Установка для испытания грунта на сдвиг

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР В 1033634, кл. Е 02 П 1/00, 1983.Авторское свидетельство СССР Оф 1337474, кл. Е 02 Р 1/00, 1986(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА ЯА СДВИГ(57) Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследований свойств грунтов и горныхпород при сложном неоднородном напряженном состоянии образца. Цель изобретения - расширение функциональныхвозможностей 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 образцаустановка снабжена механизмом дляциклического осевого перемещения што-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 11и вращением штоков 10 посредствомцепной передачи 12 вращают резьбовыевтулки 9, деформирующие силовые пружины 8. Для ударной пригрузки образ 1Изобретение относится к строительству, в частности к испытательным , устройствам для исследований свойств грунтов и горных пород при сложном неоднородном напряженном состоянии образца грунта,1 ель изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения циклической ударной , :пригрузки образца.На чертеже представлена схема установкиУстановка содержит камеру 1 с крышкой 2 для образца 3 грунта, ряд нижних штампов 4 с винтами в виде гидро- цилиндров 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 резьбой 16, выполненной на части длины штока 10 и силовых пружин 17, взаимодействующих 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 14колес 13 с резьбой штоков 10 последние поднимаются вверх и деформируютпружины 17, а после выхода зубьев 14из зацепления с резьбой штоки 10 поддействием пружин 8 перемещаются внизи нагружают ударом штампы 7. Разгрузка образца осуществляется сбросомжидкости через вентили 20, 1 ил,2тановленными на хвостовых частях штоков на шпонках с возможностью осевого перемещения штоков 10, Втулки 9завинчены в крышку 2. На гидроцилиндрах 5 установлены вентили 20. Боковаястенка 21 установки выполнена из про"зрачного материала,Установка работает следующим образом.10 Включают привод 11 и посредствомцепной передачи 12 со звездочками 19вращают штоки 10, Штоки 10 вращаютвтулки 9 которые перемещаются приэтом относительно крышки 2 и дефор мируют силовые пруяжны 8, отчего наобразце 3 грунта появляется постепенно нарастающая нагрузка. Характерраспределения нагрузки по поверхностиобразца задается диаметрами звездо чек 19, шагами резьб втулок 9, жесткостью пружин 8, Для создания циклической ударной пригрузки образцавключают привод 15 механизма циклического перемещения штампов, в результате чего зубчатые колеса 13 начина-.25ют вращение по часовой стрелке (почертежу). При поворотах колес ихзубья 14 периодически входят в зацепление с резьбой 16 на штоках 10 и пе 30 ррмещают штоки вверх, сжимая при этомпружины 17. После выхода зубьев 14из зацепления с резьбой 16 шток 1 Опод действием пружины 17 перемещаетсявниз и наносит удар по штампу 7, соз 35 давая ударную пригрузку на образце 3.Порядок нанесения ударов определяется взаимным разворотом секторов зубьев на колесах 13, Во время ударногопригружения образца штоки 10 могут1418611 Формула из обр ет ения Составитель Л. РябенковТехред Л.Олийнык Редактор С, Пекарь Корректор ВБутяга Заказ 4147/41 Типаж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, 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 15 так, чтобы исключить осевое перемещение штоков в направлении штампов 7 при взаимодействии штоков с зубьями колес 13. Разгрузку образцаосуществляют путем сброса жидкости иэ гид- . роцилиндров 5 при открьггых вентилях 20. Для восстановления нагрузки закрывают вентили 20 и вращением гидро- цилиндров 5, связанных резьбой со станиной, возвращают штампы 4 в исходное положение, Силу ударов при ударных пригрузках регулируют вращением винтов 18, изменяя начальное поджатие пружин .17, частоту ударных нагружений - скоростью вращения привода 15. 30 Порядок выполнения операций по нагружению образца определяется реальной схемой работы грунтаНаблюдение 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 дач исследований, Для измерения усилий на образце под каждым штампом используют типовые силоизмерители (не показаны), рассчитанные на ударные нагрузки и укомплектованные со ответствующими регистраторами,Таким образом, наряду с обеспечением разгрузки образца грунта различными способами и на различных участках, 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 испьггания грунта на сдвиг, включающая камеру для образца грунта с крышкой, ряд нижних штампов с приводами в виде гидроци-. линдр ов, с вяза нных р ез ьбой 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, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с. цельюрасширения 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.