Устройство для компрессионных испытаний дисперсных материалов
Изобретение относится к динамическим исследованиям грунтов, предназначено для лабораторного изучения компрессионного сжатия при безынерционном загружении образца и для уточнения характеристик бокового давления дисперсных материалов при действии различного рода циклических нагрузок и может быть использовано в строительстве . Цель изобретения - повышение точности результатов исследований за счет снижения инерционной пригрузки и упрощение работы с прибором. Устройство для компрессионных испытаний дисперсных материалов содержит платформу 1, камеру 2 для образца 3 грунта, размещенный на грунте пористый штамп 4, выполненный в виде стакана , обращенного дном к платформе 1, входящий в штамп поршень 5 с закрепленной на нем резиновой оболочкой 6, нагрузочное 10 и следящее VI устройства. Жидкость принимает оболочку 6 к штампу 4 По мере уплотнения образца 3 следящее устройство 12 приводит в действие компенсатор 11. который приводит нагрузочное .стройсгзс 10 в исходное положение 1 з п.с--лы. 2 ил оо С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (Л с (21) 4766176/28 (22) 11,12,89 (46) 07.01.92. Бюл. N- 1 (71) Белорусский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) И.А.Кудрявцев и Н.Н,Пироговский (53) 624.131.385(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N 565229, кл. G 01 N 3/32, 1977. Иванов П.П. Грунты и основания гидротехнических сооружений. М.: Высшая школа, 1985. Авторское свидетельство СССР М 1305565, кл. G 01 N 3/32, 1987. Авторское свидетельство СССР N. 1516858, кл. G 01 N 3/32, 1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПРЕССИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к динамическим исследованиям грунтов. предназначено для лабораторного изучения компрессионного Изобретение относится к динамическим исследованиям грунтов. предназначено для лабораторного изучения компрессионного сжатия и уточнения характеристик бокового давления дисперсных материалов при действии различного рода циклических нагрузок и может быть использовано в строительстве. Известны установки для динамических испытаний образцов (1), (2), (3). Такие установки имеют станину, на которой размещеHbl узлы крепления испытуемого образца. Станина обычно устанавливается на вибрационные и виброударные столы или сейсмические платформы. Кроме того, динамические -нагрузки создаются дополнительным подключением к системе статического нагружеЯ2 1704018 А1 сжатия при безынерционном загружении образца и для уточнения характеристик бокового давления дисперсных материалов при действии различного рода циклических нагрузок и может быть использовано в строительстве, Цель изобретения — повышение точности результатов исследсгваний эа счет снижения инерционной пригруэки и упрощение работы с прибором. Устройство для компрессионных испытаний дисперсных материалов содержит платформу 1, камеру 2 для образца 3 грунта, размещенный на грунте пористый штамп 4, выполненный в виде стакана, обращенного дном к платформе 1. входящий в штамп поршень 5 с закрепленной на нем резиновой оболочкой 6, нагруэочное 10 и следящее 12 устройства. Жидкость принимает оболочку 6 к штампу 4 По мере у"I,отнения образца 3 следящее устройство 12 приводит в действие компе сатор 11. который приводит нагруэоч ое .стройстве 10 в исходное положение 1 z п.,--лы, 2 иг ния различных приставок. Динамические воздействия на столы и платформы создаются механическими вибраторами, ударами грузов. гидравлическими пульсаторами и AP Наиболее близким техническим решениям к предлагаемому является устройство для компрессионных испытаний дисперсных материалов, содержащее платформу с размещенной на ней камерой для дисперсных материалов и передаточный узел нагрузки с измерителем, в стенках камеры выполнены диаметрально расположенные отверстия, устройство снабжено заглушками, установленными с возможностью радикального перемещения в соответствующих отверстиях. 1704018 10 20 35 45 55 8 разующей камеры. траверсу, связанную с платформой, и тензодатчики, о т л и ч а юсвязанных с измерителем, излучателями и приемниками ультразвуковых колебаний, установленными на соответствующих диаметрально противоположных заглушках, и пружинами, несущими тенэодатчики, одни концы которых закреплены на стенке камеры, а другие предназначены для взаимодействия с соответствующими заглушками (4). Недостатком этого устройства является значительная инерционная нагрузка на используемый образец. Целью изобретения является повышение достоверности результатов исследований за счет снижения до минимума инерционной пригрузки и упрощение работы с прибором. Поставленная цель достигается тем, что перфорированный штамп, передающий нагрузку на образец, выполнен в виде стакана, в который входит поршень с прикрепленной е нижней части резиновой оболочкой, при этом между поршнем и оболочкой образуется полость, заполненная жидкостью, сообщающаяся сустройстеом, создающим гидростатическое давление и автоматически регулирующим пополнение жидкости в системе в процессе проведения исследований, для чего оно, з свою очередь, снабжено следящим устройством. Стакан внутренней стороной, обжатый резиновой оболочкой, устанавливается на грунт с возможностью перемещения вниз по мере уплотнения образца и повышения давления, при этом поршень через регулировочный винт, опираясь на траверсу, закрепленную на камере, находится е фиксированном положении, а траверса снабжена тензодатчиками для измерения усилий. передаваемых на образец. На фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 — перфорированный штам с поршне;л и резиновсй оболочкой. Устройство содержит платформу 1, на х трой жестко закреплена камера 2 для образца грунта. На образце 3 грунта размещен штамп 4. е котором расположен поршень 5, снабженный резиновой оболочкой б На поршень опирается регулироеочный винт 7, ввинченный е траверсу 8. Полость между поршнем и резиновой оболочкой посредством гибкой трубки 9 соединена с нагрузочнь м устройством 10 которое соединено с компенсатором 11, приводимым в действие следящим устрсйстео 12. 8 стенках камеры устроены три ряда отверстий специальной формы, в которые вставлены подвижные заглушки 13 иэ жесткого изолирующего материала (оргстекла), подпружиненные плосх .è пружинами (14). Последние одним концом соединены жестко с камерой. На траверсе наклеены тензодатчики 15, регистрирующие усилие, передаваемое на образец 3. Устройство работает следующим образом. Устанавливают платформу 1 на вибростоле, затем на ней крепят камеру 2 для образца, Образец 3 испытуемого материала, например грунта, помещают в камеру и, наложив влажную фильтровальную бумагу, устанавливают на нее перфорированный штамп 4 в сборе с поршнем 5 и резиновой оболочкой 6. Рабочее положение поршня фиксируют с помощью регулировочного винта 7, проходящего через траверсу 8. К нагрузочному устройству 10 прикладывается требуемое усилие и с помощью компенсатора 11 создается требуемое гидростатическое давление, которое обусловлено величиной нагрузки. Усилие передаваемое на образец, регистрируется с помощью тенэодатчиков 15. Расход жидкости в системе, вызванный деформацией образца, выполняется компенсатором, приводимым в действие следящим устройством 12. Давление, передаваемое от штампа на грунт, создается следующим образом. Жидкость, находящаяся поддавлением, поступает в полость между поршнем и резиноы и оболочкой по трубке 9 и прижимает оболочку к внутренней поверхности штампа, передавая при помощи последнего нагрузку на образец. По мере уплотнения образца с поступлением жидкости в полость между поршнь ч и оболочкой следящее устройство 12 приводит е действие компенсатпр, который подает в систему жидкость и приоодит на.-рузочное устройство в исходvoe положение. В стенках камеры устроены три ряда отэорс ий специальной формы, в которые естаьлены подвижные заглушки 13 из жесткого изолирующего материала (оргстекла), подпружиненные плоскими пружина ли 14. которые одним концом соединены жестко с камерой. Предлагаемое устройство для компрессионных испытаний дисперсных материалов по сравнению с прототипом имеет преимущества, полученные за счет уменьшения инерционной пригрузки, которые поэеоляют повысить точность эксперимента Формула изобретения 1. Устройство для компрессионных испытаний дисперсных материалов, содержащее платформу с камерой для образца, перфорированный штамп, установленный в камере с возможностью осевого перемещения, излучатели и приемники ультразвуковых колебаний, установленные на отверстиях об1704018 Составитель И.Кудрявцев Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко Редактор Т.Зубкова Заказ 57 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина. 101 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет снижения величины инерционной пригрузки, штамп выполнен в виде стакана, обращенного дном к платформе, а устройство снабжено поршнем, установ- 5 ленным в стакане и связанным с траверсой посредством регулировочного винта, эластичной оболочкой, прикрепленной к обращенной к дну стакана поверхности поршня, и источником гидростатического давления, сообщенным с полостью стакана между оболочкой и поршнем. 2. Устройство по п.1, о т л и v а ю щ е ес я тем, что тензодатчики для измерения осевого нагружающего усилия закреплены на траверсе.
