Устройство для испытания образцов горных пород

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГОРШХ ПОРОД при всестороннем давлении, содержащее герметичньто камеру, размещенную в ней обжимную втулку, нагрузочный шток, индикатор осевой деформации и тензодатчики радиальной деформации образца , отличающееся тем, что, с целью увеличения диапазона измерения и повьшения точности, тензодатчики выполнены кольцевыми в виде однослойных катушек, первая из которых предназначена для закрепления на образце,- а вторая сатущка установлена в обжимной втулке концентрично и с зазором относительно первой катушки, устройство снабжено Измерительным штоком, установленным в осевом отверстии, выполненном в нагрузочном штоке, и связанным нижС ним концом с нагрузочным штоком, а верхним концом - с индикатором.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) . (И) ((51) E 21 С 39 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

АО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ описдние ивов Етейия

Н AB ropcHOMv СвидЕтельСтву (21) 3684721/22-03 .(22) 28. 12. 83 (46) 07.05.85, Бюл. У 17 (72) К.С.Коненков (71) Московский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного

Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им.И.М.Губкина (53) 622.23.05(088.8) (56) 1. Воларович М.П. и др. Механика горних пород при высоких давлениях. М., "Наука", 1979, с. 22.

2. Schock R.N. Mechanical propertiss of nocks from the site of the

Rio Blancogas stimulation experiment. Lawrence hivermore Laboratori.

1972, August, 30, р. 2-3.. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД при всестороннем давлении, содержащее герметичную камеру, размещенную в ней обжимную втулку, нагрузочный шток, индикатор осевой деформации и тензодатчики радиальной деформации образца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения диапазона измерения и повышения точности, тензодатчики выполнены кольцевыми в виде однослойных катушек, первая из которых предназначена для закрепления на образце,.а вторая .катушка установлена в обжимной втулке концентрично и с зазором относительно первой катушки, устройство снабжено измерительным штоком, установленным в осевом отверстии, выполненном в нагрузочном штоке, и связанным нижним концом с нагрузочным штоком, а верхним концом — с индикатором.

11544

Изобретение относится к технике горного дела, в частности к устройствам для испытания образцов горных пород при воздействии высоких давлений. S

Известна установка для деформирования образцов горных пород, содержащая матрицу, размещенную в ней свинцовую оболочку для образца, нагрузочный шток и индикаторы часового типа для измерения осевой и радиальной деформации образца Г1 3.

Недостаток данной установки заключается в том, что измерение радиальной деформации проводится только в двух взаимно перпендикулярных направлениях что в случае перекоса образца снижает точность измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для испытания образцов горных пород при всестороннем давлении, содержащее герметичную камеру, размещенную в ией обжимную втулку, нагрузочиый

25 шток, индикатор осевой деформации и тензодатчики радиальной деформации образца. Тензодатчики выполнены плоскими и наклеены на скобы, связанные с обжимной втулкой (2 j.

Недостатками известного устройства являются ограниченность диапазона и недостаточная точность измерения ради-, альной деформации, обусловленные соответственно ограниченными деформативными свойствами тензодатчиков и отсутствием средств, позволяющих учитывать при измерении перекосы образца, а также неточность измерения осевой нагрузки вследствие собствен- 40 ной деформации нагрузочнаго штока, Цель изобретения - увеличение диапазона измерения и повышение точности.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для испытания образцов горных пород при всестороннем давлении, содержащем герметичную камеру, размещенную в ней обжимную втулку, нагрузочный шток, индикатор осевой деформации и тензодатчики радиальной деформации образца, тензодатчики выполнены кольцевыми в виде однослойньгх катушек, первая из которых предназначена для закрепления на образце, а вторая катушка установлена в обжимной втулке концентрично и с зазором относительно первой катушки,64

2 устройство снабжено измерительным штоком, установленным в осевом отверстии, выполненном в нагрузочном штоке, и связанным нижним концом с нагрузочным штоком, а верхним — с индикатором.

На фиг, 1 показано устройство для испытания образцов горных пород; на фиг. 2 — график зависимости относиьч тельной объемной деформации (†) от чо нагрузки, полученный при последовательной работе двух кольцевых тензодатчиков.

Устройство содержит герметичную камеру 1, на выступ 2 которой устанавливается образец 3, размещенный в камере 1 поршень 4, ограничивающий полость 5, служащую для подачи среды под давлением, резиноаую обжимную втулку 6, размещенную в камере кольцевые тензодатчики 7 и 8, выполненные в .виде однослойных катушек, причем тенэодатчик 7 закрепляется на образце 3, а тензодатчик 8 установлен концеитрично и .с зазором относитель но теизодатчика 7 на каркасе 9 из фольги, нагрузочный шток 10, измерительньФ шток 11, установленный в осевом отверстии нагрузочного штока

10 и жестко связанный с ним нижним .концом, индикатор 12 часового типа, корпус которого планкой 13 связан с измерительным штоком 11 а шток 14 контактирует с торцом камеры 1,и крышку

15,закрепленную на камере 1 посредством крепежных элементов 16, служащих для предварительного сжатия втулки 6.

Проводники - выводы 17 тензодатчиков

7 и 8 укладываются с напуском для предохранения от обрыва между торцами втулки 6 и резинового кольца 18 и далее выводятся через отверстие в образующей камеры t.

Устройство работает следующим образом.

После предварительного сжатия резиновой втулки 6 в полость 5 подают жидкость под давлением. При этом поршень 4 сжимает втулку 6, которая обжимает боковую поверхность образца 3, и прижимает к ней складывающийся "гармошкой" намотанный на каркас 9 кольцевой тенэодатчик 8. К штоку 10 прикладывается усилие, деформирующее образец 3 в осевом направлении, Благодаря тому, что измерительный шток 11 разгружен, его перемещение, измеряемое индикатором!!54464 где 33— дР— приращение диаметра; приращение сопротивления тензолатчика . удельное сопротивление провода катушки тензодатчика; количество витков тензодатчика.

Составитель В. Тальвойш

Редактор В. Иванова ТехредС.Йовжий

Корректор М. Самборская

3аказ 2658/31 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5 о

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

12, равно величине осевой деформации образца 3, Радиальная деформация вначале из:леряется кольцевым тензодатчиком 7, а показания тензодатчика

8 в этот период (нижняя часть графика фнг. 2) в расчет не принимаются.

К моменту разрушения тензодатчика 7 при значительной радиальной деформации образца 3 сопротивление тензодатчика 8 достигает своего номиналь- 1д ного значения и он начинает давать правильные показания. Общая относительная деформация измеряется двумя ,тензодатчиками идостигает 0,12-0,15, Йэменение диаметра цилиндрического 1 образца определяют нэ соотношения

Изобретение позволяет более точно опЪеаелять структуру материалов, подвергшихся воздействию высокого давления (например, прй взрыве или земле-, трясений).