Установка для исследования напряжений и деформаций в грунте

ОЮЗ СОВЕТСКИОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК И 9) Зщ 601 М 17 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ СУДА О ДЕЛ Ъ РР,цу,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Авторское свидетельство СССРйф 756256, кл. 6 01 И 17/00, 1979.2, Авторское свидетельство СССРйф 74745, кл. С 01 И 17/00, 1978.(,54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯНАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ В ГРУНТЕ,включающая корпус с направляющими,перемещаемую по направляющим каретку с датчиками давления и вертикальных перемещений, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышенияточности и расширения диапазона измерений, она снабжена дополнительной сменной кареткой с горизонтально расположенными вертикально под-:вижными ножами, основная каретка выполнена с горизонтально установлен"ными вертикально подвижными штангами, датчики давления смонтированы навнешних концах штанг, а датчики перемещений механически связаны с соот"ветствующими штангами.1 10354Изобретение относится к испытани"ям транспортных средств, а именнок устройствам, исследующим взаимодействие движителя транспортного средства с грунтом. 5Известно устройство для измерения давления гусеничного движителяна грунт, содержащее датчики давления, расположенные в грунте, каждыйдатчик снабжен микровыключателем и 10контактирующим с ним поворотным подпружиненным рычагом, а на каждомопорном катке гусеничного движителязакреплен стержень, взаимодействующий с падпружиненными рычагами датчиков),Недостатком этого устройства является невозможность регистрацииизменения положения датчика давленияв грунте под действием нагрузки отгусеничного движителя.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для определенияположения датчика давления от звена гусеничного движителя на грунт,содержащее корпус с направляющими,перемещаемую по направляоцим каретку с датчиками давления и вертикальных перемещений21.Однако данное устройство не позволяет определить распределение на"пряжений и деформаций по глубинегрунта. Кроме того, измерения, про"водимые с помощью этого устройства,не обладают достаточной точностью,так как при установке устройства подколею движения транспортного средства происходит нарушение структурыгрунта, что приводит к искажениюрезультатов измерений.Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона изме"рений.Указанная цель достигается тем,что установка для исследования напряжений и деформаций в грунте, вклю чающая корпус с направляющими, перемещаемую по направляющим кареткус датчиками давления и вертикальныхперемещений, снабжена дополнительной сменной кареткой с горизонталь" 50но расположенными вертикально подвижными ножами, основная каретка выполнена с горизонтально установлен.ными вертикально подвижными штангами, датчики, давления смонтированы 55на внешних концах штанг, а датчикиперемещений механически связаны ссоответствующими штангами. На фиг. изображена установка с дополнительной кареткой; на фиг.2- разрез А-А на фиг.1; на фиг, 3- установка с основной кареткой, общий вид; на фиг. 4 " размещение датчика глубины колеи.Установка дЛя исследования напряжения и деформаций в грунте содержит корпус 1, на котором в бугепях 2 кре" пятся направляющие 3, предназначенные для установки и обеспечения перемещения основной 4 и дополнительной 5 кареток, На дополнительной ка" ретке 5 с помощью винтов 6 монтируют ся штанги 7 с ножами 8 и датчиками 9 давления,и она жестко соединена с плитой 10, через которую передается нагрузка от приваренного к корпусу силового узла 11, вследствие чего каретка движется по направляющей. Силовой узел состоит из штока 2 с вилкой, гайки 13, обоймы 14, втулки 15 . и цилиндрического корпуса 6, Гайка 13 на внешней поверхности имеет шлицы, в которые входит стопор 7 обоймы 14, и правую резьбу, а на внутренней - левую резьбу. Для регистрации перемещений датчиков 9 давления под действием нагрузки от движителя транспортного средства на корпусе укреплен измеритель о перемещения, представляющий собой реостатный датчик, движок 19 которого соединен со штангой. 7. Контакты тенэометрических датчиков 9 давления подключаются к усилителю ( не показан), выход которого имеет электрическую связь со шлейфовым осциллографомне ,показан), где результаты измерений регистрируются на осциллографическую ленту. Реостаты измерителей 18 перемещений подключаются к шлейфам осциллографа через переменные сопротивления. Датчик 20 глубины колеи устанавливается на колее предполагаемого движения транспортного средства,Установка работает следующим образомНа небольшом расстоянии от предполагаемой колеи движения транспортного средства выкапывается в грунте шурф, размеры которого соответствуют размерам корпуса 1 установки, На направляющих 3 монтируется дополнительная каретка 5 с ножами 8 и установка в таком виде помещается в шурф. Далее, вращая обойму 14 против часовой стрелки вид со стороны ка3 10 ретки 9, выкручивают гайку 13 и шток 12 из втулки 15 тем самым перемещая каретку 5 по направляющим 3 Ножи 8, внедряясь в грунт, прорезают каналы под предполагаемой колеей движения транспортного средства ( структура грунта под колеей практически не нарушается). Для того, чтобы вывести ножи 8 из каналов, поворачивают. стопор 17 на 180 и вращают обойму 14 в противоположномнаправлении. После этого необходимо подготовить установку непосредственно к проведению измерений. Каретка 5 с ножами 8 заменяется на.каретку 4 с датчиками 9 давления и измерителями 18 перемещений Расстоя- ние между датчиками 9 давления должно соответствовать расстоянию между ножами и выбирается из условий эксперимента, Подобную регулировку проводят с помощью зажимных винтов 6. Датчики 9 давления вводятся в каналы с помощью силового узла, затем винты б отпускают, вследствие чего у атангс датчиками 9 давления появляется возможность перемещаться вдоль каретки 4. При движении тран 354524спортного средотва под его опорамипроисходит деформация грунта, кроме того, изменяются физические свойства грунта по глубине. Датчики давления, размещенные на разной глубине,позволяют получить распределение на"пряжений в зависимости от глубины.Под действием нагрузки слои грунтавместе с датчиками давления изменяютсвое положение, это перемещение фик"сируется измерителями 18. Датчик 20глубины колеи дает возможность проследить процесс колееорразования вгрунте при движении транспортногосредства.Использование предлагаемой установки повышает точность проводимыхизмерений, расширяет область приме- .нения и позволяет определить законраспределения напряжений и деформа-,ции по глубине грунта. Полученные данные о Физико-механических свойствах грунта дают возможность прогнозировать движение . как отдельных транспортных средств так и колонн по грунтам с различной несущей способностью.