Стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания материалов, в частности горных пород, при исследовании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений. Стенд содержит опорную раму, размещенные в ней захват в виде каретки для образца, захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатая образцов, связанный с захватом для контробразца, и гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, связанный с захватом для образца. Стенд снабжен дополнительным гидравлическим механизмом, размещенным на каретке и предназначенным для взаимодействия с образцом. Технический результат: расширение функциональных возможностей стенда, а также увеличение объема получаемой информации при изучении энергообмена в массиве горных пород. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания материалов, в частности горных пород, при исследовании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений.

Известна установка для испытания образцов при плоском напряженном состоянии по патенту РФ №1448239, МПК G01N 3/10, E21C 39/00, опубл. 30.12.1988 г., предназначенная для исследования энергообмена на образцах горных пород, содержащая опорную раму, размещенные в ней боковые захваты для образца, в одном из которых выполнена емкость (захват) для контробразца, гидравлический механизм нагружения, связанный с боковыми захватами, торцовый захват для образца и гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, связанный с торцовым захватом для образца, при этом рабочие полости всех гидроцилиндров соединены с источником давления.

Эта установка позволяет проводить исследования подвижек обжатого образца при перемещении его во взаимно противоположных направлениях при постоянном усилии обжатия, при пропорциональном изменении обжимающей и сдвигающей нагрузок, при неравномерном обжатии образца, однако на ней невозможно проводить испытания при дополнительном нагружении перемещаемого образца между подвижками или в процессе подвижки.

В массиве горных пород такие дополнительные нагружения, проявляющиеся между подвижками или в процессе подвижки горных пород, возникают в результате воздействия на блоки массива не только гравитационных, но и разнонаправленных тектонических воздействий.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород по патенту РФ №2364853, МПК G01N 3/10, опубл. 20.08.2009 г., содержащий опорную раму, размещенные в ней захват в виде каретки для образца, захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатия образцов, связанный с захватом для контробразца, гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, связанный с захватом для образца, и источник давления, связанный с механизмами поджатия и сдвига.

Известный стенд дает возможность осуществлять исследования при широком регулировании параметров и режимов обмена энергии как между нагружающими системами (механизмами) и испытуемыми образцами, так и между самими механизмами нагружения. Однако и этот стенд не позволяет проводить испытания при дополнительном нагружении перемещаемого образца между подвижками или в процессе подвижки. Это ограничивает объем информации, получаемой в процессе испытаний при изучении энергообмена в массиве горных пород, и тем самым сужает функциональные возможности испытательного оборудования.

Изобретение решает задачу создания установки (стенда) для моделирования и исследования энергообмена в массиве горных пород, позволяющей испытывать образцы горных пород в широком диапазоне различных нагружающих воздействий, в том числе и тектонических сил.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей стенда, а также в увеличении объема получаемой информации при изучении энергообмена в массиве горных пород за счет обеспечения исследований энергообмена при дополнительном нагружении перемещаемого образца между подвижками или в процессе подвижки.

Технический результат достигается тем, что стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород, содержащий опорную раму, размещенные в ней захват в виде каретки для образца, захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатия образцов, связанный с захватом для контробразца, и гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, связанный с захватом для образца, согласно изобретению снабжен дополнительным гидравлическим механизмом, размещенным на каретке и предназначенным для взаимодействия с образцом.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема стенда.

Стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород содержит опорную раму 1, размещенные в ней захват в виде каретки 2 для образца 3, захват 4 для контробразца 5, гидравлический механизм 6 для взаимного поджатия образцов, связанный с захватом 4 для контробразца, и гидравлический механизм 7 для взаимного перемещения образцов, связанный с захватом 2 для образца.

Стенд снабжен дополнительным гидравлическим механизмом 8, размещенным также на каретке 2 и предназначенным для взаимодействия с образцом 3.

Гидравлические механизмы 6, 7 и 8 могут быть выполнены, например, в виде стандартных гидроцилиндров с поршнями, подключенными к соответствующим источникам давления 9, 10 и 11.

Гидравлические механизмы в зависимости от назначения могут быть также выполнены в виде циклического нагружателя или ударного нагружателя, при этом они должны быть снабжены соответствующими приставками известной конструкции.

Стенд работает следующим образом.

Образец 3 размещают на каретке 2, а контробразец 5 устанавливают в захват 4, после чего приводят в действие гидравлический механизм 6 и производят поджатие контробразца 5 к образцу 3 с заданным усилием. Гидравлическим механизмом 8, также установленным на каретке 2, создают дополнительную нагрузку на образце 3. Гидравлическим механизмом 7 смещают каретку 2 и производят взаимную подвижку образцов, моделируя тем самым процесс энергообмена между блоками в массиве горных пород. Дополнительным гидравлическим механизмом 8 изменяют степень нагруженности образца 3 и повторяют подвижку. Изменение дополнительной нагрузки может осуществляться как между подвижками, так и в процессе подвижки. Величины нагрузок и взаимное их изменение в ходе испытаний регулируют источниками давления 9, 10 и 11 в соответствии с задачами исследований.

Предлагаемый стенд позволяет проводить исследования энергообмена в массиве горных пород в новых условия - при изменении напряженного состояния перемещаемого образца как между подвижками, так и в процессе подвижки. Указанные исследования могут использоваться для решения различных геомеханических задач, в том числе связанных с возможными подвижками блоков массива горных пород под влиянием разнонаправленных тектонических воздействий.

Стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород, содержащий опорную раму, размещенные в ней захват в виде каретки для образца, захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатая образцов, связанный с захватом для контробразца, и гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, связанный с захватом для образца, отличающийся тем, что стенд снабжен дополнительным гидравлическим механизмом, размещенным на каретке и предназначенным для взаимодействия с образцом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания образцов горных пород при моделировании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений.

Изобретение относится к неразрушающему контролю несущей способности однопролетных железобетонных балок по критериям прочности арматуры и бетона. Сущность: на контролируемой железобетонной балке определяют места с наибольшими деформациями от эксплуатационной нагрузки и в этих местах устанавливают измерители деформаций.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам определения прочности лопаточных дисков турбомашин с вильчатым соединением. Способ заключается в создании эксплуатационных условий нагружения одновременно в трех верхних крепежных отверстиях элементах обода диска.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит основание, установленные на нем маховик с приводом вращения, штанги по количеству точек нагружения по заданной поверхности образца с ударниками для взаимодействия с образцом, установленные с возможностью изменения положения по длине маховика, приспособления для создания фрикционного взаимодействия штанг с маховиком, приспособления для возврата штанг в исходное положение и устройство для размещения образца, выполненное с обеспечением взаимодействия образца с ударниками.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для экспериментальных исследований прочностных свойств и процессов накопления усталостных повреждений в поверхностных слоях образцов из конструкционных материалов в зависимости от закона изменения на поверхности образца напряжения и его градиента.

Изобретение относится к системе и способу измерения усталости для механических деталей летательного аппарата, например самолета, а также к способу технического обслуживания летательного аппарата.

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы эластомеров в виде цилиндрических втулок, надетых на валы рычагов, устанавливают в симметрично расположенные относительно оси столика вибратора отверстия приспособления.

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы материала устанавливают на столик вибратора между верхней и нижней металлическими пластинами приспособления, обеспечивающего возможность изменения и фиксации угла наклона испытываемых образцов материала к поверхности столика вибратора в интервале от 0° до 90°.

Изобретение относится к способам испытания материалов. Сущность: образец сначала растягивают до максимальной заданной деформации, выдерживают при этой деформации заданное время, сжимают до исходного ненагруженного состояния, выдерживают заданное время, затем циклически деформируют с выдержкой по времени на каждой ступени деформации при растяжении и сжатии, при этом деформация на каждом цикле растяжения задается меньшей, чем на предыдущем цикле, а деформация на каждом цикле разгрузки задается большей, чем на предыдущем цикле.

Изобретение относится к строительству, в частности к определению параметров деформирования бетона в условиях циклических нагружений до уровня, не превышающего предела прочности бетона на сжатие Rb и на растяжение Rbt.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания образцов горных пород при моделировании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений.

Изобретение относится к устройствам для исследования деформационно-прочностных характеристик грунтов в условиях трехосного сжатия. Стабилометр включает рабочую камеру с прозрачными боковыми стенками, верхний и нижний штампы и нагрузочное устройство.

Изобретение относится к строительству, в частности к технике испытания преимущественно крупнообломочных грунтов на трехосное сжатие, и может быть использовано при инженерно-строительных исследованиях.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания материалов, в частности горных пород, при исследовании процесса энергообмена в образцах горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания материалов, в частности горных пород, при исследовании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений.

Изобретение относится к технике контроля качества материалов и исследования их деформативных свойств. Сущность: один образец устанавливают между нижней и промежуточной траверсой с опорным шаром, имеющим возможность перемещения, другой - между промежуточной и верхней траверсой.

Изобретение относится к технике контроля качества материалов и исследования их деформативных свойств. Установка содержит закрепленные на штангах верхнюю и нижнюю траверсы, а также установленную между ними промежуточную траверсу с опорным шаром, имеющую возможность перемещения, гайки, расположенные на штангах, нагружающую систему, включающую источник давления среды, поршень для нагружения образцов, расположенный в цилиндрической полости нижней траверсы, герметичную камеру, установленную под поршнем и сообщенную с источником давления, ограничительное кольцо для поршня, закрепленное на нижней траверсе.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для исследования электромагнитного излучения (ЭМИ) горных пород при их разрушении. Стенд содержит электромагнитный экран, систему регистрации, нагрузочное устройство, выполненное в виде трубки с внутренней резьбой и вкрученным в нее винтом с головкой под ключ, заполненной пластичным веществом.

Изобретение относится к устройствам для исследования поведения модели пористого вещества в условиях плоского напряженно-деформированного состояния. Устройство содержит пуансон, рабочую камеру в виде полого параллелепипеда с прозрачными стенками, образующими пространство, поперечное сечение которого соответствует размерам поперечного сечения модели.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для исследования энергообмена при деформировании и разрушении блочного горного массива. Стенд для исследования энергообмена в блочном массиве горных пород содержит опорную раму, размещенные в ней захват для образца и захват для контробразца, гидравлический механизм взаимного поджатия образцов, связанный с захватом для образца, гидравлический механизм взаимного перемещения образцов, связанный с захватом для контробразца, гидравлические аккумуляторы энергии, связанные с механизмами поджатия и перемещения, и источники давления, связанные с аккумуляторами.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для подготовки образцов геосинтетических материалов к испытаниям на износоустойчивость, и может применяться в соответствующих областях техники. Устройство циклического нагружения по первому варианту включает в себя ящик для образца, блок управления, датчик усилия. Плита для нагружения образца связана с датчиком усилия, приводом редуктора. Усилие передается пневмомускулом через редуктор и рычаг, а положение рычага контролируется датчиком положения рычага. Компрессор обеспечивает рабочее давление регулятора давления. По второму варианту исполнения, помимо всего перечисленного в первом варианте, в устройство добавлен накопительный бак между компрессором и регулятором давления. Технический результат: возможность оценить износ материалов дорожных покрытий (одежд) при действии циклической нагрузки - имитация прохождения колеса по дорожному покрытию согласно ОДМ 218.5.006-2010. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания материалов, в частности горных пород, при исследовании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений. Стенд содержит опорную раму, размещенные в ней захват в виде каретки для образца, захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатая образцов, связанный с захватом для контробразца, и гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, связанный с захватом для образца. Стенд снабжен дополнительным гидравлическим механизмом, размещенным на каретке и предназначенным для взаимодействия с образцом. Технический результат: расширение функциональных возможностей стенда, а также увеличение объема получаемой информации при изучении энергообмена в массиве горных пород. 1 ил.

Наверх