СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛЬНОЙ СРЕДЫ МЕТОДОМ ЕЕ ВРАЩАТЕЛЬНОГО СРЕЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области «Физики материального контактного взаимодействия» четырехлопастного жесткого штампа рабочего наконечника для испытания материальной среды в скважине или массиве методом вращательного среза. Устройство лопастного наконечника снабжено регистратором непрерывной записи крутящего момента M_i от оси наконечника и его угла поворота во времени t, а крутящий момент на оси наконечника или угол его поворота задают возрастающими ступенями, выдерживают на каждой ступени во времени t до стабилизации показателей M_i или , при этом нагрузочное приспособление выполнено в виде плоского диска с навешиваемыми грузами для создания момента M_i на оси лопастного наконечника через червячный редуктор. При вращении лопастного наконечника червячным редуктором через колонну штанг с отключающим от вращения кулачковым устройством замеряют после записи крутящий момент М₀ - на вращение колонны штанг в массиве при отключенном лопастном наконечнике и моменты (M_j+М₀) - на оси наконечника со штангами при их вращении в массиве среды: (М_с+Мо) - на пределе пропорциональных деформаций грунтовой упруго-вязко-пластичной среды под лопастями наконечника, (M_max+М₀) - на срез среды лопастями наконечника, (М_уст+М₀) - на сопротивление вращению срезанного лопастями объема среды. Строят графики или и снимают показания стабилизированных значений крутящего момента М^кр1, М_б и соответствующих углов и поворота лопастей наконечника при начальном (первом) критическом давлении под лопастью и при преодолении влияния гравитационного давления р_б. Для грунта рассчитывают:

1) удельное сцепление ;

2) угол внутреннего трения ;

3) удельный вес , где , ;

4) гравитационное давление при крутящем моменте на оси лопастного наконечника ;

5) коэффициент общего бокового давления и коэффициент общей относительной поперечной деформации среды ν_cmp и ν_н;

6) модуль упругости среды по зависимости Е.Н. Хрусталева

и

7) модуль общей деформации упруго-вязко-пластичной грунтовой среды по зависимости Е.Н. Хрусталева (кГ/см²), где постоянная ,

, а для торфов рассчитывают: ;

;

.

Технический результат - повышение точности и информативности исследования среды вращательным срезом с получением истинных прочностных, а также деформационных характеристик среды. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил., 3 табл.