Установка для испытания грунта на сдвиг

 

Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследований свойств грунтов и горных пород при сложном неоднородном напряженном состоягши образца. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения циклической ударной пригрузки образца. Установка содержит камеру 1 с крышкой 2 для образца грунта 3, ряд нижних штампов 4 с винтами в виде гидроцилиндров 5, ряд верхних штампов 7. с пружинами 8 и регулировочными резьбовыми втулками 9 со штоками 10, привод 11 mTaNmoBo Для обеспечения циклической ударной пригрузки образца установка снабжена механизмом для циклического осевого перемещения што- §

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1418611 А1 (5D 4 С 01 N 33/24 3/24

1 ург цл щц(1 ..

„-му П

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 5

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4158549/29-33 (22) 1О. 12.86 (46) 23.08.88. Бюп. У 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е В. Лодус (53) 624. 131.377 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1033634, кл. E 02 D 1/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 1337474, кл. Е 02 D 1/00, 1986 ° (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА

HA СДВИГ (57) Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследований свойств грунтов и горных пород при сложном неоднородном напряженном состоянии образца. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения циклической ударной пригрузки образца.

Установка содержит камеру 1 с крышкой 2 для образца грунта 3, ряд нижних штампов 4 с винтами в виде гидроцилиндров 5, ряд верхних штампов 7 ° с пружинами 8 и регулировочными резьбовыми втулками 9 со штоками 10, привод 11 штампов. Для обеспечения циклической ударной пригрузки образца установка снабжена механизмом для циклического осевого перемещения што- ф

1418611 ков, выполненным в виде червячных колес 13 с зубьями 14 на части дуги окружности, взаимодействующих с резьбой 16 на части длины штока 10. Колеса соединены с приводом вращения 15.

Для нагружения образца плавно изменяющимся усилием включают привод 11 и вращением штоков 10 посредством цепной передачи 12 вращают резьбовые втулки 9, деформирующие силовые пружины 8. Для ударной пригрузки образ1

Изобретение относится к строитель, ству, в частности к испытательным

; устройствам для исследований свойств грунтов и горных пород при сложном неоднор одном напряженном состоя нии образца грунта.

1 ель изобретения — расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения циклической ударной, :пригрузки образца.

На чертеже предстанлена схема установки.

Установка содержит камеру 1 с крышкой 2 для образца 3 грунта, ряд нижних штампов 4 с винтами в виде гидроцилиндров 5 с поршнями 6, жестко соединеннымк с штампами 4, ряд верхних штампов 7,установленных соосно с нижними штампами 4 и снабженных пружинами 8, регулировочными резьбовыми втулками 9 и штоками 10, а также привод 11 штампов 7 с цепной передачей

12.

Установка снабжена механизмом для циклического осевого перемещения штоков 10, выполненным в виде червячных колес 13, имеющих зубья 14 на части дуги окружности, соединенных с приводом 15 вращения и взаимодействующих с червячной рез ьбой 16, ныполненной на части длины штока 10 и силовых пружин 17, взаимодейстнуняцих со штоками 10.

Пружины 17 прижаты к штампам 7 винтами 18, Втулки 9 связаны с штоками 10 продольными шпонками и опираются на силовые пружины 8. Штоки 10 соединены с приводом 11 вращения цепной передачей 12 с шестернями 19, усца включают привод 15, вращают колеса 13. При взаимодействии зубьев 14 колес 13 с резьбой штоков 10 последние поднимаются вверх и деформируют пружины 17, а после выхода зубьев 14 из зацепления с резьбой штоки 10 под действием пружин 8 перемещаются вниз и нагружают ударом штампы 7. Разгрузка образца осуществляется сбросом жидкости через вентили 20, 1 ил, 2 тановленными на хвостовых частях tUTo ков на шпонках с возможностью осевог о пер емещения шток он 1 О, Втулки 9 занинчены н крышку 2. На гидроцилиндрах 5 установлены вентили 20. Боковая стенка 21 установки выполнена из прозрачного материала.

Установка работает следующим образом.

1О Включают привод 11 и посредством цепной передачи 12 со звездочками 19 вращают штоки 10. Штоки 10 вращают втулки 9„ которые перемещаются при этом относительно крышки 2 и дефор15 мируют силовые пруяжны 8, отчего на образце 3 грунта появляется постепенно нарастающая нагрузка. Характер распределения нагрузки по поверхности образца задается диаметрами звездо20 чек 19, шагами резьб втулок 9, жесткостью пружин 8. Для создания циклической ударной пригрузки образца включают привод 15 механизма циклического перемещения штампов, в результате чего зубчатые колеса 13 начина-.

25 ют вращение по часовой стрелке (по чертежу) . При поворотах колес их зубья 14 периодически входят н зацепление с резьбой 16 на штоках 10 и пе30р@мещают штоки вверх, сжимая при этом пружины 17. После выхода зубьев 14 из зацепления с резьбой 16 шток 10 под действием пружины 17 перемещается вниз и наносит удар по штампу 7, соз35 давая ударную пригрузку на образце 3.

Порядок нанесения ударов определяется взаимным разворотом секторов зубьев на колесах 13. Во время ударного пригружения образца штоки 10 могут

1418611

Формула из обр ет ения

Составитель Л. Рябенков

Техред Л.Олийнык

Редактор С, Пекарь

Корректор В, Бутяга

Заказ 4147/41

Типаж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 продолжать вращение, и тогда пригрузка ударами осуществляется при постепенном росте общей нагрузки на образце, или привод с цепной передачей 12 выключают, и тогда штоки 10 не вращаются и ударное пригружение идет при постоянной нагрузке на образце.

Ударное пригружение образца может выполняться при снижении усилия на образце, для чего цепную передачу 12 приводят в обратное вращение, при котором втулки 9 уменьшают деформацию пружин- 8. Однако в этом режиме скорость вращения штоков 10 выбирают так, чтобы исключить осевое перемещение штоков в направлении штампов 7 при взаимодействии штоков с зубьями колес 13. Разгрузку образца осуществляют путем сброса жидкости иэ гид- . р оцилиндров 5 при открытых вентилях

20. Для восстановления нагрузки закрывают вентили 20 и вращением гидроцилиндров 5, связанных резьбой со станиной, возвращают штампы 4 в исход-25 ное положение. Силу ударов при ударных пригрузках регулируют вращением винтов 18, изменяя начальное поджатие пружин 17, частоту ударных нагружений — скоростью вращения привода 15. Зп

Порядок выполнения операций по нагружению образца определяется реальной схемой работы грунта ° Наблюдение за поведением образца, за развитием плоскостей смещения, образованием куполов обрушения ведут через стенку 21.

Количество пар верхних и нижних штампов, размеры и мощность установки зависят от размером образцов, за- 40 дач исследований. Для измерения усилий на образце под каждым штампом используют типовые силоизмерители (не показаны), рассчитанные на ударные нагрузки и укомплектованные со- 4> ответствующими регистраторами.

Таким образом, наряду с обеспечением разгрузки образца грунта различными способами и на различных уча стках, предлагаемая установка обеспечивает ударное пригружение образца по всей поверхности или по участкам, осуществляемое циклически на фоне возрастающей, уменьшающейся или постоянной нагрузки на образце. Эти режимы соответствуют работе грунта вблизи фундаментов машин и механизмов, участвующих в отработке месторождений.полезных ископаемых, Установка обеспечивает исследование закономерностей деформирования грунтов в близких к реальным условиям силового воздействия.

Установка для испытания грунта на сдвиг, включающая камеру для образца грунта с крышкой, ряд нижних штампов с приводами в виде гидроци- . линдров, связанных резьбой со станиной, и поршнями, жестко соединенными с нижними штампами, ряд верхних штампов, установленных соосно нижним штампам, с приводами в виде резьбовых втулок с пружинами, связанными шпонками с штоками, имеющими привод через звездочки и цепную передачу, отличающаяся тем, что, с- целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения циклической ударной пригрузки образца, установка снабжена механизмом для циклического осевого перемещения штоков верхних штампов, выполненным в виде червячных колес с зубьями на части дуги окружности, соединенных с приводом их вращения, установленных с возможностью периодического взаимодействия с червячной резьбой соответствующих штоков, подпружиненных сверху.