Крыльчатка для определения сопротивления грунта сдвигу
Изобретение относится к строительству и может использоваться для определения сопротивления грунта сдвигу в полевых условиях. Цель изобретения - повышение достоверности получаемых результатов. Крыльчатка для определения сопротивления грунта сдвигу состоит из внешних полых валов 2 установленных соосно с внутренним валом 4 один под другим. При вращении внешних полых валов 2 осуществляется независимое их зацепление с внутренним валом 4. На внешних валах 2 установлены секции прямоугольных лопастей 1, которые кратны по высоте. Внутренний вал 4 в нижней части жестко соединен секцией лопастей. При его движении вращается нижняя секция I лопастей, через 120° происходит зацепление средней секции II и еще через 120°-верхней секции III лопастей. Крыльчатка позволяет дифференцированно определять сопротивление грунта сдвигу по боковой поверхности лопастей и по их основанию. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А BTOPCHOMY СВИДЕтельСтВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4260347/31-33
;22) 11.06.87 (46) 15.07,90. Бюл. К - 26 (71) МГУ им. M.В.Ломоносова (72) В.Я.Калачев, С.А.Лапицкий и M.Å.Âoëoâèê (53) 624. 131.37(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 836353, кл. F. 02 D 1/00, 198).
Авторское свидетельство СССР
h! 1418413, кл. Е 02 D 1/00, 1987. (54) КРЫЛЬЧАТКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА СДВИГУ (57) Изобретение относится к строительству и может использоваться для определения сопротивления. грунта
„„Я0„„1578253 А 1 цц Е 02 П 1/00 сдвигу в полевых условиях. Цель изобретения — повышение достоверности получаемых результатов. Крыльчатка для определения сопротивления грунта сдвигу состоит из внешних полых валов 2, установленных соосно с внутренним валом 4 один под другим. При вращении внешних полых валов 2 осуществляется независимое их зацепление с внутренним валом 4. На внешних валах 2 установлены секции прямоугольных лопастей 1, которые кратны по высоте. Внутренний вал 4 в нижней части жестко соединен с нижней секцией лопастей. При его движении вращается нижняя секция I о лопастей, через 120 происходит за 1578253 цепление средней секции Т.1 и еще чео рез 120 — верхней секции III попав стей. Крыльчатка позволяет дифферен4 цированно определять сопротивление грунта сдвигу по боковой поверхности лопастей и по их основанию. 3 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях .
- од строительство для определения сопротивления грунта сдвигу в полевых условиях. 15
Целью изобретения является повышение достоверности получаемых результатов.
На фиг.1 изображено устройство1 общий вид; на фиг.2 - разрез А-А йа фиг.1; на фиг.3 — график зависимости еличины крутящего момента от угла оворота крыльчатки.
Устройство включает три секции I
II, III, каждая иэ которых состоит из 25 лопастей 1, жестко прикрепленных к полым внешним валам 2, расположенным один над другим. На внутренней поверхности полых валов 2 размещены упоры
3 под углом 120 . На внутреннем валу о
4 на одной вертикальной линии устроI ены кулачки 5, входящие в зацепление с упорами 3. Нижний. заостренный конец внутреннего вала 4 жестко связан, с полым внешним валом 2 секции I a. верхняя часть полого вала 2 секции
III с помощью накидной гайки 6 через прокладки 7 соединена с внутренним валом 4. Секции I, II, III разделены между собой антифрикционными про- 40 кладками 8. Высоты секций I, II, III кратны между собой, высоты секций
II u III равны между собой и каждая в два раза превышает высоту секции
Крыльчатка работает следующим об- 45 разом.
В подготовительную стандартным способом горную выработку (скважину, шурф и т.п.) методом задапливания погружают крыльчачку на проектную rory 50 .бину опробования, предварительно установив среднюю и верхнюю секции в крайнее положение, в сторону, про- . тивоположную направлению вращения сдвига (при этом упоры секций II u
III располагаются под углом 120 по о 55 отношению к соответствующим кулачкам, что контролируется по совмещению рисок, нанесенных на лопасти).
Соединяют вал с силопередающим стандартнь м. узлом и передают на вал крутящий момент, при этом первой начинает поворачиваться нижняя секций
I, жестко скрепленная с валом. ВелиI чина крутящего момента (М „ ),его макI симального (M, ) и остаточного
I (М ) значений фиксируется, строится график ее зависимости от угла поворота крыльчатки (фиг.3, участок).
При повороте секции I на угол,120 кулачок вала в верхней секции II входит в зацепление с ее упором и начинает вращать ее лопасти. Измеряют величину суммарного крутящего момента
1I I н (М„), равного сумме М„и М ., а
I iI также Иост и Мост, сТроВТ гр зависимости суммарного момента от угла поворота крыпьчатки (фиг.3 участок "б"). При повороте крыльчатки на 240 в зацепление входит кулачок вала, соответствующий упору средней секции III. Вращают вал и измеряют величину суммарного крутящего ф момента М„,, равного сумме остаточных
"(, о моментов И и M и максимального момента М" . Продолжают вращать крыпьчатку до стабилизации значения
И (.величины крутящего момента Мо т .. Строят график зависимости величины крутящего момента от угла поворота крыльчатки (фиг..3 участок "a").
По результатам испытаний разделяют суммарн. и крутящнй момент íà составляющие эа счет сопротивления грунта сдвигу по боковой поверхности крыпьчатки и по ее основаниям.
Поскольку Мо равен сумме двух моментов — Мос (моменту по основанию) и моменту по боковой поверхности М вон (И,т = 2Мос + И ц, ), то Мост выражается как сумма моментов
II
МосТ ™ост + 2Moc + 2М ок где 2M sos соответствует увеличению длины секции II в два раза, Отсюда, зная величины М, и М определяют М < как он
1578253
Н (М=М -2Мст
Б ос
2М, ЯК ) (О Н
Проверяют. однородность геологического строения опробованного участка, сопоставляя величины крутящих моментов за счет сопротивления грунта сдвигу: по боковой поверхности цилиндра М, рассчитанное выше, и.
М полученное следующим образом. ь
С графика зависимости снимают значение М, равное сумме моментов за счет двух моментов по площади оснований (2МО.) и пяти моментов по боковой поверхности (5М ьо„), 1
Мост = 2М ос + 5М бок
l откуда
gl
M — 2Мос
М ЖУ
В том случае, когда разница между M и М< не превышает 15-207., гоб ворят об однородности геологического строения, а по величинам Ме и Мц судят об анизотропии свойств опробованных грунтов. Расчет касательных напряжений производят по формуле где D — - диаметр крыпьчатки;
Н вЂ” высота секции I, Изобретение позволяет дифференцированно определять сопротивление грунта сдвигу по боковой поверхности лопастей и по их основанию.
Формула и з о б р е т е н и я
Крыльчатка для определения сопротивления грунта сдвигу, включающая внешние валы, установленные соосно с внутренним валом один под другим с возможностью независимого зацепления с ним, и установленные на внешних валах секции лопастей, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения достоверности получаемых результатов, она снабжена дополнительным внешним валом с секци25 ей лопастей, жестко закрепленных на нижней части внутреннего вала, при этом секции лопастей имеют прямоугольную форму, а их высоты кратны между собой.
1 578Z. >3
Составитель Н.Шилин
Техред Л.Олийнык Корректор И.Муска
Редактор Л.Маковская
Заказ 1894
Тираж 544
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
