Устройство для полевых испытаний горных пород

 

Назначение: устройство для полевых испытаний горных пород. Относится к испытаниям в полевых условиях на прочность. Сущность изобретения: устройство содержит пуансоны, штангу, рычаг с грузом, упор. Нагружение пуансонов осуществляется рычагом путем поворота штанги по часовой стрелке, изменение положения точек нагружения путем поворота штанги с пуансонами в обратном направлении. Устройство позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения испытаний как без смещения, так и при смещении точек приложения радиальной нагрузки относительно осей сечения скважины. 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к полевым испытаниям горных пород, грунтов.

Известно устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее корпус, установленную с возможностью вращения на продольной оси корпуса штангу, два кинематически связанных с ней подпружиненных пуансона и подпружиненный груз [1] Недостаток устройства состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при смещении точек приложения радиальной нагрузки по окружности сечения стенки скважины при возбуждении разных серий циклов нагружения.

Задача изобретения состоит в расширении функциональных возможностей устройства путем обеспечения испытаний как без смещения, так и при смещении точек приложения радиальной нагрузки по окружности сечения скважины.

Задача решается тем, что устройство снабжено установленным на конце штанги перпендикулярно ей рычагом и приспособлением для фиксации рычага со штангой, выполненным в виде упора, расположенного с возможностью взаимодействия с рычагом, при этом пуансоны установлены шарнирно и по касательной к окружности сечения штанги, а подпружиненный груз размещен на конце рычага.

На фиг. 1 представлена схема устройства, общий вид; на фиг. 2 вид А по стрелке на фиг. 1; на фиг. 3 сечение по Б-Б на фиг. 1.

Устройство для полевых испытаний горных пород содержит корпус 1, установленную в нем с возможностью вращения на продольной оси корпуса штангу 2, два кинематически связанных с ней подпружиненных пуансона 3, 4 и подпружиненный груз 6.

Устройство снабжено установленным на конце штанги перпендикулярно ей рычагом 5 и приспособлением 7 для фиксации рычага со штангой, выполненным в виде упора, расположенного с возможностью взаимодействия с рычагом. Пуансоны 3, 4 установлены шарнирно и по касательной к окружности сечения штанги 2. Подпружиненный груз 6 размещен на конце рычага 5. Пуансоны 3, 4 установлены на шарнирах 8, подпружинены пружинами 9 и имеют электромагниты 10 для поджатия пуансонов к штанге. На рычаге 5 установлен упругий элемент 11. Штанга 12 может состоять из двух частей, соединяемых между собой электромагнитным фиксатором 13.

Установка работает следующим образом.

Поворачивают рычаг 5 с грузом 6 вверх и отпускают его. При обратном повороте рычаг 5 взаимодействует с упором 7, поворачивает штангу 2 с пуансонами 3,4 и нагружает стенки скважины пуансонами 3, 4. После затухания колебаний нагрузки вращают штангу 2 против часовой стрелки (по рисунку) в положение, в котором концы пуансонов, предназначенные для взаимодействия со стенкой скважины, ориентируются заданным образом относительно сечения скважины. Затем выключают фиксатор 13, устанавливают штангу 2 в положение, в котором упор 7 ориентируется в нужном положении относительно рычага 6, и включают фиксатор 13. Производят повторные нагружения описанным образом, но с приложением нагрузки в новых направлениях относительно осей сечения скважины. Для размещения и извлечения устройства из скважины включают электромагниты 10, поджимая тем самым пуансоны к штанге 12. Угол наклона пуансонов к окружности сечения штанги подбирают таким, чтобы обеспечить взаимодействие пуансонов со стенкой скважины без проскальзывания. Этому способствуют пружины 9, а также форма наконечников пуансонов.

Устройство обеспечивает проведение испытаний в новых условиях при изменении места приложения радиальных нагрузок относительно осей сечения стенки скважины.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее корпус, установленную с возможностью вращения на продольной оси корпуса штангу, два кинематически связанных с ней подпружиненных пуансона и подпружиненный груз, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на конце штанги перпендикулярно ей рычагом и приспособлением для фиксации рычага со штангой, выполненным в виде упора, расположенного с возможностью взаимодействия с рычагом, при этом пуансоны установлены шарнирно и по касательной к окружности сечения штанги, а подпружиненный груз размещен на конце рычага.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3