Установка для испытания образцов на трехосное сжатие

.,ЯО, 1226131 юД С 01 И 3/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ьь Щр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССРВ 1033912, кл. С 01 й 3/10, 1982.(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗ-ЦОВ НА ТРЕХОСНОЕ СЖАТИЕ(57) Изобретение относится к техникеиспытаний образцов грунта в приборахтрехосного сжатия по заданной траектории нагружения. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей за счет увеличения числа траекторий нагружений и снижения трудоемкос"12261 ти испытаний. Установка содержит силовую раму 2 и установленную на ней камеру (К) 4 со штоком для размещения образца 3. Продольное усилиештока 5 преобразуется в давление в К 4 устройством обеспечения постоянного отношения боковой и осевой нагрузки в виде распределительной планки 17 с ползунком (П) 18 и установленного на раме 2 мембранного редуктора (Р) 9 давления. Р 9 сообщает К 4 с узлом гидравлического бокового нагружения. Мембрана Р 9 имеет жесткий центр со стержнем 14 и регулировочную пружину. Шток 5 через П 18 взаи 31модействует с узлом механическогоосевого нагружения в виде стола 6пресса 1 и упора 7 динамометра 8 нараме 2. Планка 17 работает как рычагНагрузка от штока 5 уравновешивается усилиями в упоре 7 и в стержне14, который передает усилие на жесткий центр. На мембране и соответственно на выходе Р 9 изменяется давление. Соотношение изменений давленияопределяет траекторию нагружений, которая зависит от положения П 18 напланке 17. При положении П 18 справаили слева от упора увеличивается илиуменьшается давление в К 4. Зил.Изобретение относится к технике испытаний образцов, преимущественно грунта, в частности к установкам для получения деформационных характеристик образцов в условиях трехосного сжатия по заданной траектории нагружения.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей за счет увеличения числа траекторий нагружений и снижения трудоемкости испытаний.На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - узел крепления распределительной планки к стержню мембраны редуктора давления; на фиг. 3 - возможные траектории нагружения.Уогановка для испытания образцов на трехосное сжатие содержит пресс 1 с силовой рамой 2, установленную в последней для размещения образца 3 рабочую камеру 4 со штоком 5, связанную с узлом гидравлического бокового нагружения в виде источника постоянного давления (стабилизатора);Установка также содержит узел механического осевого нагружения в виде стола 6 пресса 1 и упора 7 динамометра 8, закрепленного на раме 2, устройство обеспечения постоянного отношеония боковой и осевой нагрузки, выполненное в виде мембранного редуктора 9, жестко закрепленного на раме 2 посредством кронштейна 10 и сообщающего рабочую камеру 4 со стабилиэатором (не показан посредством гибкого шланга 11.Мембрана 12 редуктора 9 имеетжесткий центр 13 со стержнем 14 и 5 пружиной 15, поджимаемой регулировочной гайкой 16, установленной в корпусе редуктора 9.Устройство обеспечения постоянногоотношения боковой и осевой нагрузкитакже включает распределительную план.ку 17 с ползунком 18. Планка 17 шарнирно закреплена на стержне 14 посредством двух трехгранных призм 19и гаек 20 с одной стороны и на упоре 15- с другой.Камера 4 установлена на столе 6пресса 1, при этом шток 5 камеры 4взаимодействует с ползунком 18 распределительной планки 17.20 Установка работает следующим образом.С помощью гайки 16 создается требуемое начальное давление на образец3. В соответствии с.выбранной траек торией нагружения фиксируется положение ползунка 18 на распределительнойпланке 17. Камера 4 устанавливается,так, чтобы шток 5 располагался подползунком 18. При подъеме стола 6 Зо пресса 1 шток 5 упирается в ползунок18. Распределительная планка 17 работает как рычаг: нагрузка от штока5 уравновешивается усилиями, возникающими в упоре 7 и в стержне 14.Стержень 14 передает усилие на жесткий центр 13, изменяя давление намембрану 12, что приводит к изменению давления на выходе редуктора 9. Благодаря этому изменение давления на выходе редуктора 9 оказывается зависящим от изменения усилия в штоке 5. Соотношение между этими изменениями, т.е. направление траектории нагружения, зависит от положения ползунка 18.Если ползунок 18 расположен справа от упора 7, то увеличение усилия в штоке 5 сопровождается увеличением давления в камере 4, так как усилие в штоке 5 вызывает дополнительное давление на мембрану 12 редуктора 9. Ес. ли ползунок 18 расположен слева от упора 7, увеличение усилия в штоке 5 сопровождается уменьшением давления в камере 4. В этом случае между выходом редуктора 9 и камерой 4 может устанавливаться дренажный переменный дроссель (не показан), который настраивается на постоянный расход воздуха, соответствующий требуемой скорости изменения давления, Если давление в камере 4 создается воздухом, то практически оказывается достаточно утечек через неплотности соединений.Связь между положением ползуна 18 и траекторией нагружения устанавливается опытным путем. Усилие в штоке 5 вычисляется через показания динамометра 8 и соотношение расстояний между штоком 5, упором 7 и стержнем 14 или с помощью тензодатчиков (не показаны) на штоке 5.1Таким образом, установка позволяет выдерживать условия кинематического нагружения, т.е. нагружения с заданной скоростью вертикальной деформации, обеспечивая при этом заданное соотношение между напряжениями как на участке упрочнения, так иразупрочнения,Траектория типа 1 соответствует приращению при отсутствии начального гидростатического давления.Гораздо более важными в практическом соотношении являются траектории, проходящие через точку А. Напри мер, траектория ОАВС соответствует чисто девиаторному нагружению.Участок АВ - упрочнение, участок ВС разупрочнение. Имеется также воэможность воссоздавать траектории типа ОАЭГ или ОАОЕ. Для этого в точке Р прекращается осевое нагружение (выключается привод пресса) и повоРотом Регулировочной гайки 16 увеличивается или уменьшается давление в камере,Формула изобретения20Установка для испытания образцовна трехосное сжатие, содержащая силовую раму, установленную в ней для размещения образца рабочую камеру со штоком, узлы механического осевого и гидравлического бокового нагружений, и устройство обеспечения постоянного отношения боковой и осевойнагрузок, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения числа траекторий нагружений и снижения трудоемкости испытаний, устройство обеспечения постоянного отношения боковой и осевой нагрузок выпол Вено в виде распределительной планкис ползунком и мембранного редуктора давления, мембрана которого имеет жесткий центр со стержнем и регулировочную пружину, при этом редуктор 40 установлен на раме и.сообщает рабочуюкамеру с узлом бокового нагружения, а шток камеры через ползунок распределительной планки взаимодействует с узлом осевого нагружения, а другой 45, конец распределительной планки шарнирно соединен со стержнеь. мембраны редуктора давления.1226131 Ь Составитель Л. КлимовРедактор Н. Данкулич Техред Н.Бонкало ректор В. Син каз 2114/32 78 По1130ка писно Производственно-полиграфическое предприятие,город, ул. Проектная, 4 Тираж 7 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 35, Москва, Ж, Раушскомитета СССРи открытийя наб., д. 4/5