334494

ОПИСАНИЕ И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ висимое от авт. свидетельства- явлено 01 Л 1.1970 ( 1448034129-14 11 1/22 с присоединением заявки- Приоритет -Комитет по делам изобретений и открыти при Совете Мииистро СССРОпубликовано 30111.1972, БюллетеньДата опубликования описания 23.Ч.1972 ВС 1=ОЮЗНАЯг.г1 1 " 3 1.АЙк С 4 ЯЯ. Пристаил вский инженерно-строительный инстит аявитель ЛЕНИЯ УСИЛИЙ РЕЗАНИЯ ГРУНТ Д ДЛЯ ОП 5 и б,выабочих поло- ические дати электричененных с заеже не пока 1 тензочувств полненным в стях которых чики, которь 5 ских мостов писывающим зан).ительным элемента виде балочек, на р наклеены тензометр е включены в плеч (см. фиг. 4), соеди элементом (на черт л - О(1) (2) Изобретение относится к технике определения усилий резания грунтов в лабораторных или полевых условиях.Известен предназначенный для этого стенд, включающий раму, резцодержатель с резцом и тензочувствительные элементы,Цель изобретения - раздельное измерение касательной и нормальной составляющих усилия резания и запись каждой составляющей в виде одной линии. Достигается это тем, что резцодержатель посредством вертикальных и горизонтальной тяг подвешен к установленным на раме тензочувствительным элементам, выполненным в виде балочек, на каждой из которых закреплены тензометрические датчики, которые включены в плечи электрических мостов, соединенных с записывающим приспособлением.На фиг, 1 представлен стенд для определения усилий резания грунтов, вид сверху; на фиг. 2 в разр по А - А на фиг. 1; на фиг, 3 - схема действующих на стенд тяговых сил; на фиг. 4 - электрическая схема стенда.Предлагаемый стенд включает раму 1, резцодержатель 2, в котором фиксирующими винта 1 ми 3 закреплен,смененный резец 4, и тензочувствительные элементы 5 и б.Резцодержатель 2 шарнирно подвешен при помощи одной горизонтальной 7 и двух вертикальных 8 тяг к установленным на раме Рама 1 укреплена на осях и с помощьюкатков 9 под действием тягового усилия пере мещается в направляющих 10, выполненныхв виде двух горизонтально установленных швеллеров или двутавров, Ограничители 11 удерживают резцодержатель от боковых смещений,5 Стенд работает следующим образом. Устанавливают заданную глубину резания й. Для этого перемещают резец в резцодержателе и закрепляют его фиксирующими винтами в соответствующем положении. К раме прп кладывают тяговое усилие Р и производят резание грунта. В этот момент на резец действует сила резания, которую можно разложить на касательную Уи нормальную Р,-, составляющие силы резания (см. фиг. 3). В соответ ствии со схемой подвески резцодержателя ктензочувствительным балочкам касательная сила резания равна реакции горизонтальнои тяги 5,.а нормальная сила резания Я- равна алгебраической сумме резаний в вертикальных тягах,У=О (3)(4) Яю - 52 53 Указанные в формулах 2 и 4 реакции тяг деформируют тензочувствительные балочки, вызывая изменение омического сопротивления тензометрических датчиков.Датчики вертикальной балочки электрически включены в мостовую схему (см, фиг.4,а), в соответствии с которой при Жз+ 6) Л (4+ 5) (6) в точках а и б разность потенциалов равна нулю и возникает состояние баланса моста. Оно может возникнуть при отсутствии усилий в тягах или когда(7) 52 - 56=0 т, е. если реакции равны по величине и противоположны по направлению. Это объясняется перекрестным подключением датчиков, благодаря которому омичеокое сопротивлев точках а и б разность потенциалов равна нулю. Это состояние моста называют состоянием баланса, его обычно устанавливают непосредственно перед резанием, когда на резец не действуют силы резания,При таком состоянии запись осциллограммы дает нулевую линию, являющуюся началом отсчета при последующей расшифровке осциллограммы. Всякий разбаланс моста, вызывавмый действием реакции горизонтальной тяги на балочку, дает на осциллограмме отклонение от нулевой линии. Величина этого отклонения определяется степенью разбалаяса моста (величиной деформации балочки) и пропюрциональна изменению наврузки.Для регистрации реакций вертикальных тяг датчики Рз. Рь Лз и Р 6 электрически соединяются между собой перекрестно, т, е. Рз с Р 6, Фз с М 4 и затем каждая пара подключается в соответствующее плечо полумоста (см. фиг, 4, б). Аналогично равенству 5, при равенстве произведенийние, вызванное деформацией датчиков в сечении п - п, вычитается из сопротивления, вызванного деформацией датчиков в сечении т - т (см. фиг. 3). Так как деформации бало чек равногосечения пропорционалыны вызвавшим эти деформации моме 1 нтам, можно записать (см, фиг. 3): В соответствии с формулой (3) при 15 5 - 5 з=О разность М(т - т) - М(п - а) =О (9) вертикальной соГ 1 ри действии на нож20 ставляющей силы резания(10) 52 - 53=Ях -7- О и возникает пропорциональный силе УГ. раз баланс моста, регистрируемый осциллограммой в виде кривой линии.В конечном счете усилия резания воспринимаются рамой, на которой защемлены тензометрические балочки, и .через катки переЗ 0 даются направляющим.Расшифровка осциллограмм осуществляется известным способом, путем умножения значений ординат осциллограмм на значение силового масштаба, определенного тарировЗо кои стенда. Предмет изобретения Стенд для определения усилий резания 40 грунтов, включающий рамму, резцодержательс резцом и тензочувствительные элементы, отличающийся тем, что, с целью раздельного измерения касательной и нормальной составляющих усилия резания и записи каждой 45 составляющей в виде одной линии, его резцодержатель посредством вертикальных и горизонтальной тяг подвешен к установленным на раме тензочувствительным элементам, выполненным в виде балочек, на каждой из ко торых закреплены тензометрические датчики,включенные в плечи электрических мостов, соединенных с записывающим приспособлением. М (т - т) - М (и - п) = 5с - 5 з (с - И) -10 - 1,5,Ь - 5,(Ь а)1 = (5, - 5,) (8)3344 о 4 фиг. Г Фиг Ф Составите аросельс ектор Т. Кита ктор Е. Дай скова ехр ип. Харьк. фил. пред. Патент Заказ 165/803 Изд.465 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретеМосква, ЖТираж 448ткрытиц при Сокая наб., 4/5 Подписное е Министров СССР