Прибор трехосных испытаний грунтов

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 19) (111 51) Е 02 О 1 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕН ПИС ЕЛЬСТВУ,(56) 1.Авторское Свидетельство СССРМ 699094, кл. Е 02 П 1/00, 1979.2.Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3004520/33,кл, Е 02 Р 1/00, 1980.(54) (57) ПРИБОР ТРЕХОСНЫХ ИСПЫТАНИЙГРУНТОВ, включающий корпус, эластичную оболочку, нагрузочное приспособление в виде опорной скобы, штампаи сильфона, связанного одним концомсо штампом, а другим - с источникомдавления, и регистрирующее устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем,АВТОРСКОМУ С 8 что, с целью повьааения точности измерений деформаций и напряжений иавтоматизации процесса регистрациирезультатов испытаний, нагрузочноеприспособление снабжено датчиком деформаций, а регистрирующее устройство - приемниками давлений и деформаций, рычажным механизмом и самописцем, при этом приемники давленийи деформаций выполнены соответственно в виде сильфонов высокого и низкого давлений и связаны одним концом с аналогичными датчиками в нагрузочном приспособлении посредст"вом трубок, образуя замкнутые сис-.темы, заполненные деаэрированннойжидкостью, а другим - с самописцемпри помощи рычажного механизмаИзобретение относится к строительству, а именно к определению прочностных и деформационных свойств грунтовых оснований, и может быть использовано для изучения их сложного напряженно-деФормированного со 5 стояния при длительном воздействии внешней нагрузки.Известно устройство для трехосных испытаний грунтов, включающее камеру высокого давления, нагруэоч ное приспособление и оптическую систему измерения деформаций ЯНедостатком устройства является отсутствие автоматической записи результатов испытаний.Наиболее близким к предлагаемому является прибор трехосных испытаний грунтов, включающий корпус, эластичную оболочку, нагрузочное приспособление в виде опорной скобы, штампа и сильфона, связанного одним концом со штампом, а другим - с источником давления, и регистрирующее устройство 2Недостатком этого прибора является, низкая точность измерений деформаций и напряжений.Цель изобретения - повышение точности измерений деформаций и напряжений и автоматизация процесса ре- ЗО гистрации результатов испытаний.Цель достигается тем, что в приборе трехосных испытаний грунтов, включающем корпус, эластичную обо.лочку, нагрузочное приспособление 35 в виде опорной скобы, штампа и сильфона, связанного одним концом со штампом, а другим - с источником давления, и регистрирующее устройство, нагрузочное приспособление снаб жено датчиком деформаций,а регистрирующее устройство - приемниками давлений и деформаций, рычажным механизмом и самописцем, при этом приемники давлений и деформаций выполнены соответственно в виде сильфонов высокого и низкого давлений и связаны одним концом с аналогичными датчиками в нагрузочном приспособлении посредством трубок, образуя замкнутые системы, заполненные деаэриро ванной жидкостью, а другим - с самописцем при помощи рычажного механизма.На фиг. 1 схематически изображен прибор трехосных испытаний грунтов, 55 разрез; на Фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 и 4 - приемник дав- лений и деформаций, разрез; на фиг, 5-7 - рабочая камера в различныхпроекциях, разрез. боПрибор состоит из рабочей камеры 1 высокого давления, которая образована корпусом 2 из прозрачного материала (например, оргстекла) и дном 3. В рабочей камере расположен 65 образец исследуемого грунта 4 в элас. тичной водонепроницаемой оболочке, Система нагружения образца состоит из сильфонов 5 высокого давления (фиг. 5-7), упоров 6, вопринимающих реакцию от давления в сильфонах, штампов 7 на боковых гранях образца и горизонтальных гранях 8, откидывающейся рамы 9 для восприятия реакции при нагружении вертикальной нагрузкой и источников давления, например баллонов со сжатым воздухом (не показаны), Система автоматической записи давлений состоит из приемников 10 давлений (фиг. 1-3), соединенных трубками 11 высокого давления (на схемах показаны двойными линиями) с нагрузочными сильфонами и источниками давления, рычажных систем 12 с самописцами и лентопротяжного механизма с электродвигателем 13, редуктором 14 и лентой 15 для записи. Приемник давления состоит из сильфона 16 высокого давления (фиг. 3), помещенного в корпус цилиндрической формы, и пружины 17, воспринимающей реакцию сильфона.Система автоматической записи деформаций образца включает датчики перемещений на образце в виде силь- фОнов 18 низкого внутреннего давле-. ния (Фиг. 5-7), приемников 19 деформаций (фиг. 2 и 4) с рычажными механизмами 20 и лентопротяжный механизм.Приемники деформаций состоят из сильфонов 21 низкого давления (фиг,4) соединенных вакуумными трубками 22 (на схемах показаны сплошными линиями) с сильфонами-датчиками перемещений на образце, и цилиндрических корпусов. Сильфоны в системе измерения деформаций и соединяющие их трубки заполнены несжимаемой деаэрированной жидкостью.В регистрирующем устройстве имеется также отметчик 23 времени (фиг, 2), позволяющий рассматривать все записанные на ленту процессы, связанные со временем.Подготовку прибора к работе осуществляют следующим образом.Изготавливают образец 4 песчаного или глинистого грунта и помещают его в эластичную оболочку между штампами 8 в рабочей камере 1. Откидывающуюся раму 9 с сильфонами-датчиками 23 деформаций поворачивают вокруг нижних шарниров, закрепленных на дне камеры, до соединения в верхней разъемной частью, при этом пластмассовые присоски, одетые на незакрепленные концы сильфонов, соединяют с оболочкой образца. Поворотом винта с рукояткой в верхней перекладине рамы фиксируют верхний штамп на соответствующей грани образца. Отодвинутые в сторону во время изготовления образца упоры 6 с на1098991 Фиг,грузочными измерительными сильфонами и штампами придвигают к образцу до вхождения штампов в контакт с боковыми гранями и закрепляют.на дне 3, На дно 3 устанавливают кор" пус камеры 2 и прикрепляют специальными быстросъемными захватами,Прибор работает следующим образом.В рабочей камере и в нагрузочных сильфонах поднимают давление до намеченной начальной величины, включают лентопротяжный механизм и производят попарное нагружение граней. При повышении давления в нагрузочных сильфонах одновременно повьааают давление и в сильфоне приемника давления, который давит на пружину 17 приемника, сжимает ее и, перемещаясь, приводит в действие рычажныймеханизм записи напряжений. При де"формациях граней образца перемеще"ния сильфонов 18 повторяются сильфо 5 нами 21 в приемниках деформаций, которые, не встречая сопротивления,вызывают соответствующие перемеще-ния рычагов и самописца, оставляющего на ленте запись,10 Эффективность предлагаемого прибора заключается в существенном повышении точности. измерений напряже-.ний и деформаций, так как .точностьсистемы измерений не зависит от про 15 должительности испытаний, при этомне требуется промежуточная тарировкасистемы регистрации результатов.1098991 6 НИИНИ Заказ 4329/23Тираж 644 Подписное Фи лиал Ужго П "Патент", ул.Проектная,4