Приложение В (справочное). Рекомендуемый метод измерения фактической энергии

Приложение В
(справочное)

Рекомендуемый метод измерения фактической энергии

В.1 Принцип

Измерение энергии, сообщенной забивным штангам, можно выполнить 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 В.1).

По вопросу дополнительной информации см. библиографию с [1] по [6].

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

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

В.2 Оборудование

Измерительное устройство состоит из сменной измерительной штанги, установленной между наковальней и верхом забивных штанг. Оно включает:

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

- систему измерения осевой деформации штанги;

- аппаратуру с разрешающей способностью выше 1 х 10^-5 с для визуального наблюдения, регистрации и предварительной обработки сигналов;

- систему обработки данных (регистратор данных и компьютер).

Если используются тензодатчики для измерения осевой деформации, то их следует равномерно распределить вокруг штанги, оснащенной измерительной аппаратурой.

В.3 Измерения

При каждом ударе проверяют правильную работу измерительной аппаратуры и датчиков путем отображения результатов измерений.

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

Ускорение и деформацию следует измерять с точностью выше, чем 2 % измеренного значения.

В.4 Вычисление

В.4.1 Сила F, переданная на штанги, вычисляется следующим образом:

,

(В.1)

где - измеренные осевые деформации измерительной штанги в момент времени t;

- площадь поперечного сечения измерительной штанги;

- модуль Юнга измерительной штанги.

В.4.2 Скорость измерительной секции v(t) вычисляют путем интегрирования ускорения (t) по времени t.

В.4.3 Основное уравнение для энергии E, которая сообщается забивным штангам, имеет вид:

,

(В.2)

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

Разные методы вывода вышеуказанного уравнения и дополнительную информацию можно найти в библиографии настоящего стандарта.

В.4.4 Учитываемая энергия молота - среднее значение, полученное по меньшей мере из пяти измерений:

.

(В.3)

В.4.5 Коэффициент энергии молота, который характеризует каждый динамический зонд, определяется следующим выражением

,

(В.4)

где ;

здесь h - высота падения молота;

m - масса молота;

g - ускорение свободного падения.

Обозначения: см. рисунок B.1		Отчет по измерению энергии молота
		Тип динамического зондирования	SPT
		Номер операции
		Дата проведения испытания
		Масса молота m	63,5 кг
		Высота падения h	0,76 м
		Etheor =	473 Дж
		Характеристики штанги, оснащенной приборами
		Диаметр dr
		Длина штанги, оснащенной приборами
		Площадь А
		Модуль Еа
Наблюдения:		Дата
Emeas	Etheor	Фамилия и подпись оператора оборудования

Рисунок В.2 - Пример отчета об измерениях энергии молота