Устройство для определения несущей способности грунта

Союз советских Социалистических Респубдик(5 оединением заявкиГасударственный камитет Савета Министров СССР па делам изабретеиий и аткрытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕН НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТА изображен пределени 1Изобретение касается исследования физико. механических свойств грунта и, в частности, может быть использовано для оценки грунтовых условий при прогнозировании проходимости колесных и гусеничных машин по деформируемым грунтам.Известно устройство для определения несущей способности грунта, включающее штампы различных размеров и приспособление для нагружения и замера усилий и деформаций,Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет исключить усилие среза при определении характеристик несущей способности грунта.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения несущей способности грунта, содержащее штамп, выполненный в виде двух концентрических дисков, из которых внешний закреплен на корпусе с возможностью вертикального перемещения, причем внешний и внутренний диски соединены с нагрузочным и измерительным приспособлениями.Однако при использовании этого устройства невозможно определить усилие сжатия.Цель изобретения - повышение точности определения усилия сжатия за счет исключения усилия среза. Это достигается тем, что в м устройстве корпус через тензоз со штоком внутреннего диска,Диски могут быть любой формы, так как значение несущей способности от этого не меняется. В таблице, в качестве примера, приведены результаты по определению несущей способности, полученные при помощи предлагаемого устройства с различными размерами штампов (фон - пахота супесчаная). Устройство было выполнено в трех вариантах: диаметр наружного диска составлял 7 см, диаметр внутреннего диска - 2, 3 и 5 см. 15 В таблице приведены результаты по пятизамерам для каждого варианта, где /т 1 и 62 - глубина погружения штампа; Р, - усилие на внутреннюю часть штампа; Р 0 - несущая способность грунта. В п/п 6 приведено значение несущей способности при достижении грунтом предела текучести (при заглублении макс)Из таблицы видно, что при деформациигрунта предлагаемым устройством представляется возможность получить константу, характеризующую предельную несущую способность грунта, не зависящую от форм и размера штампов,На фиг. 1 о предлагаемое уст ройство для о я несущей способносм 3 б 3 б 3 б 3 б 3 б 1 макс 86 117 89,4 117,3 83,5 112,0 86,2 113,2 87,9 114,0 120,0 6,11 13,8 18,2 13,97 18,21 13,64 18,22 13,8 18,4 13,8 18,0 19,3 6,12 31,6 40,8 32,1 40,8 30,0 40,9 31,9 41,3 31,0 40,6 43,4 6,24 6,32 6,10 6,25 5,98 6,01 6,18 6,21 6,08 6,15 5,92 6,06 6,23 6,16 6,15 6,16 сти грунта; на фиг. 2 показан разрез по А - А на фиг. 1.Устройство состоит из штампа, выполненного в виде двух концентрических дисков; внешнего 1 и внутреннего 2. Внешний диск 1 закреплен на корпусе 3, который связан с нагружающим механизмом через измерительное приспособление - тензозвено 4. Шток 5 внутреннего диска штампа связан через тензозвено 6 с корпусом 3, который соединен с датчиком 7 погружения штампа в грунт.Рабочая часть устройства (см. фиг. 2) состоит из внешнего 1 и внутреннего 2 дисков штампа, беззазорно входящих один в другой,Внешний диск 1 соединяется с корпусом 3, внутренний диск 2 - со штоком 5, передающим усилие Р, от внутреннего диска тензозвену 6, которое жестко связано со штоком и корпусом 3. Суммарное усилие Рг, необходимое для деформации грунта по всей площади штампа, воспринимается тензозвеном 4, жестко связанным с корпусом 3. При деформации грунта внутренний и внешний диски перемещаются одновременно на одну и ту же глубину.Устройство для определения несущей способности грунта работает следующим образом.Под действием силы Р замеряемой и фиксируемой посредством тензозвена 4, рабочая часть устройства заглубляется в грунт до достижения несущей способности грунта. Под действием сил сопротивления грунта нагружается тензозвено 6, фиксирующее усилие на внутренний диск. Предельное значение силы Рь отнесенное к площади внутреннего диска, характеризует несущую способность грунта, а разность сил Р, и Р, - суммарную характеристику грунта с учетом смятия и срезагрунта по периметру штампа. Запись двухусилий Р, и Р позволяет наряду с оценкойнесущей способности грунта определить уси 5 лия среза, а также сопоставить результатыс ранее известными. Если предел несущейспособности не достигнут вследствие недостаточной сжимающей силы Р 9 илн в результате опыта получены дискретные значения, то10 можно воспользоваться одним из известныхрасчетных способов с учетом граничных усчовий при 62=26Конструкция предлагаемого устройства позволяет менять формы и размеры штампов,15 т. е. варьировать размерами наружных(внешних) и внутренних дисков в зависимости от потребностей исследования,Опытный образец устройства изготовлен ииспытан при проведении работ по определе 20 нию несущей способности грунтов при выполнении исследований по оценке проходимостиполноприводных автомобилей.Обработка результатов эксперимента производилась с использованием основных поло 25 жений теории вероятностей и методов математической статистики. Формула изобретенияУстройство для определения несущей спо собности грунта, содержащее штамп, выполненный в виде двух концентрических дисков, из которых внешний закреплен на корпусе, нагружающий механизм и измерительное приспособление, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения усилия сжатия за счет исключения усилия среза, корпус через тензозвено связан со штоком внутреннего диска,560123 А. фиг,г Составитель А. Елк Редактор М. Дмитриева Техред О. Тюрина Корректор Л. Брахннна ПодписноеР ипография, пр. Сапунова аказ 1385/11 Изд.ЦНИИПИ Государственн по делам 113035, Москва75 Тираж 904го комитета Совета Министровизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 415