Прочностномер Советский патент 1986 года по МПК G01N3/48 E21C39/00 

Изобретение относится к устройствам для полевых исследований прочностных свойств горных пород и стро,ительных материалов.

Цель изобретения - повыпение точности измерения.

На фиг, 1 представлен прочностномер., общий вид{ на фиг, 2 - вид А на фиг. 1J на фиг. 3 - сечение на фиг. 2; на фиг. 4 - узел С на фиг. 1, на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4j на фи-г. 6 - поворотный рычаг измерительной системы; на фиг. 7 узел Д нафиг. 1| на фиг, 8 - конструкций инде;нтора,

Прочностномер содержит полый цилиндрический корпус 1, в нижней части которого смонтирована обойма 2 с индентором 3. Внутри корпуса 1 расположен ударник в виде стакана 4, заполненного металлическими шарами 5 При зтом на стакане 4 установлена татированная пружина 6, а на его открытом торце смонтирован боек 7.

Прочностномер также содержит устройство для взвода ударника, включающее барабан 8 с намотанным на него тросиком 9, свободный конец которого прикреплен к глухому торцу стакана 4. Барабан 8 устанЬвлен в корпусе 1 на оси 10 с рукояткой 11.

В верхней части корпуса 1 на подпружиненном рычаге 12 установлен фиксатор 13, имеющий возможность захода в углубление 14, выполненное в стакане 4. При этом рычаг 12 соединен со спусковой рамкой 15, шарнирно установленной на ручке 16, жестко связанной с корпусом 1.

I- .

В нижней части корпуса 1 на стойке 17 закреплен индикатор 18 часрв.ого типа, а на обойме 2 шарнирно установлен поворотный рычаг 19, При этом последний поджат пружиной 20, установленной между ним и обоймой 2. Одно плечо рычага 19 соединено с PJHдикатором 18, а другое - с упором 21 закрепленным на инденторе 3. Между индентором 3 и обоймой 2 установлены подпружиненные относительно обоймы 2 шарики 22. На инденторе 3 выполнена круговая проточка 23.

На корпусе 1 установлен .фиксатор сжатия пружины 6, состоящий из подпружиненного относительно корпуса 1 спускового рычага 24, с которым чере пружинные упоры 25 связаны шарики 26, установленные в конические отверстия 27, выполненные в корпусе 1, Рычаг 24 соединен с эксцентриковым стопором 28, шарнирно установленным на корпусе 1. На цилиндрической

поверхности бойка 7 выполнены канавки 29 под шарики 26. На корпусе 1 вьшолнена шкала в виде паза 30 с установленной в ней стрелкой 31, закрепленной на пружине 6.

Прочностномер работает следуюшим образом.

При динамическом нагружении. Прибор на ножках 32 устанавливают на поверхность испытываемого массива. Рукояткой 11 вращают ось 10, йриводящую в движение барабан 8, на который наматывается трос 9. За счет этого ударник поднимается и сжимается пружина 6. Этот процесс происходит до

тех пор, пока фиксатор 15 не входит в соответствующее ему углубление 14 в стакане 4. При этом пружина 6 оказьгоается сжатой с усилием. При нажатии на спусковую рамку 15 фиксахор 13 освобождает ударник и он за счет разжатия пружины 6 разгоняется и бьет по индентору 3. Индентор 3 внедряется в массив. При перемещении индентора 3 упор 21 давит на

рычаг 19, который поворачивается на оси 33. При этом нижнее плечо рычага поворачивается, и шток индикатора 18 поднимается. Стрелка индикатора 18 показьтает глубину внедрения

индентора 3, по которой определяется контактная прочность массива. Повороту рычага 19 (в случае отскока индентора) в обратном направлении препятствует то, что рычаг 19 прижат пружиной 20 к фланцу 34.

При статическом нагружении. Пружина 6 находится в свободном состоянии, т.е. ударник не взведен, В ин- . дентор 3 установлена вставка 35, а планка 36 рычага 19 заведена за упор 21. Индикатор предельно вьщвинут из обоймы 2. Выступ бойка 7 ударника опирается на индентор 3. Прочностномер ставится индентором 3 на

поверхность массива. При ручном нажатии на прибор сначала происходит сжатие пружины 6 за счет перемещения индентора 3 внутрь корпуса 1. При достижении усилия сжатия пружины 6 свыше предала контактной прОчности породы начинается внедрение ;индентора 3. При этом перемещение индентора 3 относительно корпуса 1 3 прекращается, что регистрируется остановкой стрелки индикатора 18. При повороте стопорного рычага 28 упоры 25 нажимают на шарики 26, при этом шарики 26 заходят в канавки 29 бойка 7 и фиксируют положение ударника. По показаниям стрелки 31 на шкале 30 судят о величине контактной прочности при статическом вдавливании. При динамическом нагружении по схеме статического напряжения. Из индентора 3 вынимают вставку 35 и переставляют планку 36 рычага 19, Прочностномер снова устанавливают на испытываемый массив на ножках 32 Отжатием рычага 24 освобождают удар ник, которьй под действием сжатой пружины 7 бьет по индентору 3 и углубляет его в породу..При этом про-исходит динамическое нагружение породы при нагрузке, равной контактной прочности статического нагружения. Это позволяет для слабых пород определить зависимость между статической и динамической прочностью, которая служит для уточнения опреде ляемого параметра. Формула изобретени 1. Прочностномер, содержащий цилиндрический корпус со шкалой и уст новленные в нем индентор, подпружиненный ударник, устройство для взво 0. 4 да и спуска ударника и устройство для определения глубины внедрения индентора, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения, он снабжен упором, закрепленным на инденторе, вставкой для индентора, фиксатором пружины ударника, стрелочным указател ем, закрепленным на пружине последнего и установленным на шкале корпуса, при этом устройство для определения глубины внедрения индентора выпалнено в виде индикатора часового типа и рычага, шарнирно установленного на корпусе и подпружиненного относительно последнего, одно плечо рычага соединено с индикатором, а другое - с упором индентора, индентор выполнен разъемным в плоскости, перпендикулярной его оси с возможностью установки вставки между частями. 2. Прочностномер по п. 1, о т л ичаю1Цийся тем, что в корпусе выполнены конические -отверстия, в ударнике выполнены ответные канавки, а фиксатор пружины ударника выполнен в виде эксцентрикового стопора, шар-нирно закрепленного на корпусе, и спускового рычага с шариками, подпружиненньми относительно последнего и установленными в конических отверстиях, при этом спусковой рычаг под- . пружинен относительно корпуса и связан со стопором.

Изобретение относится к устройствам для полевых исследований прочностных свойств горных пород и строительных материалов. Целью изобретения является повышение точности измерений. Прочностномер содержит полый цилиндрический корпус (К) 1 со шкалой и индентором (И) 3 в нижней части. Внутри К 1 расположен подпружиненный ударник в виде стакана 4, устройство для взвода и спуска ударника в виде барабана 8 с тросиком 9 и устройство для определения глубины внедрения И 3 в виде индикатора 18 часового типа и рычага 19. Свободный конец тросика 9 прикреплен к торцу стакана 4. Рычаг 19 шарнирно установлен на корпусе 1 и поджат относительно К 1 пружиной. Одно плечо рычага 19 соединяется с индикатором 18, а другое - с упором 21 И 3. Он имеет разъем в плоскости, перпендикулярной его оси, в котором установлена вставка. В К 1 имеются конические отверстия. В них вставлены шарики 26, которые взаимодействуют через пружинные . упоры со спусковым рычагом 24 К 1. Рычаг 24 соединен с эксцентриковым стопором 28 и подпружинен относительно К 1 . На поверхности бойка 7 ударника вьтолнены ответные канавки 29 I под шарики 26. На К 1 выполнена шкаКЛ ла в виде паза, в котором имеется стрелка, закрепленная на пружине 6 стакана 4 ударника. При нажатии на спусковую рамку 15 фиксатор 13 освобождает ударник. Он бьет по И 3, которьй внедряется в массив. При перемещении И 3 упор 21 давит на рычаг 19. Нижнее плечо поворачивается и шток индикатора 18 поднимается. Стрелка индикатора 18 регистрирует глубину внедрения И 3, по которой судят о контактной прочности массива. 1 3.п. ф-лы, 8 ил.

ВадА

6,

3 2 Л

I J I

г

В-Б

-а.

(риъ.г

(Риг.

Узел с

.5

fpu2.8