Устройство для определения динамических характеристик грунтовых оснований

Союз Советски аСциапистичвсиик(6 ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 27.07.79 (21) 2830340/29 - 33с присоединением заявки РЙ -(5)М. Кл, Е 02 О 1/00 3 Ъвударетааииый комитат СССР лв делам изебретеиий и открытийОпубликовано 30,10,8. Бюллетень 40 Дата опубликования описания 30,10.81(71) Заявител онецкий государственный проектный и научно-исслед промышленного строительства Донецкий Промстройнинпроетк" 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙстройулиро.ми. устроистЦель изо ет овышение точное 10.Изобретение относится к строительству и предназначено для определений в полевых уело виях динамических характеристик грунтовых оснований, необходимых для проектирования и расчета фундаментов машин с динамическими нагрузками,Известны устройства для определения дина. мических характеристик грунтовых оснований фундаментов, включающие опорную плиту (штамп), жестко соединенную с вибромашиной 1. Недостатком этих устройств является то, что они не обеспечивают создание явно выражен.ной силы горизонтального направления в плоскости опорной плиты и точности определений,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения динамических характеристик грунтовых оснований, включающее балку с набором грузов, жесткие штампы, закрепленные на кон, цах балки, монтированный на ней вибратор направленного действия с дебалансными масса-, ми и измерительные приспособления 2. Основным недостатком конструкции у ства является невозможность плавных рег вок интенсивности в направленности дина ческого воздействия на ходу, что снижает точность определений и ограничивает возможноеопределении.Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для определения динами-ческих характеристик грунтовых оснований, включающем балку с набором грузов, жесткие штампы, закрепленные на концах балки, мон. тированный на ней вибратор направленного действия с дебалансными массами и измерительные приспособления, вибратор направленного действия снабжен механизмом поворота отно сительно балки, а балка соединена с одним из штампов посредством шарового шарнира, а с другим - через шарнирно закрепленные на нем ползуны, установленные в образованных в балке продольных пазах, причем ось поворо-, та вибратора совмещена с линией пересечения плоскости вращения центров дебалансных масс1 о 15 25 зо З 5 40 45 50 55 с плоскостью, проходящей через ось шарнировползунов перпендикулярно продольной осибалки,На фиг. 1 и 2 изображено предлагаемоеустройство, общий вид; на фиг. 3 - ,разрезА - А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В - В нафиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг, 1.Устройство включает в себя балку 1 с кабо.ром грузов 2, закрепленные на концах балки 1штампы 3 и 4, вибратор 5 направленного дей.ствия с дебалансными массами 6 и измерительные приспособления 7. Балка 1 соединена соштампом 3 посредством шарового шарнира 8,а со штампом 4 - через установленные в образованных в балке 1 продольных пазах 9 ползу.ны, . закрепленные шарнирами на этомштампе. Вибратор 5 направленного действияснабжен механизмом поворота относительнобалки 1, выполненным, например, в виде самотормозящейся червячной пары,и монтированна балке 1 таким образом, что ось поворотавибратора 5 совмещена с линией пересечения. плоскости вращения дебалансных масс 6 с плоскостью, проходящей через ось шарнировползунов перпендикулярно продольной осибалки 1Устройство работает следующим образом.В процессе определений динамических характеристик грунтовых оснований вибратор 5направленного действдя в самом общем случаезанимает наклонное положение относительнобалки 1 (фиг. 1). При работе электродвигате.лей вибратора 5 его вращающиеся дебалансныемассы 6 создают гармоническую силу направ.ленного действия. Вертикальная составляющаяэтой силы проходит через ось шарнировполэунов и поэтому полностью воспринима.ется штампом 4, Горизонтальная составляющаявоспринимается только штампом 3, так какчерез полэуны горизонтальная сила наштамп 4 не передается. )ри этом штамп 4совершает только вертикальные, а штамп 3 -только горизонтальные колебания. В соответствии с направленностью движений в основанииштампа 4 наблюдаются только переменные деформации упругого равномерного сжатия, ав основании штампа 3 - только переменные деформации упругого равномерного сдвига грун.та. При необходимости изменение величинынагрузки на каждый из штампов 3 и 4 и ихсоотношения обеспечивается с помощью меха,гнизма поворота изменением наклона вибратора 5относительно продольной оси балки 1, При повороте вибратора 5, когда плоскость вращениядебалансных масс 6 из вертикального положения переходит в горизонтальное, амплитудывертикальных колебаний штампа 4 и деформаций упругого равномерного сжатия грунтав его основании изменяются в пределах от своего максимального значения до некоторого, минимального значения, а амплитуды горизон-тальных колебаний штампа 3 и деформаций упругого сдвига грунта в основании штампа 3 - в пределах от нуля до некоторого макси. мального значения. Изменением количества грузов 2 и передвижением их набора вдоль балки 1 добиваютея постоянства резонансной частоты колебаний динамической системы при вариациях среднего давления под штампами 3 или 4, либо постоянства среднего давления при вариациях резонансной частоты колебаний.Измерительные приспособления 7, связанные со штампами 4 и 3, отрабатывают сигналы, пропорциональные кинематическим параметрам соответствующих штампов, Эти сигналы регист. рируются и служат исходными данными при определении динамических характеристик осно. вания соответственно при упругом равномерном сжатии и при упругом равномерном сдвиге грунта.Определение динамических характеристик грунтовых оснований производится по любой иэ известных методик. При определении нелинейности динамических характеристик грунтовых оснований, связанных с переменностью кинематических параметров колебаний, особенно важным становится возможность плавного контролируемого изменения гармонической нагрузки на штампы в широких пределах.Использование предлагаемого устройства при определении динамических характеристик грунтовых оснований позволяет повысить их достоверность, а следовательно, снизить повреж. даемость фундаментов машин с динамическими нагрузками, повысить их надежность, умень. шить затраты на их ремонт, снизить лросадоч. ные деформации грунтовых оснований,Формула изобретения Устройство для определения динамических характеристик грунтовых оснований, включающее балку о набором грузов, жесткие штампы, закрепленные на концах балки, монтирован. ный на ней вибратор направленного действия с дебалансными массами и измерительные приспособления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности опреде. лений, вибратор направленного действия снабжен механизмом поворота относительно балки, а балка соединена с одним из штампов посредством шарового шарнира, а с другим - через шарнирно закрепленные на нем полэуны, установленные в образованных в балке продольных пазах, причем ось поворота вибратора совмещена с линией пересечения плоскости вращения центров дебалансных масс с плоскостью,проходящей через ось шарниров ползунов перпендикулярно продольной оси балки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе876833 6 1. Авторское свидетельство СССР йф 608072,кл, 6 01 М 7/00, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР Нф 690115,кл. Е.02 0 1/00, 1978 (прототип).А, Ференц ор К. Лем орр каз 9531/38 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 696 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра