Устройство для полевых испытаний горных пород

 

Использование: в технике для испытаний на прочность. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, пуансон k, штангу 3, груз 6 с пружиной 11, упругие элементы 7, фиксаторы 8 и 9. При включении,фиксатора 8 и выключении фиксатора 9 поворачивают направляющую 5 и деформируют упругие элементы 7. Включают фиксатор 9, выключают фиксатор 8, груз 6 совернает возвратно-вращательные движения со штангой 3, пуансон 4 перемещается по окружности по стенке скважины 2. Радиальные нагрузки создают при колебаниях груза вдоль направляющей 5. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ретения: устройство содержит корпус

1, пуансон 4, штангу 3, груз 6 с пружиной 11, упругие элементы 7, фиксаторы 8 и 9. При включении:„Фиксатора

8 и выключении Фиксатора 9 поворачивают направляющую 5 и деформируют упругие элементы 7. Включают фиксатор

9, выключают фиксатор 8, груз 6 совершает возвратно-вращательные движения со штангой 3, пуансон 4 перемещается по окружности по стенке скважины 2. Радиальные нагрузки создают при колебаниях груза вдоль нап равляющей 5. 1 ил, Ф

Цель достигается тем, что устройство снабжено установленными в направляющей параллельно штанге упругими элементами, фиксатором осевого поворота штанги и фиксатором соединения штанги с упругими элементами, при этом штанга установлена с возможно: 4 стью осевогс вращения.

На чертеже представлена схема ус- ©© . тройства. р

Устройство для полевых испытаний о гс рных пород содержит цилиндрический 0, корпус 1 для размещения в скважине

2, установленную на продольной оси корпуса штангу 3, кинематически связанные с ней пуансоны 4 и установ» ленную на конце штанги, перг ендикулярно ей направляющую 5 с подпружиненным грузом 6.

Устройство снабжено установленными в направляющей параллельно штанге упругими элементами 7, фиксатором 8 осевого поворота штанг 3 и фиксато

ГОСУДАРСТВEHHOE ПАТЕHTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4847217/03 (22) 03. 07. 90 (46) 30.11,92 Бюл. У 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е. В. Лодус (56) Авторское свидетельство СССР

М 1700235, кл. F. 21 С 39/00, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ

ГОРНЫХ ПОРОД (57) Использование: в технике для испытаний на прочность. Сущность изобЙзобретенив относится к испытательной Технйке, к исгытаниям горных пород в полевых условиях, Известно устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее. цилиндрический корпус, установленную на продольной оси корпуса штангу, кинематически связанные с ней пуансоны и установленную на конце штанги перпендикулярно ей направляющую с подпружиненным rr.узом.

Недостаток устройства состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при нагружении со смещением то" чек приложения нагрузки по окружности стенки скважины.

Целью изобретения является расширение. функциональных во. можностей устройства за счет обеспечения испытаний как при нагружении радиальными нагрузками, так и при нагружении со смещением точек приложения нагрузки по окружности стенки скважины.

59 «, 1778296 А1

3 1778296, ром 9 ссединения штанги с упругим элементом 7, при этом штанга 3 установлена с возможностью осевого вращения °

Упругие элементы выполнены в виде пластин 7, одним концом закрепленных на корпусе, а другим концом проходящих в отверстия в направляющей 5.

Груз состоит из двух частей и соеди- 10 нен тягой 10. Пружины l1 соединяют груз 6 со штангой 3. фиксатор 8 выполнен электромагнитным и фиксирует поворот шаровой части шарнира 12.

Пуансон состоит из двух подпружиненных частей 4 и 13 с фиксаторами 14 этих частей в направляющей 15. На торцах частей пуансона могут размещаться контробразцы 16, или резцы, или другие элементы для Взаимодейст» вия с породами стенки скважины. Корпус 1 распирается в скважине посредством упоров с, рычагом 17 и винтом

18 каждый. Пуансон установлен на штанге на оси 19, 2S

Устройство работает следующим образом.

Размещают корпус 1 в скважине 2 и фиксируют его от поворота посредством винтов 18, рычагов 17 и упоров

16. Для нагружения пород стенки скважины усилиями с изменением места приложения нагрузки выключают фиксаторы

14 и посредством пружин поджимают части 4 и 13 пуансона с обраацами 16 к поверхности стенки скважины. Включают фиксатор 8 и исключают тем самым осевой поворот штанги 3.. Выклю- 40 чают фиксатор 9 и поворачивают направляющую 5 вокруг оси штанги 3. При этом происходит деформирование упру" гих элементов 8. При заданной деформации упругих элементов 7 включают фиксатор 9 и соединяют упругие элементы со штангой посредством направляющей 5. Выключают фиксатор 8 и штанга 3 совершает возвратно- вращательные движения за счет кругс вых движе" ний груза 6 с направляющей 5 под действием энергии упругих элементов

7. Штанга приводит пуансон с элементами в возвратно-вращательное движе-" ние вместе с образцами 16, что приводит к циклическим перемещениям образцов по стенке скважины с затухающей амплитудой нагрузки. Исследования проводят при разных усилиях поджатия образцов и разной начальной деформации упругих: элементов 7, т.е. при разной запасенной энергии на устройстве . Оценивают силу трения энергозатраты на трение, истираемость стенки скважины и другие характеристики.

Для испытаний при нагружении радиальными нагрузками включают фиксаторы 14 и фиксатор 9. Смещают груз

6 из положения равновесия вдоль направляющей 5. При освобождении груза происходят его перемещения по направляющей 5 под действием пружины 11, что через штангу 3 сообщается элементам 4, 13 пуансона и приводит к циклическому поджатию образцов 16 к по" верхности стенки скважины 2 в радиальном направлении.

Устройство позволяет проводить испытания в новых условиях - при смещении точек приложения нагрузки по окружности стенки скважины, что с учетом воэможности устройства проводить испытания также и при радиальном нагружении существенно расширяет его возможности.

Формула и зобрет ения

Устройство для поле вых и спыта ни и горных пород, содержащее цилиндрический корпус, установленную на продоль" ной оси корпуса штангу, кинематически связанные с ней пуансоны и установ« ленную на конце штанги перпендикулярно ей направляющую с подпружиненным грузом,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью р асширения Функциональных воэможностей устройства за счет обеспечения испытаний как при нагружении радиальными нагрузками,так и при нагружении со смещением точек приложения нагрузки по окружности стенки скважины, оно снабжено установленными в направляющей параллельно штанге упругими элементами, фиксатором осевого поворота штанги и фиксатором соединения штанги с упругими элемента ми, при этом штанга установлена с возможностью осевого вращения.

1778296

k9 (5 14 о и

Составитель E.Ëoäóñ

Техред И.Иоргентал

Редактор

Корректор И.Шулла

Заказ 4171 Тир;ж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )И-35, Раушская наб., д. ч/5

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