Приложение С (справочное). Рекомендуемый метод измерения фактической энергии

Приложение С
(справочное)

Рекомендуемый метод измерения фактической энергии

С.1 Принцип

Измерение энергии, сообщенной забивным штангам, может быть выполнено с помощью специально оборудованного участка штанг (измерительной штанги), расположенного на расстоянии, превышающем в 10 раз их диаметр, под точкой удара молота по наковальне (см. рисунок С.1).

По вопросу дополнительной информации см. [1]-[6].

1 - наковальня; 2 - специально оборудованный участок штанг (измерительная штанга); 3 - забивные штанги; 4 - тензометр (измерительный преобразователь); 5 - акселерометр; 6 - грунт; F - сила; d_r - диаметр штанги

Рисунок С.1 - Специально оборудованный участок штанг (пример)

С.2 Оборудование

Измерительное устройство состоит из сменной инструментальной штанги, установленной между наковальней и верхом забивных штанг, и включает в себя:

- систему измерения вертикального ускорения, имеющую линейную характеристику до 5000g;

- систему измерения осевой деформации штанги;

- аппаратуру с разрешением выше, чем с, для наблюдения, регистрации и предварительной обработки сигналов;

- систему обработки данных (регистратор данных и компьютер).

При использовании тензометров для измерения осевой деформации они должны быть равномерно распределены вокруг инструментальной штанги, предпочтительно двумя ортогональными парами.

С.3 Измерения

При каждом ударе проверяют корректную работу измерительного оборудования и датчиков, отображающих полученные результаты измерения.

Необходимо проверять, чтобы сигналы от акселерометров и измерительных приборов находились на нуле до и после удара.

При измерении ускорения и деформации точность должна быть выше, чем 2 % измеренного значения.

С.4 Вычисление

С.4.1 Силу F, сообщенную штангам, вычисляют по формуле:

,

(С.1)

где - измеренные осевые деформации измерительной штанги за время t;

- площадь поперечного сечения измерительной штанги;

- модуль Юнга измерительной штанги.

С.4.2 Скорость измерительной секции v(t) вычисляют путем интегрирования ускорения (t) для времени t.

С.4.3 Базовое уравнение для энергии Е, которая сообщается забивным штангам, имеет вид:

,

(С.2)

где - энергия забивки, которая передается забивным штангам за время после удара.

Примечание - Различные методы выведения вышеуказанного уравнения и дополнительную информацию см. в библиографии.

С.4.4 Учитываемая энергия молота - среднее значение, полученное не менее чем по пяти измерениям:

.

(С.3)

С.4.5 Соотношение энергий молота, которое характеризует каждый динамический зонд определяют по формуле:

,

(С.4)

где ;

здесь h - высота падения молота;

m - масса молота;

g - ускорение свободного падения.

Обозначения см. на рисунке С.1		Отчет измерения энергии молота
		Тип динамического зондирования
		Номер операции
		Дата проведения испытания
		Масса молота, m
		Высота падения h
		Характеристики инструментальной штанги
		Диаметр dr
		Длина инструментальной штанги la
		Площадь Аа
		Модуль Еа
Наблюдения		Дата
Emeas	Ttheor	Фамилия и подпись ответственного оператора

Рисунок С.2 - Пример отчета измерения энергии молота