Устройство для испытания горных пород в полевых условиях

 

, СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4706153/03 (22) 16.06.89 (46) 15.12.91.Бюл.N. 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.B,Ëîäóñ (53) 622.235(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М

1539315, кл. Е 21 С 39/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР М

1612078, кл. Е 21 С 39/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ (57) Изобретение относится к горному делу.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности испытаний при . неравномерном термическом нагружении с изменением распределения термической нагрузки без разгрузки от действия механического усилия. В корпус 1 перпендикулярно ему установлен пуансон, выполненный в

Изобретение относится к горному делу и предназначено для испытания образцов горных пород и элементов горного массива.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности испытаний при неравномерном термическом нагружении с изменением распределения термической нагрузки без разгрузки от действия механического усилия.

На чертеже представлено устройство для испытания горных пород в полевых условиях, общий вид.

Устройство содержит полый корпус 1 для размещения в скважине 2. В корпусе 1, 5U 1698434 А1 (я)5, Е 21 С 39/рр виде стакана (С) 3 из теплопроводящего материала, соединенного с клиновым приводом. Соосно С 3 в нем установлен шток 5 с фрикционной колодкой 6. Шток 5 соединен с приводом его вращения, при этом на нем концентрично установлена втулка (В) 9, связанная с приводом штока 5. На торце i5 9 закреплена фрикционнэя колодка 10. Устройство содержит механизм поджатия В,9 и штока 5 к дну С 3, которое выполнено из изолированных между собой частей 16, 17 идентичных по форме торцам В 9 и штока 5.

Корпус 1 размещают в скважине 2, Смещают С 3 в направлении стенки скважины 2.

Для термического нагружения стенки скважины 2 вращают шток 5 и В 9 и поджимают шток 5 или В 9 к дну С 3, при этом колодки

6 или 10 поджимэются к соответствующим частям 17 или 16 дна С 3 и за счет трения нагревают их до заданной температуры.

Для снижения температуры снимают усилие поджатия соответствующей колодки 6 или

10. 1 ил. перпендикулярно ему установлен пуансон, 00 выполненный в виде стакана 3 из теплопроводящего материала, Стакан 3 соединен с клином 4 клинового привода, Внутри стака-, Ф на 3 соосно ему установлен шток 5 с фрак- . у и ционной колодкой 6, закрепленной на его торце. Шток 5 через цепную передачу 7 соединен с электродвигателем 8, при этом на нем концентрично установлена втулка 9, связанная с приводом вращения штока 5.

На торце втулки 9 закреплена фрикционная колодка 10.

Устройство содержит механизм поджатия втулки 9 и штока 5 к дну стакана 3. выполненный в виде перемычки 11 из фер1698434 ромагнитного материала, установленной в стакане 3 и взаимодействующей с подвижными электромагнитами 12, каждый из которых соединен проходящими через . перемычку 11 толкателями 13 с пружинами 5

14 и 15. Последние взаимодействуют соответственно со штоком 5 и втулкой 8. Дно стакана 3 выполнено из изолированных между собой частей 16, 17, идентичных по, форме торцам втулки 9 и штока 5. Клин 4 10 ,"сОединен тягой 18 с гайкой 19, смонтиро,ванной на корпусе 1.

Устройство работает следующим образом. 15

Размещают корпус 1 устройства в сква жине 2 и производят механическое.нагру:жение участка стенки скважины, для чего ,вращают гайку 19 и посредством тяги 18 ,,перемещают клин 4, который смещает ста- 20, кан 3 в направлении стенки скважины 2. Для термического нагружения стенки скважины

2 включают электродвигатель 8 и вращают шток 5 и втулку 9. Для термического нагружения заданного участка поверхности 25 включают соответствующий электромагнит . 12 и посредством толкателя 13 сжимают со,ответствующую пружину 14 или 15, в результате чего колодки 6 или 10 прджимаются к соответствующим частям 17 30 или 16 дна стакана 3 и эа счет трения нагревают его до заданной температуры. Для снижения температуры выключают соответствующий электромагнит 12 и снимают усилие поджатия на соответствующей колодке 35

6 или 10, Регулировку распределения уровня термической нагрузки проводят в соответствии с задачами испытаний.

Использование данного устройства в полевых условиях позволит выполнять испытания при сложном распределении термической нагрузки по нагружаемой поверхности стенки скважины. Это позволит исследовать влияние неравномерности термической нагрузки на механические характеристики элементов горного массива.

Формула изобретения

Устройство для испытания горных пород в полевых условиях, содержащее полый корпус, пуансон, установленный в корпусе перпендикулярно его оси и выполнрнный в виде стакана иэ теплоотводного материала, клиновый привод пуансона, шток с фрикционными колодками на его торце, установленный внутри пуансона соосно ему привод вращения штока и механизм поджатия последнего к дну стакана, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства путем обеспечения воэможности испытания при неравномерном термическом нагружении с изменением. распределения термической нагрузки без разгрузки от действия механиЧеского усилия, оно снабжено втулками, концентрично установленными на штоке и связанны ми с и ри водам его вращения, фрикционными колодками, закрепленными на торцах втулок, и механизмом поджатия втулок к дну стакана, при этом дно стакана выполнено из термоизолированных между собой частей, идентичных по форме торцам втулок и штока, 1698434

Ю

10!

Составитель Л.Климов

Редактор М.Васильева Техред М.Моргентал

Корректор О. Ципле

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 4375 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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