Нагрузочное устройство к приборам для испытания грунтов

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к исследованиям физико-механических свойств дисперсных грунтов. Цель изобретения - повышение точности испытаний. Устройство содержит корпус 1, в котором закреплен резервуар 2 с сильфоном 3, заполненным жидкостью. На поверхности резервуара установлен нагреватель 5 ленточного типа, а внутри помещен датчик 6 давления реохордного типа, подключенный к инвертирующему входу компаратора. К неинаертирующему входу компаратора подключены делитель опорного напряжения, составленный из резисторов, и датчик 10 перемещний, установленный между основаниями сильфона 3. При включении устройства начинается нагрев жидкости в резервуаре 2 и вытеснение ее в сильфон 3. По мере растяжения сильфона 3 и перемещения связанного с ним штока 4 напряжение на инвертирующем входе компаратора уменьшается, н при достижении значения опорного напряжения цепь питания нагревателя 5 размыкается. Стабилизация нагрузки обеспечивается коррекцией опорного напряжения с помощью датчика 10 перемещений. 2 ил. ю-: - -; fpi/.f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,SUÄÄ 1422151 (sg 4 С 0! N 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1345095 (21) 41 92288/29-33 (22) 12.02,87 (46) 07,09,88, Бюл. Ф 33 (71) Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве Госстроя

СССР (72) 10.А. Аветикян (53) 624.131.376(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Я 1345095, кл, G 01 N 33/24, 1986. (54) НАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО К ПРИБОPAN ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ (57) Изобретение относится к области строительства, в частности к исследованиям физико-механических свойств дисперсных грунтов. Цель изобретения — повышение точности испытаний.

Устройство содержит корпус 1, в котором закреплен резервуар 2 с сильфоном 3, заполненным жидкостью. На поверхности резервуара установлен нагреватель 5 ленточного типа, а внутри помещен датчик 6 давления реохордного типа, подключенный к инвертирующему входу компаратора. К неинвертирующему входу компаратора подключены делитель опорного напряжения, составленный из резисторов, и датчик

10 перемещний, установленный между основаниями сильфона 3. При включении устройства начинается нагрев жидкости в резервуаре 2 и вытеснение ее в сильфон 3. По мере растяжения сильфона 3 и перемещения связанного с ним штока 4 напряжение на инвертирующем входе компаратора уменьшается, и при достижении значения опорного.напряжения цепь питания нагревателя

5 размыкается. Стабилизация нагрузки обеспечивается коррекцией опорного напряжения с помощью датчика l0 перемещений. 2 ил.

1422151

Изобретение относится к строительству, в частности к исследованиям физико-механических свойств грунтов

t и является усовершенствованием изобретения по авт.св. Ф 1345095.

Цель изобретения — повышение точности испытаний.

На фиг. 1 дано предлагаемое устройство,общий вид, на фиг. 2 — элек- 10 трическая схема устройства.

Устройство содержит корпус 1, в котором закреплен резервуар 2 с сильфоном 3, заполненные жидкостью. Сильфон 3 связан со штампом (не показан) 15 посредством штока 4. На поверхности резервуара 2 установлен нагреватель

5 (ленточного типа), а внутрь резервуара помещен датчик 6 давления (реохордного типа}, В качестве схемы сравнения использован компаратор 7, к инвертирующему входу которого подключен датчик 6 (клеммы à-a ), Делитель опорного напряжения, составленный из резисторов 8 и 9, подключен 25 к неинвертирующему входу компаратора. В ту же цепь включен датчик 10 перемещения (клеммы б-б -б") и подстроечный резистор 11. Датчик переме. щения установлен между основаниями сильфона. Выход компаратора 7 соеди нен с ключом 12, содержащим, например, реле с нормально замкнутыми контактами. В цепь источника 1 3 питания последовательно с ключом 12 включен наi5 греватель 5 (клеммы в-в ), Между резервуаром 2 и корпусом 1 помещен теплоиэолятор 14.

Устройство работает следующим образом. 40

При включении устройства начинается нагрев и расширение жидкости в резервуаре 2. Избыток жидкости, вытесняемый в сильфон 3, вызывает его растяжение и перемещение штока 4, связанного со штампом, Нагрев жидкости обеспечивается нагревателем 5.По мере повышения давления жидкости сопротивление датчика 6 и напряжение на инвертирующем входе компаратора 7

50 уменьшаются, Когда это напряжение сравняется с опорным, на выходе компаратора появляется положительный потенциал, а контакты ключа 12 размыкают цепь питания нагревателя 5.

Опорное напряжение на неинвертирую55 щем входе компаратора определяется номиналом RI резистора 8 и положением движка переменного резистора 9, полное сопротивление которого RZ

Каждому положению движка резистора 9 должно соответствовать определенное. значение нагрузки, прилагаемой к грунту. Схема (фиг.2) обеспечивает стабилизацию нагрузки Путем включения нагревателя 5 при падении давления в резервуаре. Усилие по преодолению штампом сопротивления грунта сжатию с учетом противодействия сил упругости сильфона.

F =PS- СЬ1, где P — давление жидкости в резервуаре1

S — эффективная площадь основания сильфона;

С вЂ” жесткость сильфона Ь1 — приращение его длины при растяжении.

При небольших растяжениях сильфона, когда 81 мало, усилие F передаваемое на штамп, определяется из соотношения Г Ф РЯ. В этом случае каждому фиксированному значению опор о ного напряжения U соответствует ол определенное значение F. При испыта ниях слабых грунтов, дающих большую осадку при малых нагрузках, влияние сил упругости СЬ1 сильфона становится соизмеримым с произведением PS из-за увеличения Ь1. Тогда требуется о коррекцияЬП, в процессе опыта (в зависимости от осадки грунта в каждый момент времени). Поскольку силы упругости пропорциональны dl то и корректирующее напряжение должно из-. меняться по линейному закону. Напряжение коррекции снимается с движка реохордного датчика 10 перемещения,. полное сопротивление которого RÇ.

Часть RÇ составляет переменное сопро" тивление R 3 между движком и общим проводом. Сопротивление подстроечного резистора 11 равно R4. Если RÇ+

+R4 (

R 3

ЕЗ+М где Е„ " отрицательное напряжение питания, поступающее на резистор 11 (R4).

Результирующее автокомпенсированное опорное напряжение U >, подаваемое на неинвертирующий вход компаратора, определяется иэ соотношения о R 5!

КЗ+24

142215 формула изобретения

Щ/е 2

Составитель В. Врачев е

Техред A.Êðàâ÷óê

Корректор1В Бутяга

Редактор И. Шулла

Подписное

Заказ 4424/44

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При верхнем положении (фиг.2) движка реохордного датчика 10, когда клемма 6 подключена к общем: проводу по известному устройству, значение 5 е

Р2

U = — — — .Е где R 2 — сопротивеп .R1+R2 ление части резистора 9 между движком и общим проводом; E — положительное

+ напряжение питания. При ступенчатом нагружении U Ä является фиксированной величиной для каждой определенной ступени нагрузки.

Изобретение позволяет повысить точность приложения нагрузки и расширить область применения устройства на слабые грунты за счет устранения

4 погрешностей, возникающих из-за уменьшения фактической нагрузки на величину противодействия сил упругости сильфона.

Нагрузочное устройство к приборам для испытания грунтов по авт.св.

У 1345095, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности испытаний, нагружающее приспособление снабжено датчиком перемещений, установленным между основаниями сильфона и включенным в цепь неинвертирующего входа компаратора.