Устройство для полевых испытаний горных пород

 

Назначение: устройство относится к полевым испытаниям на прочность. Сущность изобретения: устройство содержит пуансон 2, колеса 12, 13, штанги 5, 6 с грузами 4, 10 и фиксаторами 5, 8. Колебания каждого груза 4, 10 преобразуются в осевое или вращательное движение пуансона. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства путем обеспечения испытаний как при поступательном, так и при вращательном и вращательно-поступательном движении пуансона. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям горных пород, грунтов в полевых условиях.

Известно устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус, установленный в корпусе перпендикулярно его оси пуансон, кинематически связанную с пуансоном штангу, установленный на штанге подвижный груз и фиксатор, соединенный со штангой посредством пружины [1] Недостаток устройства состоит в том, что на нем неосуществимы испытания как при поступательном, так и при вращательно-поступательном и вращательном движении пуансона.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при поступательном, так и при вращательном и вращательно-поступательном движении пуансона.

Задача решается тем, что устройство снабжено второй штангой, вторым фиксатором, второй пружиной, вторым грузом, направляющей и двумя колесами, связанными кинематически с соответствующими штангами, причем одна из штанг связана с соответствующим колесом с обеспечением поступательного перемещения пуансона, второе колесо установлено на пуансоне с обеспечением его вращения и поступательного перемещения, при этом второй фиксатор установлен на первой штанге на корпусе посредством направляющей, связанной с корпусом, и прикреплен к штанге посредством первой пружины, а второй груз свободно установлен на второй штанге и соединен с ней посредством второй пружины.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для полевых испытаний горных пород содержит цилиндрический корпус 1, установленный в корпусе перпендикулярно его оси пуансон 2, кинематически связанную с пуансоном штангу 3, установленный на штанге подвижный груз 4 и фиксатор 5, соединенный со штангой посредством пружины 6.

Устройство снабжено второй штангой 7, вторым фиксатором 8, второй пружиной 9, вторым грузом 10, направляющей 11 и двумя колесами 12, 13, связанными кинематически с соответствующими штангами 3, 7, причем одна из штанг 3 связана с соответствующим колесом 12 с обеспечением поступательного перемещения пуансона 2, второе колесо 13 установлено на пуансоне 2 с обеспечение его вращения и поступательного перемещения, при этом второй фиксатор 8 установлен на первой штанге 3 посредством направляющей 11, связанной с корпусом 1, и прикреплен к штанге посредством первой пружины 6, а второй груз 10 свободно установлен на второй штанге 7 и соединен с ней посредством второй пружины 9.

Оба фиксатора выполнены, например, электромагнитными. Пуансон 2 в той части, которая связана с колесом 12, может быть выполнен в виде круглой рейки, а с колесом 13 может быть связан посредством скользящей шпонки 14. Корпус размещается в скважине 15. Пуансон может производить поочередное нагружение диаметрально противоположных стенок скважины.

Устройство работает следующим образом. Для испытаний при нагружении стенки скважины 15 только при поступательных перемещениях пуансона 2 смещают груз 4 из положения равновесия. Перемещения груза 4 вдоль штанги 3 через колесо 12 преобразуется в возвратно-поступательные перемещения пуансона 2. Для испытаний при нагружении с перемещением пуансона возвратно-поступательно и возвратно-вращательно в действие приводят фиксатор 5 и оба груза 4 и 10 перемещаются синхронно. Штанга 3 перемещает пуансон возвратно-поступательно, штанга 7 через колесо 13 перемещает пуансон возвратно-вращательно. При включенном фиксаторе 5 оба движения пуансон совершает независимо. Для испытаний при вращательном движении пуансона смещают груз 4 и фиксируют его на направляющей 11 с помощью фиксатора 8. Это создает постоянное поджатие пуансона к поверхности стенки скважины, после чего смещают груз 10 и производят возвратно-вращательные движения пуансона. Порядок работы определяется задачами испытаний.

Устройство обеспечивает испытания в новых условиях при поступательных, вращательных и вращательно-поступательных движениях нагружающего пуансона при контакте с породой.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее цилиндрический корпус, установленный в корпусе перпендикулярно его оси пуансон, кинематически связанную с пуансоном штангу, установленный на штанге подвижный груз и фиксатор, соединенный со штангой посредством пружины, отличающееся тем, что оно снабжено второй штангой, вторым фиксатором, второй пружиной, вторым грузом, направляющей и двумя колесами, связанными кинематически с соответствующими штангами, причем одна из штанг связана с соответствующим колесом с обеспечением поступательного перемещения пуансона, второе колесо установлено на пуансоне с обеспечением его вращения и поступательного перемещения, при этом второй фиксатор установлен на первой штанге на корпусе посредством направляющей, связанной с корпусом, и прикреплен к штанге посредством первой пружины, а второй груз свободно установлен на второй штанге и соединен с ней посредством второй пружины.

РИСУНКИ

Рисунок 1