Устройство для полевых испытаний горных пород

 

Изобретение ртноситсг к испытательной технике и предназначено для определения механических характеристик горных пород, грунтов в полевых условиях. Цель ^ расширение функциональных возможностей гтутем обеспечения испытаний при регулируемом соотношении усилий, прикладываемых к пуансонам (П). Устр-во содержит корпус 1 для размещения в скважине 2 П 3.4, привод перемещения П 3,4 со штангой 5. грузом 6 и пружиной 7. Для испытаний при регулируемом соотношении усилий на П 3.4 устр-во снабжено рычагом 8, втулкой 9, колесом 10 и платформой 11 перемещения колеса вдоль оси корпуса 1. Соотношение усилий на П 3,4 создают перемещением платфьрмы 11 винтом 13 и изменением соотношения плеч рычага 8. Циклическое нагружение П 3,4 с затуханием амплитуды нагрузки создают посредством перемещений груза 6 вдоль штанги 5 под действием пружины 7 спреобразова>&нием зтих перемещений колесом 10 и втулкой 9с рычагом 8 в осевые перемещения П 3, 4. Используют устр-во при испытаниях в слоистых породах, грунтах. 1 ил.^^И

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

:РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,."

К АВТОР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г (21) 4788515/03 (22) .31.01.90 (46) 23.02.92. Бюл. O 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус . (53) 622,23.05 (088.8} (56) Авторское свидетельство СССР

М 1465569, кл. E 21 С 39/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1629535, кл. Е 21 С 39/00, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относитсг к испытательной технике и предназначено для определения механических характеристик горных пород, грунтов в полевых условиях. Цель— расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний при ре1

Изобретение относится к испытательной технике. к устройствам для определе.ния механических характеристик горных пород, грунтов,в полевыхусловиях.

Известно устройство для испытайия горных пород в полевых условиях содержащее цилиндрический корпус для размеще-. ния в скважине, пару пуансонов., установленных в корпусе перпендикулярно его оси, привод осевого перемещения пуансонов со штангой.

Недостаток устройства состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при регулировании соотношения усилий на пу„„ Ж „„1714128 А1 гулируемом соотношении усилий, прикладываемых к пуансонам (П). Устр-so содержит корпус 1 для размещения в скважине 2

П 3, 4, привод перемещения П 3,4 со штангой 5, грузом 6 и пружиной 7. Для испытаний при регулируемом соотношении усилий на

П 3, 4 устр-во снабжено рычагом 8, втулкой

9, колесом 10 и платформой 11 перемещения колеса вдоль оси корпуса 1. Соотношение усилий на П 3, 4 создают перемещением платформы 11 винтом 13 и изменением соотношения плеч рычага 8. Циклическое на-— гружение П 3,4 с затуханием амплитуды нагрузки создают посредством перемеще-., ний груза 6 вдоль штанги 5 под действием пружины 7 с преобразованием этих перемещений колесом 10 и втулкой 9 с рычагом 8 в осевые перемещения П 3, 4. Используют устр-во при испытаниях в слоистых породах, грунтах. 1 ил. ансонах при нагружении затухающими колебаниями нагрузки.

Более близким по конструкции и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является устройство для испытания горных пород в полевых условиях. Устройство содержит цилиндрический корпус для размещения в скважине, пару пуансонов, установленных в корпусе перпендикулярно его оси, привод перемещения пуансонов, шарнирно связанный с пуансонами и включающий штангу, груз, свободно установленный на штанге, пружину, связывающую груз со штангой. Устройство работает при нагру1714128

20 жении пуансонов затухающими колебаниями нагрузки, что сближает его с предлагаемым по достигаемому эффекту.

Недостаток устройства состоит в том, что оно не позволяет регулировать соотношение нагрузок на пуансонах. Нагружение проводится при одинаковых усилиях на пуансонах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения испытаний при регулируемом соотношении усилий, прикладываемых к пуансонам.

Цель достигается тем, что устройство снабжено двуплечим рычагом, плечи которого шарнирно соединены с соответствующими пуансонами, втулкой, подвижно размещенной,на рычаге, колесом, на торце которого закреплена втулка перпендикулярно оси вращения, и платформой для перемещения колеса вдоль оси рычага, при этом колесо кинематически связано со штангой.

При такой конструкции устройства соотношение усилий на пуансонах определяется соотношением плеч рычага, а это соотношение регулируется путем перемещения втулки вдоль рычага. Колесо и втулка необходимы для передачи колебаний нагрузки от движения груза со штангой на рычаг. Этим и достигается поставленная цель.

На чертеже представлена схема установки, общий вид.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 для размещения в скважине 2, пару пуансонов 3, 4, установленных в корпусе перпендикулярно его оси, привод осевого перемещения пуансонов, шарнирно связанный с пуансонами и включающий штангу

5, груз 6, свободно установленный на штанге 5, пружину 7, связывающую груз со штангой.

Устройство снабжено двуплечим рычагом 8, плечи которого шарнирно соединены с соответствующими пуансонами 3, 4, втулкой 9, подвижно размещенной на рычаге, колесом 10, на торцовой поверхности которого закреплена втулка 9 перпендикулярно оси вращения, и платформой 11 для перемещения колеса 10 вдоль оси рычага 8. Колесо

10 кинематически связано со штангой 6.

Колесо 10 может быть выполнено зубчатым, а на штанге 5 могут быть выполнены зубья на участке 12 для взаимодействия с колесом. Платформа 11 перемещается по25

50 средством винта 13 и -гайки 14. Усилия на пуансонах регулируются датчиками 15.

Устройство работает следующим образом.

Вращением винта 13 перемещают платформу 11 в положение, при котором создается заданное соотношение плеч рычага 8, Смещают груз 6 вдоль штанги 5 в положение, при котором пружина 7 и колесо 10 создают заданный начальный уровень нагрузки на одном иэ пуансонов. Освобождают груз, и он под действием пружины 7 совершает возвратно-поступательные перемещения вдоль штанги 5 с затухающей амплитудой перемещений. Штанга 5 и колесо 10 с втулкой 9 преобразуют эти движения в пбвороты рычага и в нагружение пуансонов 3 и 4 с соотношением усилий, пропорциональным соотношению плеч рычага 8.

Датчиками 15 регистрируют параметры затухания амплитуды нагрузок и другие параметры испытаний в соответствии с задачами испытаний. Для изменения соотношения нагрузок платформу 11 перемещают в новое положение и нагружение повторяют.

Использование установки позволит проводить испытания в новых режимах нагружения — при неодинаковом распределении усилий на пуансонах, Это повысит информативность испытаний на слоистых горных породах, когда усилия вдавливания пуансонов в отдельные слои необходимо подбирать в соответствии с индивидуальными прочностными свойствами слоев, Формула изобретения

Устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус для размещения в скважине, пару пуансонов, установленных. в корпусе перпендикулярно его оси, привод перемещения пуансонов, шарнирно связанный с пуансонами и включающий штангу, груз, свободно установленный на штанге, пружину, связывающую груз со штангой, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения испытаний при регулируемом соотношении усилий, прикладываемых к пуансонам, устройство снабжено двуплечим рычагом, плечи которого шарнирно соединены с соответствующими пуансонами, втулкой, подвижно размещенной на рычаге, колесом, на торце которого закреплена втулка перпендикулярно оси вращения, и платформой для перемещения колеса вдоль оси рычага, при этом колесо кинематически связано со штангой.

1714128

Составитель В Лет рова

Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Редактор Н.Козлова

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

Заказ 671 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государвтвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

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