Установка для исследования динамических свойств грунтов в условиях трехосного нагружения

(51)5 6 0 00 Е 02 01/00 комитетИ ОТКРЫТИЯМ ОСУДАРСТВЕ Н 1 ЬПО ИЗОБРЕТЕМИПРИ ГКНТ СССР ЗОБРЕТЕН АНИ Эгт ця О ЛЬСТВУ(71) Кубанский государственный университетэ(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 1310476, кл. Е 02 О 1/00, 1985.Развить методику и технику экспериментальных лабораторных и натурных исследований механических свойств грунтовпри динамических воздействиях, - .Отчет оНИР. Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ ВУСЛОВИЯХ ТРЕХОСНОГО НАГРУЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к строительствуи может использоваться при определениистроительных свойств грунтов оснований.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки.Установ- Г К АВТОРСКОМУ СВИД ка включает стабилометр 1, связанный со статическим 3 и динамическим 4 нагрузочн ы ми устройствами. В оэможн ость не.зависимой работы статического и динамического устройств обусловлена наличием нагруэочной рамки 5. через тарельчатые пружины 24 закрепленной на опорной площадке 6, Статическое нагрузочное устройство включает рычаг 9 с переменной длиной плеч при перестановке оси 10, связанный с ним двигатель 7 и загрузочную площадку для гирь 19. Динамическое нагруэочное устройство включает вибратор 20, жестко закрепленный на крепежной раме 21, а также систему обратной связи вибратора 20 с датчиком деформаций образца 2, Двигатель 7 шарнирно связан с рычагом 9 и, ф в свою очередь, шарнирно закреплен на кронштейнах 12. В зависимости от программы испытаний возможна как раздельная, так и совместная работа статической и ди- й намической систем, обеспечивающих различные сочетания статического, динамического и кинематического воздействия на образец, что расширяет функциональные возможности установки. 3 ил.1Изобретение относится к строительсту, в частности к инженерно-геологическим зысканиями исследованиям строительных войств грунтов.Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей установки.На фиг. 1 представлена установка, обцая схема; на фиг. 2 - ,узел крепления элекгродвигателя кинематического привода, наиг. 3 - узел крепления рычага с гайкой 10 инематического привода.Установка включает стабилометр 1, нутри которого помещается образец 2, стаическое нагрузочное устройство 3, динами- еское нагрузочное устройство 4, и 15 загрузочную рамку 5, передающую статические и динамические воздействия на образец.Статическое нагрузочное устройство 3 состоит из опорной площадки 6, электровигателя 7, плунжера 8, рычага 9, на котоом предусмотрены отверстия для переустановки оси 10 и изменения за счет Этого соотношения длин плеч рычага 9. .Электродвигатель с редуктором 7 установ лен на опорной плите 11, которая крепится шарнирно к кронштейнам 12 двумя винтами ,13 (фиг, 2). Вал 14 редуктора 7 соединен ,карданом 15 с винтом 16 винтовой пары,. гайка 17 которой крепится нэ рычаге 9 дву мя винтами 18 (фиг. 3), обеспечивающими воэможность поворота гайки 17, Такоекрепление двигателя с редуктором 7 и винтовой пары 16-17 позволяет сохранить соос- . ность винтовой пары в процессе 35 кинематического нагружения. Статическое нагрузочное устройство содержит также загрузочную площадку 19.Динамическое нагрузочное устройство 4 состоит из исполнительного механизма 40 20, жестко связанного крепежной рамой 21с опорной площадкой 6, и центрирующей диафрагмы 22 Посредством нагрузочной рамки 5, которая крепится к опорной площадке 6 шпильками 23 и тарельчатыми пру жинами 24, статическое нагрузочное устройство 3 и динамическое нагрузочное устройство 4 связаны со штоком 25 штампа 26, нагружающего образец 2 вертикальной нагрузкой. Стабилометр содержит тензо метрические системы 27 и 28 для измерения поперечных и осевых деформаций образца соответственно и тензометрические систе. мы 29 и 30 для измерения. осевых усилий и бокового давления в стабилометре 1. 5Подготовка образца 2 и стабилометра 1 к эксперименту проводится по общепринятым методикам.. При проведении эксперимента в зависимости от траектории и характера нагружения выполняется определенная последовательность операций. Например, для статического нагружения по траектории раздавливания создается определенное боковое давление в камере стабилометра, а девиаторное нагружение осуществляется гирями, помещаемыми на загрузочную площадку 19. При этом включается в работу статическое нагрузочное устройство 3: нагрузка от гирь через рычаг 9, плунжер 8, стабилометр 1, нагрузочную рамку 5, шток 25, датчик осевых усилий 29 и штамп 26 передается на испытуемый образец 2. Для кинематического нагружения также создается определенное давление в камере стабилометра, двумя винтами 18 электродвигатель с редуктором 7 соединяется с рычагом 9. Применение синхронного двигателя с жестким передаточным числом редуктора (мощность нагружающего устройства на порядок и более больше мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления образца) создает постоянную скорость перемещения гайки 17 относительно винта 16 и через рычаг 9, плунжер 8, стабилометр 1, нагрузочную рамку 5, шток 25, датчик осевых усилий 29 и штамп 26 создается постоянная скорость осевой деформации испытуемого образца 2. Изменением положения оси 10 соотношением длин плеч рычага 9) создается различная постоянная скорость осевой деформации образца 2, После достижения определенного уровня статического напряжения состояния образца или определенной осевой деформации образца включается динамическое нагрузочное устройство 4. Динамическое нагружение с задэнной амплитудой нагрузки создается исполнительным механизмом 20 на основе электродинэмического принципа(на проводник в постоянном электромагнитном поле действует сила, пропорциональная силе тока, протекающего по проводнику), т.е, управляя силой тока в обмотке электродинэмического исполнительного механизма 20, жестко связанного крепежной рамой 21 с опорной площадкой 6, через нэгрузочную рамку 5, шток 25, датчик осевых усилий 29 и штамп 26 нэ испытуемый образец 2 передаются требуемые переменные силовые воздействия по форме и амплитуде.Динамическое нагружение с заданнойамплитудой деформаций создается испол нительным механизмом 20 с использованием обратной электрической связи по осевым перемещениям образца и через нагрузочную рэмкч 5, шток 25, датчик осевых усилий 29 и штамп 26 передается на испытуемый образец 2.,Иедолуженко Техред М.Моргентал Корректор И.Муска Ре аказ 1507Тираж 507 Подписное ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Диафрагма 22 центрирует исполнительный механизм 20 по нагруэочной рамке 5 и штоку 25. Посредством тенэометрических систем 27, 28 измерения деформаций образца и тенэометрических систем 29, 30 измерения осевых усилий на образце и бокового давления в стабилометре 1 контролируются мгновенные и интегральные значения напряжений - деформаций на поверхности образца. Такая связь позволяет передавать на испытуемый. образец различные комбинации статических и динамических нагрузок, что расширяет функциональные возможности установки по сравнению с известным.ф о рмул а изобретен ия Установка для исследования динамических свойств грунтов в условиях трехосного нагружения, влючающая станину, стабилоА метр с рабочей камерой для размещения образца грунта, статическое нагрузочное приспособление с нагрузочной рамкой и вибратором, тензометрические приспособ ления для измерения осевого усилия и давления в рабочей камере. осевых и радиальных деформаций образца, о тл и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, приспо собление для статического нагружениявыполнено в виде приводного от электродвигателя рычага с переменной точкой опоры, который снабжен загрузочной площадкой для гирь, установлен на станине и 15 связан одним концом с рабочей камерой, адругим - с элекродвигателем, причем нагрузочная рамка динамического нагруэочнго устройства подпружинена относительно станины.ф)п