Устройство для испытания хрупких горных пород на одноосное растяжение

 

Изобретение относится к физикомеханическим испытаниям горных пород в лабораторных условиях. Устр-во содержит цилиндрический корпус (К) 1 для установки образца 2 горной породы , центрирующие элементы в виде конусных цанг 3. На образце 2 установлены уплотнительные кольца 4 и втулки 5 с коническими внутренними /2 С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLLHAËÈÑTÈ×ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„139966 (58 4 С 01 N 08

j ц

НЬД;;„ " ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е 02 D 1/02, 1970.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3919102/22-03 (22) 26.06.85 (46) 30.05.88. Бюл. N - 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Ю.М. Карташов, М.А. Малык и M.Ñ. Эпштейн (53) 624.131.378:620.105(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 335573, кл. G 01 N 3/08, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ХРУПКИХ ГОРНЫХ ПОРОД НА ОДНООСНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ (») Изобретение относится к физикомеханическим испытаниям горных пород в лабораторных условиях. Устр-во содержит цилиндрический корпус (К) I для установки образца 2 горной породы, центрирующие элементы в виде конусных цанг 3. На образце 2 установлены уплотнительные кольца 4 и втулки 5 с коническими внутренними

1399662

ЗО

35 поверхностями. Последние расположены с противоположных сторон К 1 с возможностью перемещения. На внутренней поверхности К 1 в центральной части его выполнен выступ 6 с коническими поверхностями 7,8, обращенными в сторону торцов К 1. Цанги 3 установлены между поверхностями 7 и 8 и образцом 2. Кольца 4 размещены между цангами 3 и торцами втулок 5. После закрепления образца 2 к нему приклаИзобретение относится к физикомеханическим испытаниям горных по;рад в лабораторных условиях, а именно к исследованию прочностных и де формационных свойств горных пород при одноосном растяжении, Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для испытания хрупких горных пород на одноосное растяжение содержит цилиндрический корпус 1 ,:для установки образца 2 горной поро,ды, центрирующие элементы в виде ко нусных цанг 3, устанавливаемые на образце 2 уплотнительные кольца 4 и втулки 5, установленные с противоположных сторон корпуса 1 с возможностью перемещения. На внутренней поверхности корпуса 1 в центральной

его части выполнен выступ 6 с коническими поверхностями 7,8, обращенными в сторону соответствующих торцов корпуса 1, а втулки 5 выполнены с коническими внутренними поверхностями. Конусные цанги 3 установлены между коническими поверхностями

7,8 выступа 6 корпуса 1 и образцом 2 горной породы. Уплотнительные кольца

4 размещены между конусными цангами

3 и торцами втулок 5. На втулках 5 установлены соответственно гайки 9 и 10 со стопорными болтами 11, а на торцах корпуса 1 выполнены фланцы 12.

В полости между втулками 5 и образцом 2 размещен цементирующий материал 13. дывают растягивающее усилие. При нагружении образца 2 и его деформировании цанги 3 освобождается от нагрузки предварительного прижима и не воздействуют на образец 2. Т.о. исключается возможность появления концентрации напряжений в местах контакта цанг 3 с образцами 2, При разрушении образца 2 элементы устр-ва не повреждаются, так как вся система остается соединенной тросиками. 1ил.

Устройство работает следующим образом.

Для подготовки устройства к испытанию образца 2 горной породы корпус

1 устанавливают одним из фланцев

12 на плоскую поверхность (не пока зана). В корпус 1 опускают образец 2.

Для того, что образец 2 при монтаже был зафиксирован в необходимом (по высоте) положении, его устанавливают на подставку (не показана), при этом середина образца 2 по высоте должна совпадать со средней частью корпуса 1. После этого на коническую поверхность 7 выступа 6 опускают конусные цанги 3 и уплотнительное кольцо 4, устанавливаемое на образец 2, Затем в отверстие корпуса 1 вставляют втулку 5 с гайкой 9, Нажимом на верхний торец гайки 9 передают давление на уплотнительное кольцо 4 и конусные цанги 3, после чего фиксируют положение втулки 5 в корпусе

1 болтами 11. При этом уплотнительное кольцо 4, деформируясь под давлением нажима, плотно перекрывает за- .; зор между втулкой 5 и образцом 2, а конусные цанги 3, охватывая образец 2, центрируют верхний торец образца 2 в корпусе 1. После этого корпус 1 переворачивают и повторяют вышеописанные операции на другом конце образца 2, Таким образом, перед цементированием образец 2 сцентрирован относительно продольной оси корпуса 1, а уплотнйтельные кольца 4 находятся под давлением (усилие предваритель13

Формула изобретения

Составитель Л.Климов

Техред М. Ходанич

Корректор М.Шароши

Редактор M.Áàíäóðà

Заказ 2661/45

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предпрнятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного прижима), надежно перекрывая зазоры между образцом и втулками 5.

Заливку цементирующего материала

13 в полости между коническими поверхностями втулок 5 и образцом 2 производят через окна в гайках 9,10 и втулках 5. В качестве цементирующего материала используют сплав

Вуда (т.пл. 60-70 С). При остывании (5-10 мин) сплав Вуда скрепляет боковую поверхность образца 2 с внутренними коническими поверхностями вту.лок 5. Вначале производят заливку одного конца образца 2, а после остывания сплава устройство переворачивают и заливают сплавом другой конец образца 2.

После цементирования болты 11 опускают таким образом, чтобы размер между концами болтов 11 был больше, чем наружный диаметр фланцев 12.

При проведении испытаний в отверстие гаек 9 и 10 завинчивают нагруэочные головки с тросиками или стержнями (не показаны) и закрепляют последние в захватах испытательной машины (не показана), после чего включают испытательную машину и прикладывают к образцу 2 растягивающее усилие. При нагружении образца 2 и его деформировании конусные цанги 3 освобождаются от нагрузки предварительного прижима и не воздействуют на образец 2, таким образом исключается возможность появления концентрации напряжений в .местах контакта конусных цанг 3 с образцом 2.

При разрушении образца 2 элементы устройства не повреждаются, так как вся система остается соединенной

99662 4 тросиками, корпусом 1 и болтами 11 (фланцы 12 и болты 11 не дают системе распадаться).

После разрушения образца 2 устрой-. ство освобождают QT захватов испытательной машины, откручивают болты

11, вынимают из корпуса 1 втулки 5 с гайками 9,10 и разъединяют втулки

1О 5 и гайки 9,10.

Затем давлением (сжатием) от испытательной машины поочередно нагружают части образца 2 и выталкивают их из втулок 5 вместе со сплавом

Вуда-; который отделяют от образца 2 для повторного использования.

Устройство для испытания хрупких горных пород на одноосное растяжение, содержащее цилиндрический корпус для установки образца горной породы, центрирующие элементы в виде

25 конусных цанг, устанавливаемые на образце уплатнительные кольца и втулки с коническими внутренними поверхностями, установленным с противоположных сторон корпуса с возможностью перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, на внутренней поверхности корпуса в центральной его части выполнен выступ с коническими поверхностями, обращенными в сторону торцов корпуса, при этом конусные цанги установлены между коническими поверхностями выступа корпуса и образам, а уплотнительные кольца размещены между конусньнчи цангами и тор40 цами втулок.