SU699094A1 - Apparatus for tri-axial testing of soils - Google Patents

Description

II

Изобретение касаетс  исследований прочностных и деформационных характеристик грунтовых оснований фундаментоь и предназначено дл  изучени  их сложног напр женно-деформированного состо ни .The invention relates to studies of the strength and deformation characteristics of soil foundations in the foundations and is intended to study their complex stress-strain state.

Известен прибор трехосного ежа ге  содержащий прозрачный цилиндрический корпус, два днища и систему измерени  вертикальных перемещений fll .A three-axis hedgehog device is known that contains a transparent cylindrical body, two bottoms and a system for measuring vertical displacements fll.

Наиболее из известных  вл етс  устройство дл  трехосных испытаний Грунтов, включающее комару высокого давлени  с образцом грунта, нагрузочное приспособление и измерительное приспособление в виде катетометра С2 .The most well-known is a device for triaxial testing of Soils, including a high-pressure mosquito with a soil sample, a loading device and a measuring device in the form of a C2 cathetometer.

Недостатками известных приборов  влютс  невозможность замера одновремеф но продольной и поперечной, а также по любому направлению, деформаций образца в его срединной плоскости, нелинейность графика зависимости деформации образца от показаний катетометра в св зи с ци- линдркчностью корпуса прибора и, катаThe disadvantages of the known devices include the impossibility of measuring simultaneously longitudinal and transverse, as well as in any direction, deformations of the sample in its median plane, non-linearity of the plot of the deformation of the sample versus the cathetometer in connection with the cylindrical shape of the instrument body and,

следствие, низка  точность измерений де формаций прииспытани х.as a result, the measurement accuracy of deformations in test cases is low.

Целью изобретени   вл етс  повьпиение точности испытаний за счет замера деформаций образца в различных направлени х.The aim of the invention is to improve the accuracy of the test by measuring the deformations of the sample in different directions.

Это достигаетс  тем, что в устройст-ве дл  трехосных испытаний грунтов, включающем камеру высокого давлени  с образцом грунта, нагрузочное приспособг ление и измерительное приспособление в виде катетометра, камера высокого давлени  снабжена закрепленной в ее стенке ппоскопараллельной линзой и призмой Лове (Пехана), размещенной между линзой и катетометром.This is achieved by the fact that in a device for triaxial testing of soils, including a high pressure chamber with a soil sample, a load adaptation and a measuring device in the form of a cathetometer, the high pressure chamber is equipped with an adjacent parallel lens and a Love (Pekhan) prism placed between the lens and the cathetometer.

Плоскопараллельна  линза снимает оптические искажени  величины перемещений имеющихс  на образце датчиков, св занных с цилиндричнос тью корпуса.A plane-parallel lens removes the optical distortions of the magnitude of the displacements of the sensors on the sample associated with the cylindrical body.

Claims (2)

Призма Пехана обладает свойством поворачивать изображение вокруг оптической оси при ее повороте. При этом, по- призмы вокруг своей оси на какой36 то угол вызывает поворот изображени  на удвоенный угол. В качестве датчиков перемещений могут быть использованы, например, риски на образце, нанесенные несмываемой ту- шью, и специальные пружинные скобы. На фиг. 1 схематмчеота изображено устройство дл  трехосных испытаний грун тов, общий вид; на фиг, 2 - образец грун та в резиновой тонкой оболочке с установленной на нем прзгжинной скобой; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 - на фиг, 4 « корпус прибора с линзой. Предлагаемое устройство состоит из Корпуса 1 прибора трехосного сжати , в который помещаетс  испытываемый цилиндрический образец 2, нижнего и верхнего дниш 3 и 4, ст нутых болтами, пневмогидравлической системы 5 с дифманомегт ром 6 дл  создани  и замера давлени  в рабочей камере 7 (до 40 кг/см ), нагрузочное приспособлени  8 дл  создани  вертикальной нагрузки на образец, призмы Дове (Пехана) 9 дл  поворота изобра жени  датчиков при измерении деформа- 1ШИ образца по любому направлению, катетометра 1О дл  замера рассто ни  между датч1жами 11 (стрелками пружинной протарированной скобы {см. фиг 2 и 3) и рисками 12 на резиновой оболочке образца, плоскопараллельной линзы 13 из оргстекла дл  ликвидации искажений результатов измерений деформации за счет кривизны корпуса прибора. Устройство работает следующим образом . Изготавливают образец 2 несв зного либо св зного грунта заданной плотности в резиновой оболочке, на поверхность кот рой нанос т несмываемой тушью риски 12 и в средней плоскости образца устанавливают датчик 11 (пружинную протарирован ную скобу). Образец помещают в рабочую камеру 7 корпуса 1 между нижним и верх ним днищами 3 и 4. Рабочую камеру заполн ют водой. Катетометром 10, наблю да  через-динзтг 13 и призму Дове (Пехана ) 9, измер5пот рассто ние между рисками 12 на оболочке образца 2. и, после поворота призмы Дове (Пехана) 9 вокруг оптической оси на 45 (при этом изображение образца поворачиваетс  на9О ), - рассто ние между остри ми стрелок датчика 11. При других датчиках деформации могут измер тьс  по другим направлени м 44 При помоши пневмагидросистемы 5 и нагрузочного приспособлени  образец о жимают гидростатическим давлением заданной величины и после стабилизации деформаций вновь производ т замер рассто ний между рисками, а после поворота приз1мы Доае(Пехана) „ межцу стрелками скобы. Вертикальна  нагрузка определ етс  величиной груза на нагрузочном приспособлении 8, а боковое давление - нометром 6. После увеличени  вертикального давлени  на ступень при посто нном боковом давлении вновь производ т измерени  по катетометру и фиксируют вертикальную нагрузку и боковое давление. Прикладывают вторую ступень нагрузки и т.д. Эффективность щэедлагаемого устройств ва заключаетс  в существенном повышении точности провод щихс  измерений образцов по любому требуемому направлению, в значительном упрощении обработки ре,зультатов измерений, так как предлагаемое устройство позвол ет измер ть перемещени  пр мым визированием без оптических искажений, а значит и без тарироваи измерительной системы. Формула изобретени  Устройство д;ш трехосивк испытаний грунтов, включающее камеру высокого давлени  с образцом грунта, нагрузочноь приспособление и измерительное приспособление в виде катетометра, о; т л и чающеес  тем, что, с целью повышени  точности испытаний за счет замера -деформаций образца в различных направлени х , камера высокого давлени  снабжена закрепленной в ее стенке плос- копараллельной линзой и пр 1змой Дове {Пехана), размещенной между линзой и катетометром. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Чаповский. Е. Г. Лабораторные раоты п о грунтоведению и механике грунтов . М., Недра, 1975. с. 212. Pehan's prism has the ability to rotate the image around the optical axis when it is rotated. At the same time, the prisms around its axis at some angle cause the image to rotate at a double angle. As displacement sensors, for example, risks on a sample caused by indelible ink, and special spring clips can be used. FIG. 1 schematically shows a device for triaxial testing of soils, general view; FIG. 2 shows a sample of the soil in a rubber thin shell with a clamp installed on it; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 2 - fig, 4 "the instrument case with a lens. The proposed device consists of a triaxial compression device body 1, into which a cylindrical sample 2, the lower and upper bottom 3 and 4, bolted, a pneumohydraulic system 5 with differential manometer 6, are created to create and measure pressure in the working chamber 7 (up to 40 kg / cm), load device 8 to create a vertical load on the sample, Dove (Pekhan) prism 9 to rotate the image of the sensors when measuring the deformation of the sample in any direction, cathetometer 1O to measure the distance between the sensors 11 ( Kami spring triturated bracket (see Fig 2 and 3) and the risks 12 on the rubber shell of the sample, the plane-parallel lens 13 made of plexiglass to eliminate distortions of the results of strain measurements due to the curvature of the instrument. The device works as follows. Sample 2 is made of non-bonded or bonded soil of a given density in a rubber casing, risks 12 are applied to the surface with indelible ink and a sensor 11 is installed on the sample's median plane (spring clamped bracket). The sample is placed in the working chamber 7 of the housing 1 between the lower and upper bottoms 3 and 4. The working chamber is filled with water. With a cathetometer 10, observed through a dinghy 13 and a Dove (Pekhan) 9 prism, measured the distance between the risks 12 on sample shell 2. and, after the Dowe (Préhan) prism 9 rotates around the optical axis by 45 (the image of the sample is rotated by ), - the distance between the tips of the arrows of the sensor 11. With other sensors, the deformations can be measured in other directions. 44 With the help of the pneumatic system 5 and the loading device, the sample is pressed with a hydrostatic pressure of a given value and, after stabilization of the deformations, distances between risks, and after rotation priz1my Doae (Peha) "mezhtsu bracket arrows. The vertical load is determined by the load on the load device 8, and the lateral pressure is determined by the number 6. After increasing the vertical pressure for a step with constant lateral pressure, the cathetometer is measured again and the vertical load and lateral pressure are recorded. Apply a second load stage, etc. The effectiveness of the proposed device is to significantly improve the accuracy of sample measurements taken in any desired direction, to significantly simplify the processing of the measured results, since the proposed device allows direct movement measurements without optical distortion, and hence without measuring system. . Claims of the invention: Device d; w triaxial soil testing, including a high pressure chamber with a soil sample, load device and measuring device in the form of a cathetometer, o; In order to improve the accuracy of testing due to measurement of sample deformations in different directions, the high pressure chamber is equipped with a plane-parallel lens fixed in its wall and Dove {Pnechan's lens placed between the lens and the cathetometer. Sources of information taken into account in the examination 1. Chapovsky. EG. Laboratory works on soil science and soil mechanics. M., Nedra, 1975. p. 212. 2.Авторское свидетельство СССР 9 4910ЙО, кл, Е 02 D 1/02, 1973.2. USSR author's certificate 9 4910 YO, CL, E 02 D 1/02, 1973. : 1СТШгЗ: ISTSHGZ -rj-rj 1212 Сраг.гSrag.g /1-4/ 1-4 фиг.Зfig.Z ФигFig