфоном, а также установленным под захватом тарельчатым фильтром с центральной выемкой сверху,,à захват выполнен с кольцевой ножевой частью и наружной гибкой оболочкой, причем крымска снабжена обратным клапаном, дополнительный сильфон соединен с крышкой, а датчик основного сильфона пропущен через отверстие в захвате и оперт в выемку тарельчатого фильтра.

2. Устройство по п.1, о т л sr » ч а ю щ е е с я тем, что захват и крышка соединены между собой имеющими талрепы стойками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1О 1. Авторское свидетельство СССР

9467185, кл. G 01 И 1/00, 1972.

2. Авторское свидетельство CCCP

9549709, кл. Е 02 Р 1/00, 1975.