Устройство для компрессионных испытаний дисперсных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК я)5 6 01 й 3/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ м подг ружеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(46) 07.01,92. Бюл. М 1(71) Белорусский институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССР ГФ 565229,кл. 0 01 й 3/32, 1977.Иванов П.П. Грунты и основания гидротехнических сооружений, М.: Высшая школа, 1985.Авторское свидетельство СССРМ 1305565, кл. б 01 М 3/32, 1987.Авторское свидетельство СССРГч. 1516858, кл, С 01 й 3/32, 1988,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПРЕССИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к динамическимисследованиям грунтов. предназначено длялабораторного 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 размещены узлы крепления испытуемого образца. Станина обычно устанавливается на вибрационные и виброударные столы или сейсмические платформы, Кроме того, динамические нагрузки создаются дополнительны ключением к системе статического на.Я 2 1704018 А 1 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 1 О и следящее 12 устройства, Жидкость принимает оболочку 6 к штампу 4 По мере уплотнения образца 3 следящее устройство 12 приводит в действие компенсатор 11, который приводит нагруэочое .стройсго 10 в исходное положение 1 з п -лы, 2 иг ния различных приставок Динамические воздействия на столы и платформы создаются механическими вибраторами, ударами грузов. гидравлическими пульсаторами и дрНаиболее 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.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 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 в нижней части резиновой оболочкой, при этом между поршнем и оболочкой образуется полость, заполненная жидкостью, сообщающаяся сустройством, 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 этол 1 поршень через регулировочный винт, опираясь на траверсу, закрепленную на камере, находится в фиксированном положении, а траверса снабжена тензодатчикали для измерения усилий передаваемыхна образец,На фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг,2 - перфорироеан ый штал с поршне;л р резиновсй оболочкойУстройство содержит платформу 1, на коброй жестко закреплена кал 1 ера 2 для образца грунта На образце 3 грунта размещен штамп 4, в котором расположен поршень 5, снабженный резиновой оболочкой б На поршень опирается регулировочный винт 7, ввинченный в траверсу 8. Полость между поршнем и резиновой оболочкой посредством гибкой трубки 9 соединена с нагрузочньм устройством 1 О которое соединено с компенсатором 11, приводимым в действие следящим устрсйство 12, 8 стенках камеры устроены три ряда отверстий специальной формы, в которые вставлены подвижные заглушки 13 иэ жесткого изолирующего материала (оргстекла), подпружиненные плоск ли пружинами (14). Последние одним концом соединены жестко с кал 1 ерой. 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 резиноый 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 в действие компенсатпр, который подает в систему жидкость и приоодит на.рузочное устройство в исходрое положение, В стенках камеры устроены три ряда отгорс ий специальной формы, в которые встаьлены подвижные заглушки 13 из жесткого изолирующего материала (оргстекла), подпружиненные плоскими пружинали 14. которые одним концом соединеныжестко с камерой. Предлагаемое устройство для компрессионных испытаний дисперсных материалов по сравнению с прототипом имеет преимущества, полученные за счет уменьшения инерционной пригрузки, которые поэволяют 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.КудрявцевТехред 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, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, 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 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 ч а ю щ е ес я тем, что тензодатчики для измерения осевого нагружающего усилия закреплены на траверсе.