Устройство для испытания грунтов на компрессию и сдвиг в условиях плоской деформации

3 8нерекашиванием не позволяет управлять процессом сдвига и уплотнения, соизмеряя во времени вертикальные и горизонтальные деформации, так как процолжительность горизонтальных деформаций при одностороннем перекашивании образца значительно меньше ввр" тикальных. Устройство не обеспечивает также более значительных горизонтальных смещений слоев в образце, в продолжейии всего времени консолидации, йри определенных величинах нормального давления с сохранением однородного напряженного состояния образца,Целью изобретения является повышение точности измерений путем обеспе" чения двухстороннего, возвратно-поступательного перекашивания образца.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для испытания грунто на компрессию и сдвиг в условиях плоской деформации, содержащее станину, рабочую камеру для грунта с шарнирно закрепленными днищем и боковыми стенками, нагрузочное приспособление, включающее штамп и сдвигающее приспособление,измерительные приборы, снабжено П-образной скобой и дополнительным упором с отверстиями для нажимного винта, а также фланцем, причем дополнительный упор установлен на днище рабочей камеры, фланец - на нажимном винте, а П-образная скоба охватывает динамометр и фланец нажимного винта.На чертеже схеМатически изображено устройство для испытания грунтов на компрессию и сдвиг.Устройство содержит станину 1, выполненную заодно с винтовым прессом 2 для создания вертикальных нагрузок, корпус для исследуемого образца, состоящий иэ днища 3 с шарнирно прикрепленными боковыми стенками 4, которые также шарнирно присоединены к сплошным торцовым стенкам 5, прикреп" ленным к основанию каретки б. Последнее шарнирное соединение представляет собой цапфы, свободно перемещающиеоя вверх и вниз в вертикальных прорезях торцовых стенок, не воспринимая нагрузки. Устройство содержит также верхние роликовые опоры 7, расположенные между днищем корпуса и основанием каретки, и нижние роликовые опоры 8, расположенные между основанием каретки и станиной. Роликовые опоры 7 и 8 служат для передачи вертикального давления и уменьшения трения между основанием каретки б, станиной 1 и днищем 3 корпуса. Штамп 9 воспринимает нагрузку от винтового пресса 2 и передает ее на образец, при этом между винтом и штампом установлен динамометр 10 с помощью двух шаровых опор, служащих для уменьше" ния трения при вращении винта и для центрирования нагрузки. Регулировоч ный винт 11, служащий для корректировки положения каретки в горизон 811 95 тальной плоскости, установлен в резьбовом отверстии стойки станины и,взаимодействуя своим фланцем с основанием каретки, обеспечивает ей возвратно-поступательные перемещения,К основанию каретки б и стенкам 5прикреплены индикаторы часового типа 12 и 13, фиксирующие перемещения, днища 3 корпуса (перекашивание образца) и перемещение штампа 9 (уплотнение образца). Сдвигающее приспособО ление содержит нажимной винт 14,который, взаимодействуя своим фланцем15 и наконечником 16 со скобой 17,динамометром 18, передней опорнойстойкой 19 и задней опорной стойкой15 20 через упор 21, обеспечивает двух"стороннее возвратно-поступательноеперекашивание корпуса с образцом, При в этом динамометр 18 установлен междуопорными стойками 19 и 20, выполненны 2 О ми заодно с днищем корпуса, а скоба17 охватывает динамометр 18 и переднюю стбйку 19. Нажимной винт, установленный в резьбовом отверстии стойки основания каретки, проходит черезоотверстие в передней щеке скобы 17 ичерез отверстие в стойке 19, а упор21 - через отверстие в задней щекескобы 17.Устройство работает следующимобразом.ЗО В корпус помещают исследуемый образец грунта и при помощи винтовогопресса 2, через штамн 9 к нему при кладывают вертикальную нагрузку, вФличина которой определяется по дина мометру 10. После некоторого,уплотнения образца к нему при помощи сдвигающего приспособления прикладываютбоковое усилие в одном из направлений, за счет которого корпус переме О щается по верхним роликовым опорам 7относительно основания каретки б ипроисходит перекашивание образцав соответствующую сторону. При этомодна из боковых стенок стремится походу сдвинуть штамп в сторону от центра приложения вертикальной нагрузки.Для предотвращения этого каретка вместе с основанием 6 и торцовыми стенками 5 при помощи регулировочного винта 11 перемещается по нижним роликоо вым опорам 8 относительно станины 1в сторону, противоположную направлению движения корпуса, на величинусмещения боковых стенок в плоскостиштампа. Вследствие этого штамп 9 55 удерживается в постоянном положенииотносительно точки приложения вертикальной нагрузкии и исключается егоперекос. Положение штампа 9 относительно станины 1 контролируется нульиндикатором, закрепленным на штампе 9и упирающимся в стойку станины. Еслиперекашивание образца производитсяпри прямом вращении нажимного винта14 (по часовой стрелке), то усилие 65передается от его наконечника 16 че881195 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 9887/46 Тираж 696 Подписное илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная рез,динамометр 18 на упор 21, что вызывает перемещение корпуса по роликовым опорам 7 и перекашивание образца вправо (в плоскости чертежа), При обратном вращении нажимного винта усилие передается с помощью фланца 15 и взаимодействукщей с ним скобы 17 на противоположную сторону динамометра 18, а далее и на переднюю стойкК 19, вызывая этим перемещение корпуса и перекашивание образца влево. В обоих случаях динамометр работает на10 сжатие и позволяет Фиксировать усилие сдвига.В предлагаемом устройстве общий угол перекашивания между допустимыми крайними положениями боковых стенок 15 (при противоположных перекосах) составляет 14 ф, т.е. вдвое больше, чем в известных приборах одностороннего перекашивания. Следовательно, горизонтальные деформации (взаимное смещение 2 О слоев по всей высоте образца) также увеличивается вдвое при условии сохранения однородного напряженного состояния, За счет этого, при многократном перекашивании обеспечивается пол-.ная переупаковка частиц и консолидация грунта в условиях сложного напряженного состояния. Устройство позволяет получать прочностные характеристики грунта, более точно отражающие его состояние в разных точках массива и в разные периоды формирования насыпей, в том числе в основаниях сооружений, передвигающихся и работа"кщих машин, при сложном напряженномсостоянии. Экономический эффект достигается эа счет более точного прогнозйрования устойчивости откосов иосадок грунта под машинами и сооружениями, а также за счет правипьного выбора оборудования, технологии производства и сокращения расходов на мероприятия, обеспечивающие нормальныеи безопасные условия эксплуатации,Устройство для испытания грунтов на компрессию и сдвиг в условиях плоской деформации по авт.св. Р 685759, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем обеспечения двухстороннего возвратно-поступательного перекашивания образца, снабжено П-образной скобой и дополнительным упором с отверстиями для нажимного винта, а также фланцем, причем дополнительный упор установлен на днище рабочей камеры, фланец " на нажимном винте, а П-образная скоба охватывает динамометр и фланец нажимного винта. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ф 685759, кл. Е 02 0 1/02, 1979,