Устройство для прочностных испытаний горных пород

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее силовую раму, нагружающий винт с верхним пуансоном, нижний пуансон со сферическим индентором и эталонную прокладку, о т л и ч а ю щ е; ё- с я тем, что, с целью обеспечения возможности определения прочности при различных сочетаниях статической и динамической составляющих нагрузки, оно снабжено подпружиненным бойком, нагружаюйщй винт выполнен с осевым сквозным отверстием , в котором установлен боек, верхний пуансон прикреплен к торцу бойка , а сферический индентор и эталонная прокладка размеп ены под нижним пуансоном, причем эталонная прокладка размещена в обойме, которая посредством шарнира соединена с силовой рамой. (Л С D О N9 Од О

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (19) (И> (51)4 G 01 N 3/42 Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ с -I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! "

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ . / (21) 3753402/22-03 (22) 13.06.84 (46) 07.11.85. Бюл. и 41 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) Г.Г.Литвинский и С.А.Курман (53) 620.178.2(088.8) (56) Патент ПНР Ф 64377, . кл. С 01 N 5/00, 1973. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЧНОСТНЫХ

ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее силовую раму, нагружающий винт с верхним пуансоном, нижний пуансон со сферическим индентором и эталонную прокладку, о т л и ч а ю щ е, ес я тем, что, с целью обеспечения возможности определения прочности при различных сочетаниях статической и динамической составляющих нагрузки, оно снабжено подпружиненным бойком, нагружаю(ций винт выполнен с осевым сквозным отверстием, в котором установлен боек, верхний пуансон прикреплен к торцу бойка, а сферический индентор и эталонная прокладка размещены под нижним пуансоном, причем эталонная прокладка размещена в обойме, которая посредством шарнира соединена с силовой рамой.

1190236

Изобретение относится к устройствам для определения прочностности горных пород в полевых и производственных. условиях.

Цель изобретения — обеспечение возможности определения прочности при различных сочетаниях статической и динамической составляющих нагрузки.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 — разрез А-A на фйг. 1

Устройство для прочностных испы таний горных пород содержит силовую раму, состоящую из верхней 1 и ниж- ней ? плит и стоек 3. В отверстии 95 верхней плиты 1 установлен на резьбе нагружающий винт 4, в полости которого соосно с ним размещен бпек

5 с хвостовиком 6. Между хвостовиком 6 и нагружающим винтом 4 разме- 20 щена соосно с бойком 5 пружина 7 сжатия, На торце бойка 5 закреплен верхний пуансон 8. Нижний пуансон

9 со сферическим индентором 10 установлен в направляющей планке 11, 25 закрепленной на стойках 3. При этом индентор 11 упирается в эталонную прокладку 12, размещенную в обойме

13, которая закреплена на ллите 2 посредством шарнира 14. К обойме

13 прикреплен рычаг 15.

Устройство работает следующим образом.

Между верхним 8 и нижним 9 пуан35 сонами устанавливают образец 16. Статическое нагружение образца 16 создают вращением нагружающего винта 4.

При этом винт 4 упирается своим торцом в верхний пуансон 8, скрепленный с бойком 5, перемещает его, нагружая образец 16, и вдавливает сферический индентор 10 в эталонную прокладку 12. Затем рычагом 15 поворачивают обойму 13 с эталонной прок- 5 ладкой 12 вокруг шарнира 14. Так как при повороте обоймы 13 нагрузка на образец 16 не снимается, то на эталонной прокладке 12 (при повороте обоймы 13) образуется отпечаток продолговатой формы за счет прокатывания индентора 10 по прокладке 12.

Далее создают динамическую составляющую нагрузку на образец (например, ударом молотка по хвостовику 6 бойка 5). При этом ударный импульс, передаваемый сферическому индентору через образец 16 и нижний пуансон 9, ограничен сверху несущей способностью образца. Поэтому величина отпечатка индентора 11 на эталонной прокладке пропорциональна предельной нагрузке на образец 16 при известном соотношении ее статической и динамической составляющих. Благодаря размещению сферического индентора 10 и эталонной прокладки 12 под образцом 16, а бойка 5 над образцом 16 часть энергии удара, расходуемая на образование лунок в образце 16 в местах его контакта с пуансонами 8 и 9, на преодоление инерционных сил в материале образца и т.п,, не влияет на величину отпечатка, образуемого индентором 11 на эталонной прокладке 12. Кроме того, избыточная энергия удара также не передается индентору 11 и не изменяет размеры его отпечатка.

После испытания образца на эталон ной прокладке 12 получают два смещенных отпечатка, соответствующих статической и динамической составляющим разрушающей нагрузки. Измеряя их с помощью тарировочного графика нагрузка — размер отпечатка можно определить величины составляющих нагрузки.

Определение площади разрушения образца 16 и дальнейшие вычисления показателей динамической прочности породы при различных уровнях статической нагрузки производят обычным способом.

Пружина 7 сжатия предохраняет части прибора от ударных нагрузок, которые могут возникнуть после разрушения образца в результате контакта хвостовика 6 бойка 5 с верхним торцом нагружающего винта 4.

1190236

Составитель Л.Климов

Техред З.Палий Корректор М,Максимишинец

Редактор А.Коэориэ

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

Закаэ 6970/44 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5