СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА В БЛОЧНОМ МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД Российский патент 2014 года по МПК G01N3/10 

Описание патента на изобретение RU2510003C1

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для исследования энергообмена при деформировании и разрушении блочного горного массива.

Известен стенд для исследования энергообмена в блочном массиве горных пород (патент РФ №1448239, кл. G01N 3/10, 1988), содержащий 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, и источники давления, связанные с механизмами поджатия и перемещения.

Недостаток стенда состоит в отсутствии возможности исследовать энергообмен при циклических изменениях нагрузок поджатия и перемещения.

Известен стенд для исследования энергообмена в блочном массиве горных пород, принимаемый за прототип (патент РФ №2364853, кл. G01N 3/10, 2009). Стенд 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.

Недостаток стенда также состоит в отсутствии возможности исследовать энергообмен при циклических изменениях нагрузок поджатия и перемещения. Испытания проводятся только при плавных изменениях поджимающего и перемещающего усилий. Это ограничивает функциональные возможности стендов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний как при плавных, так и при циклических изменениях усилий поджатия и перемещения в одноцикловом и двухцикловом режимах.

Технический результат достигается тем, что стенд для исследования энергообмена в блочном массиве горных пород, содержащий 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, согласно изобретению снабжен пульсаторами давления, соединенными с соответствующими аккумуляторами, при этом каждый из пульсаторов выполнен в виде гидроцилиндра со штоком, подпоршневая полость которого соединена с соответствующим аккумулятором, эксцентрика в форме конуса, кинематически связанного со штоком гидроцилиндра, вала вращения эксцентрика, установленного с возможностью осевого перемещения, привода вращения вала и привода осевого перемещения вала.

Технический результат достигается также тем, что привод осевого перемещения вала выполнен циклическим.

На рис.1 представлена схема стенда.

Стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород содержит опорную раму 1, размещенные в ней захват 2 для образца 3 и захват 4 для контробразца 5, гидравлический механизм 6 взаимного поджатия образцов, связанный с захватом 2 для образца, гидравлический механизм 7 взаимного перемещения образцов, связанный с захватом 4 для контробразца, гидравлические аккумуляторы 8, 9 энергии, связанные с механизмами поджатия и перемещения, и источники 10, 11 давления, связанные с аккумуляторами.

Стенд снабжен пульсаторами 12 давления (на рис.1 представлен один из двух аналогичных пульсаторов), соединенными с соответствующими аккумуляторами 8, 9. Каждый из пульсаторов выполнен в виде гидроцилиндра 13 со штоком 14, подпоршневая полость которого соединена с соответствующим аккумулятором 8, 9, эксцентрика 15 в форме конуса, кинематически связанного со штоком 14 гидроцилиндра, вала 16 вращения эксцентрика, установленного с возможностью осевого перемещения, привода 17 вращения вала и привода 18 осевого перемещения вала.

Привод 18 осевого перемещения вала выполнен циклическим.

Для осевого перемещения вала 16 и штока 14 на корпусе пульсатора 12 выполнены направляющие 19 и установлена платформа, соединенная с циклическим приводом 18. Привод 18 выполнен, например, в виде эксцентричного ролика с рамкой 21 и двигателем 22. На валу 16 выполнен прилив 23, обеспечивающий синхронное движение вала и платформы 20. Между источниками давления 10 и 11 и аккумуляторами 8, 9 установлены вентили 24.

Стенд работает следующим образом.

При открытых вентилях включают источники давления 10 и 11 и создают начальную поджимающую нагрузку на захвате 2 и сдвигающую нагрузку на захвате 4 с заданным запасом энергии на гидравлических аккумуляторах 8, 9. Закрывают вентили 24. Включают привод 17 соответствующих пульсаторов и вращают эксцентрик 15, в результате чего шток 14 совершает возвратно-поступательные перемещения и циклически изменяет давление в соответствующих аккумуляторах и поджимающую и сдвигающую нагрузку. Амплитуда колебаний нагрузок регулируется в ходе эксперимента путем перемещения вала 16 с конусом 15 вместе с приводом 17 и платформой 20. Для двухцикловой пульсации давления включают двигатель 22 циклического механизма 18 и перемещают возвратно-поступательно платформу 20 с соединенными с ней приводом 17, валом 16 и конусом 15. По мере накопления циклической усталости образец 3 и контробразец 5 теряют несущую способность, что приводит к нарушению силового равновесия и к взаимной подвижке образцов. Характер энергообмена и динамические характеристики подвижки зависят от свойств материалов образцов, запасов энергии в аккумуляторах и характеристик пульсаций нагрузок. Если вентили 24 открыты, а пульсаторы 12 не используются, то испытания проходят при плавных изменениях поджимающего и перемещающего усилий, как на прототипе.

Стенд обеспечивает проведение исследований энергообмена в новых условиях - при плавных и при циклических изменениях поджимающей и сдвигающей нагрузок в одноцикловом и двухцикловом режимах. Это существенно расширяет функциональные возможности стендов для исследования энергообмена при деформировании и разрушении блочного горного массива.

Похожие патенты RU2510003C1

название год авторы номер документа
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА В БЛОЧНОМ МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД 2014
  • Лодус Евгений Васильевич
RU2584262C1
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА В БЛОЧНОМ МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД 2016
  • Лодус Евгений Васильевич
RU2643186C1
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД 2008
  • Лодус Евгений Васильевич
  • Гончаров Евгений Владимирович
  • Таланов Дмитрий Юрьевич
RU2364853C1
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА ПРИ РАЗРУШЕНИИ ГОРНЫХ ПОРОД 2013
  • Лодус Евгений Васильевич
  • Зуев Борис Юрьевич
  • Истомин Руслан Сергеевич
  • Звёздкин Владимир Александрович
RU2536791C1
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД 2012
  • Лодус Евгений Васильевич
  • Ильинов Михаил Дмитриевич
  • Карташов Юрий Михайлович
RU2510002C1
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД 2015
  • Яковлев Дмитрий Владимирович
  • Мулёв Сергей Николаевич
  • Лодус Евгений Васильевич
RU2581389C1
Стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород 2018
  • Кю Николай Георгиевич
RU2668364C1
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА В БЛОЧНОМ МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД 2015
  • Лодус Евгений Васильевич
RU2593412C1
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА НА ОБРАЗЦАХ ГОРНЫХ ПОРОД 2015
  • Яковлев Дмитрий Владимирович
  • Мулёв Сергей Николаевич
  • Лодус Евгений Васильевич
RU2581387C1
СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭНЕРГООБМЕНА В ОБРАЗЦАХ ГОРНЫХ ПОРОД 2013
  • Козырев Анатолий Александрович
  • Лодус Евгений Васильевич
  • Кузнецов Николай Николаевич
  • Пак Александр Климентьевич
RU2544871C2

Реферат патента 2014 года СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА В БЛОЧНОМ МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД

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. Стенд снабжен пульсаторами давления, соединенными с соответствующими аккумуляторами. Каждый из пульсаторов выполнен в виде гидроцилиндра со штоком, подпоршневая полость которого соединена с соответствующим аккумулятором, эксцентрика в форме конуса, кинематически связанного со штоком гидроцилиндра, вала вращения эксцентрика, установленного с возможностью осевого перемещения, привода вращения вала и привода осевого перемещения вала. Привод осевого перемещения вала выполнен циклическим. Технический результат - обеспечение проведения исследований энергообмена при деформировании и разрушении блочного горного массива в новых условиях: при плавных и при циклических изменениях поджимающей и сдвигающей нагрузок в одноцикловом и двухцикловом режимах.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 510 003 C1

1. Стенд для исследования энергообмена в блочном массиве горных пород, содержащий 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, отличающийся тем, что он снабжен пульсаторами давления, соединенными с соответствующими аккумуляторами, при этом каждый из пульсаторов выполнен в виде гидроцилиндра со штоком, подпоршневая полость которого соединена с соответствующим аккумулятором, эксцентрика в форме конуса, кинематически связанного со штоком гидроцилиндра, вала вращения эксцентрика, установленного с возможностью осевого перемещения, привода вращения вала и привода осевого перемещения вала.

2. Стенд по п.1 отличающийся тем, что привод осевого перемещения вала выполнен циклическим.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2510003C1

СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭНЕРГООБМЕНА В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД 2008
  • Лодус Евгений Васильевич
  • Гончаров Евгений Владимирович
  • Таланов Дмитрий Юрьевич
RU2364853C1
Установка для испытания образцов при плоском напряженном состоянии 1987
  • Лодус Евгений Васильевич
SU1448239A1
Установка для испытаний материалов на контактную выносливость 1988
  • Костогрыз Сергей Григорьевич
  • Ковалевский Владимир Викторович
  • Каплун Виталий Григорьевич
  • Ляшенко Борис Артемович
  • Шалапко Юрий Иванович
  • Пивоваров Юрий Эдуардович
SU1536264A1
RU 2009108828 A, 20.09.2010.

RU 2 510 003 C1

Авторы

Лодус Евгений Васильевич

Карташов Юрий Михайлович

Коршунов Владимир Алексеевич

Даты

2014-03-20Публикация

2012-08-10Подача