Прибор для определения касательных напряжений при двухплоскостном срезе

Союз Советскееи Социалистичеоеитт Республик(61) Дополнительное к авт. свиа-ву Х,557291 (22) Заявлено 30,12.76(21) 2437722/30-15 51) М, Кл исоедииеиием заявки01 й 3/ Гооударстеенный иамит СССР по делам изобретений,377;620. 105та опубликования описания 05,04,79 ( 088, 8) рытн 2) Авторы изобретения С. Л Я. Сачек и М. В. Седо 1) Заявитель Всесоюзный ордена Трудового сследовательский институт м расного Знамени научноизации сельского хозяйс 54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАСАТЕЛЬНЪХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ДВУХПЛОСКОСТНОМ СРЕЗЕ 2 Изобретение относится прочностных свойств твер оно предназначено для опр сательных напряжений при ном срезе почв и грунтов,к исследованию дых материалов еделения кв- двухплоскостБель достигается определения каса что в приборе ьных напряжений зе рабочие пььев обойм выпол- толусфер хплоскостном с нос одвижных дое внутренних иены в в Известен прибор для определения касательных напряжений при двухплоскостном срезе по осн. авт.св. % 557291, содержаший образцедержатель, выполненный в виде соосно расположенных цилиндрических обойм, заполненных исследуемым сыпучим материалом 111. Средняя из них установлена с возможностью относительного перемешения в поперечной плоскости, в каждая из крайних обойм снабжена подвижным дномМеханизм наг ружения, взаимодействуя с подвижными доньями и передавая через них усилия на исследуемый материал, создает в нем нормальные напряжения.Недостатком известного прибора является то, что нормальные напряжения в объеме исследуемого материала, а значит и в каждой из плоскостей среза сказываются распределенными неравномерно.Это обусловлено затормаживанием частиц сыпучего материала вследствие их трения по стенкам обойм, и кроме того, образованием ядра уплотнения под подвижными доньями, Таким образом нормальные напряжения в плоскости среза меньше нормальных напряжений непосредственно цод штампами (доньями), вследствие чего касательные напряжения в плоскости среза оказываются заведомо заниженными.Белью изобретения является повышение точности определения касательных напряжений путем выравнивания нормальных напряжений в объеме испытуемого материала.На фнг. 1 изображен прибор для определения касательных напряжений при двухплоскостном срезе, общий вид; на фиг. 2- вариант исполнения средней обоймы.Корпус прибора содержит опорную 1и несущую 2 плиты, соединнные между собой стойками 3. На несущей плите с помо 1 цью стоек 4 установлена верхняя плита 5. На подвижной горизонтальной направляющей 6 установлена средняя цилинд О рическая обойма 7. На несущей плите закреплены неподвижные 1 вокняя 8 и верхняя 9 цилиндрические обоймы. Верхнее 10 и нижнее 11 подвижные донья штампы) взаимодействуют с механизмом нагру жения с помощью винтов 12 и 13. Анализ показывает, что равномерность распределения нормадьных напряжений в плоскости среза может быть достигнута при выполнении внутренних рабочих поверхнос О тей штампов параболическими. Учитывая, однако, сложность изготовления таких поверхностей и небольшую ошибку распределения напряжений при замене этих поверхностей сферическими, предпочтительно выполнять внутреннюю поверхность каждого из доньев сферической радиусом, равным внутреннему радиусу обоймы.На нижнее дно нагрузка осушествдяеэся через гибкий элемент с наклонными Зо тензодатчиками 14, а на верхнее днос помощью нажимного элемента 15 через тяги 16.Поперечное смешение средней обоймы регистрируется индикаторной головкой 17 у часового типа а величина осадки верхнего дна соответственно головкой 18.,Осевое перемещение нижнего дна при данной симметричной схеме нагружения принимается равным перемещению верх О него дна, а в случае необходимости может регистрироваться дюбыми известными средствами.Усилие сдвига средней обоймы регистрируется тенэометрическим устройством 45 19, которое с помощью тросиков 20 соединено с одной стороны с этой обоймой, а с другой стороны - с редуктором и приводом 21. Запись производится вторичным прибором 22.50 Прибор работает следующим образом.Все три обоймы устанавливаются соосно, После этого устанавливаются верхнееподвижное дно 10, система нагруженигтяга 16 н элемент 15, подводятся индикаторные головки 17 и 18, и вращениемвинта 13 тензодатчики 14 выставляютсяна нуль.Нагружая верхнее и нижнее донья одинаковыми нагрузками, сдвигают среднююобойму в поперечном направлении и регистрируют усилие сдвига. Зная площадьвнутреннего сечения обойм, по известнымзависимостям рассчитывают нормальныеи касательные напряжения.Прибор может ыть легко модернизирован для оценки адгезии и параметроввнешнего трения. Йля этого среднюю обойму целесообразно выполнить сплошной иэматериала, контробразца, с которым взаимодействует сыпучий материал, напримерметаллической, причем ее поперечныйразмер должен быть больше внутреннегодиаметра верхней и нижней обоймы с тем,чтобы не просыпался исследуемый материал при ее относительном перемещении.Перемещение этой обоймы может бытьпоступательным или вращательным в плоскости, перпендикулярной оси неподвижныхобойм. В последнем случае ось вращениясредней обоймы может как совпадать,так и не совпадать с осью неподвижныхобойм,формула изобретенияПрибор для определения касательных напряжений при двухплоскостном срезе по авт, св. % 557291, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью повышения точности путем уравнивания нормальных напряжений испытуемого материала внутри обойм, рабочие поверхности подвижных доньев выполнены в виде внутренних полусфер.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Ж 557291, кл. (3 01 Й 3/ООу 1973.655925 Составитель Е. :аревредактор И. Квачадзе Техред 3, Фанта 1(орректор Г, На ПодписноеССР Филиал 111 П Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 2 Тираж 1089 И Государственного коми елам изобретений и откросква, Ж, Раушская каз 1502/3 111 И 1 1 1по д 1,.1 О,15, М