Стенд для исследования энергообмена при разрушении горных пород

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям, преимущественно, образцов горных пород. Стенд содержит основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца, связанное с захватами, механизм для механической обработки образца и платформу для перемещения механизма относительно оси захватов. Стенд дополнительно снабжен механизмом для поворота захватов вокруг их оси, который включает привод, на валу которого установлены две шестерни, на которых закреплены захваты. Технический результат: расширение функциональных возможностей стенда путем обеспечения испытаний при изменениях направлений механической обработки относительно радиальных направлений образца. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям, преимущественно, образцов горных пород.

Известен стенд для исследования энергообмена при разрушении горных пород (патент РФ №1793311, кл. G01N 3/08, 1992), содержащий основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца, связанное с захватами, механизм для взаимодействия с образцом, платформу для перемещения механизма перпендикулярно оси захватов.

Недостаток стенда состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при изменениях направлений механической обработки относительно радиальных направлений образца.

Известен стенд для исследования энергообмена при разрушении горных пород (патент РФ №1837200, кл. G01N 3/08, 1993), содержащий основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца, связанное с захватами, механизм для механической обработки и платформу для перемещения механизма перпендикулярно оси захватов.

Недостаток стенда также состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при изменениях направлений механической обработки относительно радиальных направлений образца.

Известен стенд для исследования энергообмена при разрушении горных пород (патент РФ №2367925, кл. G01N 3/08, 2009), принимаемый за прототип. Стенд содержит основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца, связанное с захватами, механизм для механической обработки образца и платформу для перемещения механизма относительно оси захватов.

Недостаток стенда также состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при изменениях направлений механической обработки относительно радиальных направлений образца. Это ограничивает функциональные возможности стендов.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей стенда путем обеспечения испытаний при изменениях направлений механической обработки относительно радиальных направлений образца.

Технический результат достигается тем, что стенд для исследования энергообмена при разрушении горных пород, содержащий основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца, связанное с захватами, механизм для механической обработки образца и платформу для перемещения механизма относительно оси захватов, согласно изобретению, снабжен механизмом для поворота захватов вокруг их оси, который включает привод, на валу которого установлены две шестерни, на которых закреплены захваты.

На рис.1 представлена схема стенда.

Стенд для исследования энергообмена при разрушении горных пород содержит основание 1, соосно установленные на нем захваты 2, 3 образца 4, устройство 5 для нагружения образца, связанное с захватами, механизм 6 для механической обработки образца и платформу 7 для перемещения механизма 6 относительно оси 0-0 захватов.

Стенд снабжен механизмом 8 для поворота захватов 2, 3 вокруг их оси 0-0. Механизм для поворота захватов включает привод 8, на валу 9 которого установлены шестерни 10, 11, связанные с ними шестерни 12, 13, на которых закреплены захваты 2, 3.

Стенд имеет опорный подшипник 14, установленный между основанием 1 и шестерней 12, и опорный подшипник 15, установленный между устройством 5 для нагружения образца и шестерней 13. Захват 2 закреплен на шестерне 12, захват 3 закреплен на шестерне 13. Устройство 5 выполнено в виде гидроцилиндра с поршнем, соединенного с насосной станцией (не показана). Платформа 7 вместе с механизмом 6 может перемещаться вдоль оси захватов 2, 3 образца при вращении рукоятки 16, в вертикальной плоскости (по чертежу) при вращении рукоятки 17, в направлении воздействия на образец при вращении рукоятки 18 и поворачиваться в горизонтальной плоскости (по чертежу) при вращении рукоятки 19. Механизм 6 может быть выполнен, например, буровым, режущим и т.п.

Стенд работает следующим образом.

Устройством 5 создают заданную осевую нагрузку на образце 4. Механизмом 6 осуществляют механическую обработку образца, например, выполняют отверстия в разных местах по длине образца, используя рукоятку 16 и перемещая платформу 7 вдоль оси 0-0. Для выполнения отверстий на разных расстояниях от оси 0-0 образца в плоскости чертежа используют рукоятку 17 и перемещают платформу 7 вертикально в плоскости чертежа. Для выполнения отверстий на разную глубину используют рукоятку 18, а для обработки образца под разными углами к оси 0-0 используют рукоятку 19, производя соответствующие перемещения и повороты площадки 7. Механическая обработка в варианте, изображенном на рис.1, направлена вдоль радиуса, перпендикулярного поверхности чертежа. Для изменения направления механической обработки относительно радиальных направлений образца включают механизм 8 и через пары шестерен 10-12 и 11-13 поворачивают захваты 2, 3 и образец 4 на заданный угол.

Стенд обеспечивает исследование энергообмена в новых условиях - при изменениях направлений механической обработки относительно радиальных направлений образца, что расширяет функциональные возможности стендов.

Стенд для исследования энергообмена при разрушении горных пород, содержащий основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца, связанное с захватами, механизм для механической обработки образца и платформу для перемещения механизма относительно оси захватов, отличающийся тем, что он снабжен механизмом для поворота захватов вокруг их оси, который включает привод, на валу которого установлены две шестерни, на которых закреплены захваты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергетики, к устройствам для исследования термоусталости образцов, подверженных случайным температурным пульсациям в потоке жидкости, и может быть использовано в атомной энергетике и в транспортных энергетических устройствах.

Изобретение относится к испытаниям космической техники, а именно к установкам для имитации тепловых режимов работы элементов космических аппаратов. .

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к устройствам для исследования термоусталости образцов, подверженных случайным температурным пульсациям в потоке жидкости, и может быть использовано в атомной и теплоэнергетике и в транспортных энергетических установках.

Изобретение относится к способам испытания материалов на термоустойчивость. .

Изобретение относится к способам оценки длительной прочности неразрушающим методом. .

Изобретение относится к области температурных измерений, в частности, к определению пространственного распределения температур в теплозащитных конструкциях, подвергнутых высокотемпературному одностороннему нагреву, и может быть использовано при отработке теплозащиты спускаемых космических аппаратов.

Изобретение относится к установкам и стендам для исследования и испытаний лопаток турбомашин двигателей, установок и других турбомашин на термомеханическую усталость.

Изобретение относится к испытаниям, в частности на термостойкость, и заключается в том, что поверхность испытываемого образца материала подвергают циклическому тепловому воздействию, включающему нагрев поверхности и последующее охлаждение, производя при этом контроль поверхности испытываемого образца материала.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания полых изделий на термостойкость. .

Изобретение относится к области теплофизических измерений и предназначено для определения коэффициента термического расширения твердых тел. .

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям, преимущественно, образцов горных пород. Стенд содержит основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца осевой механической нагрузкой, механизм для взаимодействия с образцом, платформу для перемещения механизма вдоль оси захватов, платформу для перемещения механизма в вертикальном направлении перпендикулярно оси захватов и платформу для перемещения механизма в горизонтальном направлении перпендикулярно оси захватов. Механизм для взаимодействия с образцом выполнен фрезерным. Технический результат: расширение функциональных возможностей стенда путем обеспечения исследований при постепенном удалении материала образца без снятия механической нагрузки. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для исследования термической усталости конструкционных материалов, и может быть использовано для экспериментального подтверждения расчетного прогноза малоцикловой прочности конструкционных материалов. Устройство состоит из последовательно соединенных между собой газогенератора и рабочей части с образцом конструкционного материала. Газогенератор имеет сменную смесительную головку. Цилиндрическая камера сгорания газогенератора оснащена запальным устройством и дроссельной шайбой. Рабочая часть состоит из соединенных между собой зажимного фланца с центральным отверстием и фланца с установленным на нем образцом. Центральные продольные оси фланца и образца совпадают. Внутренняя цилиндрическая поверхность зажимного фланца образует с поверхностью образца кольцевую щель, которая через торцевые выходные отверстия, выполненные во фланце вокруг образца, соединена с полостью, заканчивающейся выходным соплом. Технический результат: возможность обеспечить необходимые режимы термосилового нагружения образцов с моделированием натурного термонапряженного состояния исследуемых конструкционных материалов различных агрегатов, работающих в условиях переменных тепловых режимов. 1 ил.

Изобретение относится к устройству для оценки термомеханической усталости материала, который подвергается воздействию горячего теплового потока. Устройство содержит образец для испытаний, имеющий "горячую" стенку с наружной поверхностью, которая подвергается воздействию теплового потока, и внутренней поверхностью, от которой отходят параллельные полосы, прикрепленные к этой внутренней поверхности и образующие между собой параллельные каналы; промежуточную часть, имеющую параллельные ребра, форма и размеры которых обеспечивают возможность их вставки в указанные каналы между полосами с образованием прохода в области внутренней поверхности горячей стенки для циркуляции охлаждающей жидкости. Проход состоит из множества параллельных сегментов, отделенных друг от друга указанными полосами, а сечение прохода задано путем вставки ребер в указанные параллельные каналы. Устройство также содержит опору, на которой установлены образец и промежуточная часть, имеющая проходы, связанные с концами прохода для циркуляции охлаждающей жидкости; контур циркуляции охлаждающей жидкости, и нагревающие средства. Технический результат: возможность создания условий тестирования моделей, соответствующих реальным промышленным условиям, а также обеспечение возможности воздействовать высокими уровнями теплового потока с относительно простыми средствами нагревателя при одновременном наличии ресурса системы охлаждения, который соответствует "промышленным" системам. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быт использовано при испытаниях изделий на термическую стойкость. Заявлен способ испытаний полых изделий на термостойкость, заключающийся в нагреве изделия изнутри и охлаждении снаружи. Согласно изобретению внутрь изделия помещают нагреватель из теплоемкого материала, а изделие с нагревателем помещают в заполненную инертным газом капсулу из жаростойкого материала. Капсулу с изделием герметизируют, после чего полученную сборку нагревают до температуры не более допустимой температуры капсулы и осуществляют выдержку при указанной температуре до состояния выравнивания температуры всех составляющих изделия. Затем сборку охлаждают до заданной температуры с заданной скоростью, изделие извлекают из капсулы, а о термостойкости изделия судят по наличию в нем дефектов сверх допустимых величин. Технический результат - повышение достоверности получаемых результатов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к определению изменения длительной прочности бетона во времени эксплуатируемых под нагрузкой в условиях внешней агрессивной среды бетонных и железобетонных конструкций. Сущность: отслеживается разница между деформациями, получаемыми в результате испытания образца на одновременное силовое нагружение и воздействие агрессивной среды, и заранее протарированными данными, полученными испытаниями на длительную прочность образцов в условиях только силового нагружения, осуществляется контроль нагрузки на образец и своевременное ее снижение таким образом, что напряжения в сечении образца остаются постоянными до начала разрушения образца. Устройство содержит резервуар, заполненный агрессивным раствором, раму силовой установки, подвижную и неподвижную траверсы с цилиндрическими шарнирами для реализации сосредоточенного нагружения на железобетонный образец. В качестве нагрузочного устройства использована рычажная система с применением в качестве груза воды, заполняющей резервуар, оборудованный отводной трубкой с вентилем, работа которого регулируется изменением показателей тензометрических приборов на образце. Технический результат: возможность экспериментально определять градиент изменения длительной прочности во времени от начала приложения нагрузки и коррозионного воздействия среды до разрушения опытного образца нагруженного и корродирующего бетона при заданном неизменном значении напряжений в сечении образца с использованием более усовершенствованной по сравнению с прототипом модели испытательного стенда. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области контроля и диагностики совокупности эксплуатационных свойств износостойких покрытий, связанных, прежде всего, с твердостью, адгезионной прочностью, износостойкостью, и может быть использовано в машиностроении, судостроении и других отраслях, а также для покрытий, находящихся в условиях циклического нагружения, связанных, прежде всего, с эрозионной стойкостью поверхности. Сущность: осуществляют воздействие индентором на образец с износостойкими покрытиями деформирующей нагрузкой до разрушения покрытия и оценивают результаты воздействия. Воздействие осуществляют с помощью высокоскоростной струи жидкости, используемой в качестве индентора, со скоростью 300…1000 м/с на образцы, предварительно прошедшие циклическое нагружение, имеющее волновой нестационарный характер, а оценивают результаты воздействия по скорости струи, при которой начинается интенсивное разрушение покрытия или по скорости подачи сопловой головки относительно поверхности диагностируемого образца или изделия, при которой начинается интенсивное разрушение покрытия, или по длине гидрокаверны от точки начала воздействия до точки полного разрушения покрытия или по глубине и ширине гидрокаверны. Технический результат: расширение возможностей контроля и диагностики устойчивости покрытия к действию внешних нагрузок для определения остаточного ресурса покрытий на образцах. 5 ил.

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам измерения термостойкости углей. Способ предполагает воздействие на образец угля двух последовательных термоударов, второй из которых имеет большую по сравнению с первым интенсивность, и регистрацию параметров акустической эмиссии. Ориентация образца по отношению источнику нагрева постоянна. При этом регистрацию параметров акустической эмиссии осуществляют как на стадиях нагрева, так и на стадиях остывании образца после каждого из термоударов. Затем определяют границы временных интервалов, соответствующих областям пиковых значений акустической эмиссии, когда ее уровень не менее чем в полтора раза выше уровня фоновых шумов. В каждом из этих интервалов рассчитывают средние значения активности акустической эмиссии. Уровень активности акустической эмиссии в ходе второго термоударного воздействия, проводимого на уже не содержащий влагу образец, показывает количество разрушенных структурных связей, а этот же параметр, но в ходе последующего остывания - количество сохранившихся структурных связей, переходящих из напряженного состояния в исходное. Затем по отношению величин средней активности акустической эмиссии за время нагрева и остывания вычисляется коэффициент термической стойкости геоматериала. Технический результат - повышение надежности и точности измерений. 4 ил.

Изобретение относится к области пожарной безопасности зданий и сооружений. Сущность: осуществляют проведение технического осмотра, инструментальное измерение геометрических характеристик элементов фермы в их опасных сечениях; выявление условий опирания и крепления элементов фермы, схем обогрева их поперечных сечений; установление марки стали фермы, характеристик металла сопротивлению на сжатие и растяжение, определение величины нагрузки оценочного испытания на стальную ферму, схем ее приложения, интенсивности силовых напряжений в металле в опасных сечениях элементов стальной фермы, определение времени наступления предельного состояния по признаку потери несущей способности элементов стальной фермы под испытательной нагрузкой оценочного огневого испытания. Оценку огнестойкости стальной фермы здания проводят без натурного огневого воздействия неразрушающими методами испытаний, используя комплекс единичных показателей качества стальных конструкций. Назначают число и место расположения участков, в которых определяют единичные показатели качества, при этом технический осмотр дополняют определением группы однотипных стальных ферм. За единичные показатели качества принимают геометрические характеристики элементов фермы, степень напряжения и предел текучести металла, затем определяют интегральные конструктивные параметры: интенсивность нормальных силовых напряжений в поперечном сечении элементов стальной фермы в условиях оценочного огневого испытания; приведенную толщину металла поперечного сечения элементов стальной фермы, и, употребляя их, определяют проектное время сопротивления термосиловому воздействию каждого элемента стальной фермы по потере несущей способности, используя аналитическое выражение. Проектный предел огнестойкости стальной фермы (Fur, мин) определяют по длительности сопротивления до потери несущей способности наиболее слабого с точки зрения огнестойкости элемента (τus, min, мин) в условиях оценочного огневого испытания. Технический результат: возможность определения огнестойкости стальной фермы здания без натурного огневого воздействия, повышение достоверности статистического контроля качества и неразрушающих испытаний, уменьшение расходов металла на изготовление стальной фермы, сокращение сроков проведения испытаний, снижение экономических затрат. 15 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к методам определения морозостойкости пористых материалов. Сущность: изготавливают несколько образцов материала, насыщают их водой, термоциклируют, замораживая и размораживая до нормативных температур, определяют деформации образцов после размораживания, пределы прочности образцов в условиях одноосного сжатия и перпендикулярные ему остаточные деформации, находят отношение относительного снижения предела прочности к относительной остаточной деформации и рассчитывают морозостойкость каждого образца, морозостойкость же материала рассчитывают как среднее морозостойкостей образцов. После термоциклирования каждый образец нагружают в условиях одноосного сжатия с заданным темпом до экстремальной нагрузки, отвечающей пределу кратковременной прочности в условиях одноосного сжатия, разгружают образец, определяют относительную остаточную деформацию в направлении, перпендикулярном сжатию, повторяют нагружение в условиях сжатия до значения экстремальной нагрузки второго нагружения, а относительное снижение предела прочности определяют с учетом значений эктремальных нагрузок при первом и втором нагружении. Технический результат: расширение арсенала технических средств ускоренного определения марки бетона по морозостойкости. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области испытаний материалов, а конкретно к испытаниям металлических цилиндрических образцов методом деформирования (растяжения-сжатия или сжатия-растяжения), и может быть использовано для физического моделирования в лабораторных условиях процессов многократной пластической деформации металлов, происходящих в условиях промышленного производства и эксплуатации. Сущность: осуществляют термомеханическое циклическое нагружение цилиндрического образца, один цикл нагружения которого включает полуциклы растяжения и сжатия и промежуточный разгрузочный этап. Полуциклы растяжения и сжатия или сжатия и растяжения осуществляют с одинаковой скоростью нагружения и с получением одинаковой степени деформации образца, а промежуточный разгрузочный этап выполняют в течение времени, недостаточного для развития в металле образца процессов разупрочнения. Образец выполнен сплошным цилиндрическим с рабочей частью, имеющей понижение диаметра через переходные зоны. Соотношение длины и диаметра рабочей части образца составляет 1,0÷1,4. Технический результат: обеспечение многократного циклического воздействия растяжением-сжатием или сжатием-растяжением с сохранением исходной формы и размеров образца, исключение потери устойчивости деформации и локального разрушения образца, повышение точности контроля результатов испытаний. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям, преимущественно, образцов горных пород. Стенд содержит основание, соосно установленные на нем захваты образца, устройство для нагружения образца, связанное с захватами, механизм для механической обработки образца и платформу для перемещения механизма относительно оси захватов. Стенд дополнительно снабжен механизмом для поворота захватов вокруг их оси, который включает привод, на валу которого установлены две шестерни, на которых закреплены захваты. Технический результат: расширение функциональных возможностей стенда путем обеспечения испытаний при изменениях направлений механической обработки относительно радиальных направлений образца. 1 ил.

Наверх