Способ определения деформаций образцов горных пород

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р т

/:.:Э (21) 3787364/22-03 (22) 10.07.84 (46) 07.01.86.Бюл. В 1 (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена. Трудового Красного Знамени институт горного дела им.А.А.Скочинского (72) M.Ï.Иохначев, Н.А.Хабаров, Ю.С.Макаров и В.В.Присташ (53) 622.235 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 540190, кл. G 01 N 3/08, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N 443174, кл . E 21 С 39/00, 1973. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД, включаюший нагружение образца горной породы, размещенного в корпусе, осе091 (11) (gg 4 Е 21 С 39/00, G 01 N 3/18 вым и боковым давлениями, определение давления на боковую поверхность образца, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения то чности при длительных нагружениях, осевое и боковое давления передают упругими телами, расположенными параллельно поверхности образца, измеряют суммарные объемные деформации упругих тел, корпуса и образца горноч породы, по.лученные данные сравнивают со значеl ниями для эталонного образца, а деформацию образца, определяют путем вычитания из значений суммарных объемных деформаций всех элементов устройства значений объемных дефор маций,упругих тел и корпуса.

С:

Ф%

b4

Ю

CQ (Я

4ь

1203240

Изобретение относится к горному делу, конкретно,к области лабораторного исследования свойств горных пород при длительных (месяцы, годы) нагружениях или при широком диапазоне температур исследуемого образца, и может быть использовано в машиностроении и строительстве для исследования твердых материалов.

Цель изобретения - повышение точности при длительных нагружениях.

На фиг.1 изображено устройство для испытания образцов горных пород на прочность в условиях всестороннего сжатия; на фиг. 2 - начальные прямолинейные (в пределах упругости участки диаграмм деформаций упругих тел, корпуса, эталонного и исследуемого образцов.

Способ осуществляют следующим образом., г

Образец 1 (или эталонный образец) горной породы устанавливают в корпу-I се 2, во внутренней полости корпуса располагают параллельно оси образца упругие, например, цилиндрические тела 3.

Заданной силой Р> нагружают плунжеры 4 и 5, которые через упругие тела 3 передают боковое давление на образец 1.

Измеряют. объемные деформации упругих тел, корпуса и всех элементов устройства, полученные данные сравнивают со значениями для эталонного образца, а затем определяют деформацию исследуемого образца и давление на его боковую поверхность.

Пример. Для определения деформации образца испытуемой горной породы и давления на его боковой поверхности располагают в корпусе 2 вместо испытуемого образца 1 эталонный образец, внешние геометрические размеры которого принимаются эталонными для испытуемого образца 1,. а его механические характеристики известны, Затем производят нагруже ние посредством силового воздействия на плунжеры 4 и 5 нагружаю5 щего узла (фиг.2а) . При нагружении силой P цилиндрические тела 3 и этйн лонный образец испытывают деформации. сжатия (кЧ„, и аЧ» 1, а корпус

2 - деформации растяжения (аЧ )

Заменяя элементы системы эквивалентными пружинами (фиг .2о) и зная диаграмму деформаций эталонного образца (jg „) и диаграмму суммарных деформаций всех элементов устройства

15 (ь l ) с эталонным образцом, алгебраическим сложением определяют суммарную деформацию цилиндрических тел 3 и корпуса 2 устройства (ь V,„) при нагружении силой Рн

20 (фиг. 28 ).

Заменяя в устройстве эталонный образец испытуемым образцом 1 горной породы и производя нагружение той же силой Р> определяют деформацию (6Ч» испытуемого образца 1, вычитая из суммарной объемной деформации

6 Ч „ полученную ранее суммарную объемную деформацию d I » цилиндрических тел 3 и корпуса 2 устройст30 ва при нагружении силой Р н (фиг.21) .

Изменяя силу Рн,строят диаграмму деформаций испытуемого образца 1.

Зная площадь поперечного сечения прямоугольного сечения F плунжеи ров 4 и 5 и силу нагружения Р„, опре.. деляют давление на боковой поверхности образца и уточняют его посредством сравнения со значениями полуЬ, ченными для эталонного образца при щ той же нагрузке Р„.

Результаты испытаний, проведенных с использованием в качестве цилиндрических упругих тел игольчатых роликов из стали ШХ, расположенных параллельно оси образца, показывают, что максимально допустимое давление на боковую поверхность образца достигает 250 МПа.

1203240

Р. О

dip@ ЮГАМ»ю б фиа.2

Составитель Г.Алексеева

Редактор Н.Тупица Техред М.Пароцай

Корректор И.Муска

Подписное

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

Закаэ 8399/38 Тираж 481

ВНИИПИ Государственного комитета, СССР по делам иэобретений и открытий

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