Устройство для исследования трения грунта

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцналнстнческнаРеспублик 1 1945277(22) Заявлено 04. 08. 80 (2 ) 2970143/29-33с присоединением заявки РЙ -ао делам нзобретеннй н открытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИГРУНТА ИЯ зобрете ние относится к строительтности к устройствам дляя физико-механическихнта при его взаимодействиитью искусственных материочек, и может быть испольпогружении свай-оболочек,коррозионно-стойких трубзаложения, обсадных трубскважин и пр,тву, в ча сследован войств грпоаерхно алов и обо зовано при сооружении неглубоког термальных для исследо" грунтовуюения, выполонами, соедикамерой дав руж тройства ет сложную с и ограниченн длагаемомуйство длявключающее устр рунт Известно устройст вания трения, включаю кассету с моделью соо неную с подвижными пу ненными с гидравличес ления 11.Недостатками этог ляется то, что оно им стему испытания грунт область. Наиболее близким изобретению является исследования трения гстол со скобой, грунтовую кассету смоделью, гидрокамеры со штоками, ме"ханизм для создания сдвигающей нагруки и регистрирующую аппаратуру 21,Однако устройство не позволяет 5провести исследование сил трения образца грунта с моделью при продольно-вращательном перемещении тренияобразца грунта, например, при некоторых режимах вибропогружения трубчатых элементов, облицованных материалами из высокомолекулярных соедине"ний.Цель изобретения - повышениеточности исследования сил трениягрунта с материалами малой жесткостиПоставленная цель достигаетсятем, что устройство для исследования трения грунта, включающее стол о со скобой, грунтовую кассету с моделью, гидрокамеры со штоками, механиздля создания сдвигающей нагрузки ирегистрирующую аппаратуру, снабжено3 9 ф 527на котором закреплен палец, а грунтовая кассета снабжена вертикальнымкронштейном с пазом, в котором разме"щен палец кривошипа, и установленас возможностью вращения в корпусе.Причем штоки гидрокамер жесткозакреплены на скобе.На чертеже представлено предлагаемое устройство,Устройство состоит иэ жесткого 10корпуса 1, в котором на подшипниках2 размещены грунтовая кассета 3,снабженная в нижней части вертикальнымкронштейном 4 с пазом 5. Кассета3 представляет собойполый цилиндр, 15внутренняя поверхность которогоснабжена продольными пазами (непоказаны ), нижний конец его имеетотбортовку внутрь. Исследуемая модельустанавливается во внутрь цилиндратаким образом, чтобы ее продольныенаружные ребра (не показаныбылисовмещены с пазами кассеты 3, являющимися направляющими для модели. В своюочередь в модели 6 устанавливаютсядве одинаковые гидравлические камеры7 и 8, выполненные в виде поршнейи направленные эластичными сторонами9 навстречу друг другу. истоки поршней гидрокамер 7 и 8 жестко закреплены на скобе 10, состоящей из двухчастей, внутренние ребра которых установлены в продольных направляющих 11корпуса 1. Гидравлические камеры 7 и8 через штоки поршней соединены общимтрубопроводом с системой давления35(соединение трубопроводов не показано ). Нагружающий механизм 12 представ.ляет собой винтовую пару соосную сосью штоков грунтовой кассеты 3.40Кронштейн 13 нагружающего механизма12 размещается на стойке 1 ч, на которой крепится корпус 1. В паз 5кронштейна 1 входит палец 15 кривошипа 16 приводимого во вращение черезредуктор 17 регулируемым электропри 45водом ( не показан ). Передача сдвигающей нагрузки производится через силоизмерительный динамоментр 18.Стойки 1 ч со скобой 10 и редуктор5017 установлены на столе 19,Уст рой ство работает следующимобразом,В грунтовую, кассету 3 вставляютс натягом исследуемую модель б до упо 55ра в нижний отбортованный конец,Внутрь модели 6 заводят гидрокамеру8, соединенную с нижней половиной скобы 10, установленной своим внутренним ребром в направляющей 11корпуса 1, В образовавшийся цилиндрс днищем засыпают грунт в таком объеме, чтобы длина образующей цилиндрас грунтом не превышала внутреннегодиаметра исследуемой модели ( для создания однородного поля напряженногогрунта), Затем внутрь модели б вставляется гидрокамера 7, соединеннаяс верхней половиной скобы 10, внутреннее ребро которой устанавливаетсяв верхнюю часть направляющей 11 корпу"са 1. Обе половины скобы 10 жесткосоединены фланцем. Гидравлическойсистемой в объеме грунта создаетсянеобходимое давление; контролируемоеобразцовым манометром,Смонтированный грунтовой узелот развиваемого нагружающим механизмом 12 усилия получает продольноесмещение относительно поверхностимодели 6. Одновременно с этим усилие,передаваемое на вертикальный кронштейн ч пальцем 15 от привошипа 16регулируемым электроприводом черезредуктор 17, сообщает грунтовой кассете 3 с моделью 6 горизонтальноевозвратное угловое перемещение относительно вертикальной оси, причем.усилия угловых перемещений воспринимаются грунтом.и боковыми поверхностями поршней. Усилие трения для последних является величиной постояннойдля данной модели, Таким образом,велицина горизонтального возвратнопоступательного усилия воспринимаемаягрунтом является разностью между усилием на валу редуктора и потерями натрение при горизонтальном перемещениимодели относительно боковых поверхностей поршней гидрокамер, Конструкцией предусмотрено жесткое закрепление штоков поршней в скобе, не допускающее их вращения в горизонтальнойплоскости. Вращение скобы 1 О вместе споршнями исключено тем, цто ее ребранаходятся в направляющих 11 корпуса 1.Устройство, может быть использованов трех режимах исследования сил трения модели о грунт: определение силтрения при продольном перемещениигрунта в оболочке, определение сиятрения при возвратном угловом перемещении грунта относительно оболочкии определение сил трения при одновременном продольном и возвратном угловом перемещении грунта относительнооболочки,. В любом из режймов исследования сила нормального давления определяется как. произведение давления грунта на боковую площадь той, постоянной для данного опыта, .части модели, которая контактирует с грунтом и ввиду равномерности распределения давления в обьеме грунта измеряются не,посредственно образцовым манометром.Технико.-экономичессие преимущества 1 о устройства заключаются в повышении точности исследования материалов малой жесткости в оболочках при определении сил трения при продольно-вращательном движении образца грунта и воз Б можности сокращении количества экспериментов,Формула изобретения201. Устройство для исследованиятрения грунта, включающее стол соскобой, грунтовую кассету с моделью,гидрокамеры со штоками, механизм длясоздания сдвигающей нагрузки и регистрирующую аппаратуру, о т л и ч аю щ е е .с я тем, что, с целью повышения точности. исследования сил трения грунта с материалами малой жесткости, устройство снабжено корпусоми редуктором с кривошипом, на котором закреплен палец, а грунтовая кассета снабжена вертикальным кронштей"ном с пазом, в котором размещен палец,кривошипа, и установлена с возможностью вращения в корпусе.2, Устройство по и. 1, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что штокигидрокамер жестко закреплены на скобе.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРГ 321716, кл. С 01 М 3/10, 1970,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2775556/29-33кл. Е 02 0 1/00, 1979 (прототип).Щ Фсное аказ 5 лП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,илиа 76/39 НИИПИ Госу ло делам 1 ЗОЗ 5, Мос Тираж 709 рственного обретений а, Ж-Э 5 Пода СССРийнаб., д. омит отко аска