Стенд для исследования статического сопротивления выталкиванию забойки из взрывной скважины

Авторы патента:

Шевкун Евгений Борисович (RU)

Комков Вячеслав Григорьевич (RU)

Николаев Александр Сергеевич (RU)

Лещинский Александр Валентинович (RU)

G01L5/14 - для измерения силы взрывов; для измерения пробивной силы снарядов

Владельцы патента RU 2605637:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и может быть использовано для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Сущность: стенд выполнен в форме С-образной рамы (1) с опорной площадкой (5), на которую устанавливается имитатор (6) взрывной скважины, изготовленный из металлической трубы. В нижней части рамы (1) установлена винтовая пара, гайка (2) которой подвижно опирается на раму (1), а винт (3) снабжен на верхнем торце платформой (4). На платформе (4) размещен запорный конус (9). Между запорным конусом (9) и имитатором (6) взрывной скважины засыпан модельный материал (10) в виде щебня. Между рамой (1) и верхней частью имитатора (6) взрывной скважины установлено устройство (8) для замера сопротивления выталкиванию забойки. Технический результат: повышение точности результатов экспериментов. 1 ил.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Известен стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин, включающий камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой, и измерительный комплекс [1]. В крышку вмонтирован шаровой кран, соединяющий камеру высокого давления с установленным на крышке имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы с насечками в нижней части, имитирующими трещины в горной породе, прорезями в верхней части, имитирующими разрушенный массив горных пород. Основным недостатком установки является относительно медленный рост давления в имитаторе взрывной скважины из-за затрат времени на полное открытие шарового клапана и сравнительно малого сечения трубопроводов, связывающих шаровой клапан с камерой высокого давления и имитатором взрывной скважины, и малого проходного сечения самого шарового клапана.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин, включающий камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой со срезным диском, и измерительный комплекс [2]. Крышка соединена с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы с насечками в нижней части, имитирующими трещины в горной породе, и прорезями в верхней части, имитирующими разрушенный массив горных пород. Однако сложно провести детальное исследование процессов, происходящих в имитаторе скважины с большой скоростью под воздействием сжатого воздуха.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение статического давления на забойку в имитаторе взрывной скважины винтовой парой для получения качественной картины зависимости запирающей способности забойки от ее конструкции, материала запорного конуса, материала и крупности куском засыпки, состояния стенок скважины и пр.

Поставленная задача достигается тем, что в стенде для исследования статического сопротивления выталкиванию забойки из взрывной скважины, включающем раму с опорной площадкой, на которую устанавливается имитатор взрывной скважины, изготовленный из металлической трубы, согласно изобретению в нижней части рамы установлена винтовая пара, снабженная платформой на верхнем торце винта, на которой размещен запорный конус; между запорным конусом и имитатором взрывной скважины засыпан модельный материал в виде щебня, а между рамой и верхней частью имитатора взрывной скважины установлено устройство для замера сопротивления выталкиванию забойки.

На фигуре схематично изображен стенд для исследования сопротивления забойки выбросу из взрывной скважины.

Стенд для исследования статического сопротивления выталкиванию забойки из взрывной скважины представляет собой С-образную металлическую раму 1, в нижней части которой установлена винтовая пара, гайка 2 которой подвижно опирается на раму 1, а винт 3 снабжен на верхнем торце платформой 4. На раме 1 закреплена опорная площадка 5, на которую устанавливается имитатор взрывной скважины 6, изготовленный из металлической трубы, на внутреннюю поверхность которой нанесены насечки 7, имитирующие трещины в горной породе. Между рамой 1 и верхней частью имитатора взрывной скважины 6 установлено устройство 8 для замера сопротивления выталкиванию забойки из имитатора взрывной скважины 6, например динамометр сжатия.

Рассмотрим работу стенда для исследования статического сопротивления выталкиванию забойки из взрывной скважины. На площадку 5 устанавливается имитатор взрывной скважины 6, внутри которого на платформе 4 размещаются элементы комбинированной забойки взрывной скважины, например запорный конус 9, выполненный из гипса, бетона и пр., и засыпку из крупнокускового модельного материала в виде щебня 10. Вращением гайки 2 винтовой пары поднимается платформа 4, смещая запорный конус 9 относительно имитатора взрывной скважины 6 за каждый оборот гайки 2 на определенную величину, при этом запорный конус 10 заклинивается в засыпке из щебня 10, статическим давлением разрушая в ней отдельные куски щебня 10 и, поднимаясь вверх, заклинивает новые куски щебня 10 их гранями в насечки 7, и этот процесс продолжается вплоть до остановки запорного конуса 9 или разрушения модельного материала в виде щебня 10.

Запирающая способность забоек взрывных скважин различных конструкций оценивается величиной сопротивления перемещению запорного конуса 9 в имитаторе взрывной скважины 6, которая фиксируется измерительным устройством 8, - чем больше величина сопротивления, тем запирающая способность забойки выше.

Таким образом, заявляемый стенд для исследования статического сопротивления выталкиванию забойки из взрывной скважины обеспечивает получение в статике количественной картины зависимости запирающей способности забойки от ее конструкции, материала запорного конуса, материала и крупности кусков засыпки в виде щебня, состояния стенок скважины и пр. Однако статическая количественная картина может отличаться от аналогичных показателей в динамике, поэтому ее стоит рассматривать как качественную картину исследования запирающей способности забоек различных конструкций. В то же время это повышает точность результатов эксперимента и тем самым позволяет решить поставленную техническую задачу.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2485599, МПК G09B 25/00.

2. Патент Российской Федерации №2493546, МПК G01L 5/14, G09B 25/00 (прототип).

Стенд для исследования статического сопротивления выталкиванию забойки из взрывной скважины, включающий раму с опорной площадкой, на которую устанавливается имитатор взрывной скважины, изготовленный из металлической трубы, отличающийся тем, что в нижней части рамы установлена винтовая пара, снабженная платформой на верхнем торце винта, на которой размещен запорный конус; между запорным конусом и имитатором взрывной скважины засыпан модельный материал в виде щебня, а между рамой и верхней частью имитатора взрывной скважины установлено устройство для замера сопротивления выталкиванию забойки.

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, к способам определения фугасного действия объектов испытаний. Способ включает размещение на поверхности измерительной площадки на измерительных лучах, в заданных направлениях и на заданных расстояниях от точки подрыва, датчиков давления, установку испытуемого боеприпаса в заданной точке с последующим подрывом или подрыв его в заданной точке в процессе перемещения с регистрацией характеристик проходящей ударной воздушной волны в измерительных точках.

Крешерное устройство // 2562162

Изобретение относится к области боеприпасов и может быть использовано при проверке взрывателей на безопасность. Крешерное устройство содержит корпус, в полости которого установлены плунжерные элементы с возможностью осевого перемещения, зарядное устройство и органы регистрации результатов исследования, при этом органы регистрации результатов исследования выполнены в виде двух крешерных столбиков и свободно установленных тарированных грузиков, дополнительно введены поджимная гайка со ступенчатым осевым отверстием с резьбой, верхняя торцевая втулка с корпусом с резьбой, с торцевым цилиндрическим выступом с резьбой и ступенчатой полостью с резьбой, корпус со ступенчатой полостью с резьбой, демпферное кольцо из эластичного материала с осевым отверстием, втулка демпферная с торцевым цилиндрическим выступом с резьбой и осевым отверстием, тарировочная втулка с осевым отверстием с резьбой, втулка торцевая нижняя с двумя цилиндрическими осевыми выступами с резьбой и полостью с резьбой, шток с корпусом с резьбой, с полостью с резьбой и осью с резьбой, втулка крешерная с осевым отверстием с резьбой, поджимной винт, поджимная гайка с контровочным винтом и опорный корпус с полостью с резьбой, при этом поджимная гайка резьбой осевого ступенчатого отверстия контактирует с резьбой цилиндрического выступа верхней торцевой втулки и жестко крепит зарядное устройство, резьба корпуса верхней торцевой втулки контактирует с резьбой полости корпуса, резьба корпуса штока контактирует с резьбой ступенчатой полости корпуса, втулка крешерная установлена в полости корпуса штока, крешер и грузик установлены в осевом отверстии втулки крешерной, а поджимной винт своей резьбой контактирует с резьбой полости корпуса штока, торец корпуса контактирует с верхним торцом демпферного кольца, торец втулки демпферной контактирует с нижним торцом демпферного кольца, ось штока проходит через осевые отверстия корпуса, демпферного кольца и втулки демпферной и своей резьбой контактирует с резьбой поджимной гайки с контровочным винтом, тарировочная втулка резьбой осевого отверстия контактирует с резьбой цилиндрического выступа втулки демпферной, втулка торцевая нижняя резьбой цилиндрического выступа контактирует с резьбой осевого отверстия тарировочной втулки, втулка крешерная нижняя установлена в полости втулки торцевой нижней, крешер и грузик установлены в осевом отверстии втулки крешерной нижней, поджимной винт своей резьбой контактирует с резьбой полости нижней торцевой втулки, резьба полости корпуса опорного контактирует с резьбой цилиндрического выступа нижней торцевой втулки.

Стенд для исследования воздействия продуктов взрыва с электромагнитным пусковым устройством // 2559795

Стенд для исследования воздействия продуктов взрыва с пусковым устройством // 2553023

Стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин с пружинным пусковым устройством // 2547640

Стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин // 2493546

Пьезоэлектрический датчик // 2262157

Изобретение относится к измерительной технике, конкретнее к области электрических измерений параметров импульсных механических нагрузок в виброакустике и физике взрыва.

Способ получения энергии из металлических материалов // 2260779

Изобретение относится к средствам получения энергии из металлических материалов путем воздействия снарядов на мишень. .

Пьезоэлектрический датчик и способ его изготовления // 2258276

Реактивная броня, способ ее испытания и стенд для осуществления способа // 2169334

Изобретение относится к области военной гусеничной техники, а конкретно к реактивным броневым конструкциям, и может быть использовано при создании и испытаниях новых образцов защитных блоков с реактивной броней для защиты объектов военной техники от поражающих средств, например кумулятивных снарядов и др.