Устройство для испытаний горных пород на сдвиг

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД НА СДВИГ, содержащее пресс, включающий нижнее основание, установленные на нем направляющие колонны и сштовозбудитель, верхнюю не-, подвижную траверсу и нажимные плиты, одна из которых взаимодействует с верхней неподвижной траверсой через центрирующее приспособление, а другая связана с силовозбудителем, установленную между плитами пресса разъемную матрицу с полостью для размещения образца, состоящую из двух полуматриц, плоскость разъема которых наклонена к оси пресса под заданным углом, верхняя полуматрица взаимодействует с верхней нажимной плитой через щариковую постель, о t И f i, личающееся тем, что, с целью оценки влияния структурно-текстурных особенностей горных пород на сдвиговые характеристики путем обеспечения сдвига образца в плоскости его структурного ослабления, полость матрицы имеет форму цилиндра, ось которого совпадает с осью npecta, а устройство снабжено двумя обращенными доньями кверху и имеющими в стенках продольные диаметрально противоположные отверстия стаканами, один из которых установлен между верхней полуматрицей и шариковой постелью , а другой имеет осевое отверстие в дне и установлен меяоду нажимной плитой и нижней полуматрицей, двумя (Л неподвижно закрепленными на колоннах пресса траверсами, проходящими через отверстия в соответствующих стаканах, и гидродомкратом, корпус которого жестко закреплен на нижней траверсе, а шток его поршня имеет диаметр, равный диаметру полости матрицы, и проходит в эту полость через отверстие в дне стакана. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что оно снабжено роликовой постелью, установленной в плоскости разъема полуматриц.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

Зц11 С 01 N 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ййЬ,„, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3596403/25-28 (22) 28.02.83 (46) 23.06.84. Вюл. !(23 (72) Г.P. Глозман, А.А. Грохольский и А.О. Новоселов (71) Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности (53). 620.176.24(088.8) (56) 1. Турчанинов 1!.А., Иофис И.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. Л., "Недра", 1977, с. 71-76. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

ГОРНЫХ ПОРОД НА СДВИГ, содержащее пресс, включающий нижнее основание, установленные на нем направляющие колонны и силовозбудитель, верхнюю не-, подвижную траверсу и нажимные плиты, одна из которых взаимодействует с верхней неподвижной траверсой через центрирующее приспособление, а другая связана с силовозбудителем, установленную между плитами пресса разъемную матрицу с полостью для размещения образца, состоящую из двух полуматриц, плоскость разъема которых наклонена к оси пресса под заданным углом, верхняя полуматрица взаимодействует с верхней нажимной плитой через шариковую постель, о тличающеесятем,что,с целью оценки влияния структурно-текстурных особенностей горных пород на сдвиговые характеристики путем обеспечения сдвига образца в плоскости

его структурного ослабления, полость матрицы имеет форму цилиндра, ось которого совпадает с осью пресса, а устройство снабжено двумя обращенными доньями кверху и имеющими в стенках продольные диаметрально противоположные отверстия стаканами, один из которых установлен между верхней полуматрицей и шариковой постелью, а другой имеет осевое отверстие в дне и установлен между нажимной плитой и нижней полуматрицей, двумя неподвижно закрепленными на колоннах пресса траверсами, проходящими через отверстия в соответствующих стаканах, и гидродомкратом, корпус которого жестко закреплен на нижней траверсе, а шток, его поршня имеет диаметр, равный диаметру полости матрицы, и проходит в эту полость через отверстие в дне стакана.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабже,но роликовой постелью, установленной в плоскости разъема полуматриц.

1099231

Целью изобретения является оценка влияния структурно-текстурных

Ф особенностей горных пород на сдвиговые характеристики путем обеспечения сдвига образца в плоскости его структурного ослабления.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для испытания горных пород на сдвиг, содержащем пресс, включающий нижнее основание, установленные на нем направляющие колонны и силовозбудитель, верхнюю неподвижную траверсу и нажимные плиты, одна из которых взаимодействует с верхней неподвижной траверсой через центрирующее приспособление, а другая связана с силовозбудителем, установленную между плитами пресса разъемную матрицу с полостью для размещения образца, состоящую иэ двух полуматриц, плоскость разъема которых наклонена к оси пресса под заданным углом, верхняя полуматрица взаимодействует с верхней нажимнои плитой через ша риковую постель, полоств матрицы

40

50

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов. а именно к устройствам для испытаний цилиндрических образцов горных пород на сдвиг. 5

Известно устройство для испытаний горных пород на сдвиг, содержащее пресс, включаюший нижнее основание. чстановленные на нем напоавляюшие колонны и силовозбчлитель верхнюю неподвижную траверсу и нажимные плиты, одна из которых взаимодействует с верхней неподвижной траверсой через центрирующее приспособление, а другая связана с силовозбудителем, установленную между плитами пресса разъемную матрицу с призматической полостью для размещения образца, состоящую из двух полуматриц, плоскость разъема которых наклонена к оси пресса под заданным углом и верхняя из которых взаимодействует с верхней нажимной плитой через шариковую постель (1j .

Недостатком известного устройства является то, что образец сдвигается только в плоскости, проходящей через

его продольную ось симметрии, что не позволяет осуществить сдвиг в плос- ЗО кости структурного ослабления образца, которая располагается под определенным углом к оси образца. имеет Форму цилиндра, ось которого совпадает с осью пресса, а устройство снабжено двумя обращенными доньями кверху и имеющими в стенках продольные диаметрально противоположные отвевстия стаканами. oTIHH из KoTADbIZ чстановлен межпч веохней полуматрицей и шариковой постелью, а другой имеет осевое отверстие в дне и установлен между нажимной плитой и нижней полуматрицей, двумя неподвижно закрепленными на колоннах пресса траверсами, проходящими через отверстия в соответствующих стаканах, и гидродомкратом, корпус которого жестко закреплен на нижней траверсе, а шток его поршня имеет диаметр, равный диаметру полости матрицы, и проходит в эту полость через отверстие в дне стакана.

Кроме того, устройство снабжено роликовой постелью,. установленной в плоскости разъема полуматриц.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит пресс, включающий нижнее основание 1, установленные на нем направляющие колонны

2 и силовозбудитель 3, верхнюю неподвижную траверсу 4 и нажимные плиты 5 и 6, одна из которых (5) взаимодействует с верхней неподвижной траверсой 4 через центрирующее приспособление 7, а другая (6) связана с силовоэбудителем 3, а также разъемную матрицу с полостью для размещения образца 8, состоящую нз двух полуматрнц, верхняя 9 из которых взаимодействует с верхней нажимной плитой 5 через верхний стакан 10 и шариковую постель 11, а нижняя 12 — через нижний стакан 13 с нижней нажимной плитой 6. В плоскости разъема полуматриц установлена роликовая постель 14.

Гидродомкрат 15 для предварительного сжатия штоком 16 era поршня образца 8 своим корпусом 17 жестко эакреллен на нижней траверсе 18, жестко связанной с колоннами 2 пресса. Верхняя неподвижная траверса 19 служит упором для сжимаемого образца 8. Неподвижные траверсы 18 и 19 проходят через продольные отверстия 20 и 21, выполненные в стаканах 10 и 13, обеспечивающие возможность вертикального и горизонтального перемещения верхнего стакана и вертикального переме1099231

3 щения нижнего стакана при сближении плит пресса.

Устройство работает следующим образом.

В полость разъемной матрицы, со-. стоящей из верхней 9 и нижней 12 полуматриц, помещают образец 8 таким образом, чтобы плоскость его структурного ослабления совпала с плоскостью разъема матрицы. 10

Между полуматрицами 9 и 12 укладывают роликовую постель 14. Матрицу с образцом 8 устанавливают на нижний стакан 13, расположенный на нижней нажимной плите 6.пресса, та- 15 ким образом, чтобы шток 16 гидродомкрата 15 через осевое отверстие в дне стакана 13 проходил в полость матрицы и упирался в образец 8. На верхнюю полуматрицу 9 устанавливают 20 верхний стакан 10. На его дно укладывают шариковую постель 11 и подводят к ней верхнюю прижимную плиту

5 gpecca. Гидродомкрат 15 обеспечивает предварительное сжатие образца 8, 25 упирающегося при этом верхним основанием в траверсу 19. Включают привод пресса. Нижняя нажимная плита 6 пресса через нижний стакан 13 передает усилие сжатия нижней полуматрице 12 и через роликовую постель 14 на верх нюю полуматрицу 9 и далее через шариковую постель 11 на верхнюю плиту .

5 пресса. При определенной величине усилия сжатия происходит вертикальное перемещение нижней полуматрицы. При этом горизонтальная составляющая усилия, действующего через роликовую постель на верхнюю полуматрицу, вынуждает ее перемещаться горизонтально. Относительное же перемещение полуматриц происходит по плоскости их разъема и вызывает сдвиг образца.

Изобретение обеспечивает испытание образцов горных пород на сдвиг под различными углами к оси при условии . предварительного сжатия и позволяет определить влияние структурно-текстурных особенностей горных пород на сдвиговые характеристики в условиях, близких к естественным, что ведет к более точному расчету устойчивости бортов карьеров и выбору наиболее рациональной схемы их отработ-. ки.

3099231

ВНИИПИ Заказ 4362/35 Тираж. 823 Подписиое филиал ППП "Патеит", г.Ужгород, ул.Проектная, 4