Индентор Советский патент 1987 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам и оборудованию для определения прочност- ных свойств горных пород, и может быть использовано при разработке полезных ископаемьк, освоении подземного пространства и в шахтном строительстве ,

Цель изобретения - повышение достоверности и точности определения прочности пород при их раскалывании.

На фиг. 1 изображен индентор, общий вид, на фиг. 2 - то же, вид сбо

ку.

Индентор содержит цилиндрический корпус 1, на образующей поверхности

которого жестко закреплен нагрузочный пуансон 2 с упорами 3. На цилиндрической поверхности корпуса 1 свободно установлены сегментообраз- ные щеки 4 с твердосплавньтми наконечниками 5 для взаимодействия с образцом 6 породы через контактную поверхность, выполненную в виде зуб- чатой насечки 7 на наконечниках 5. По оси корпуса 1 установлен монталс- ный валик 8, на котором смонтированы П образные обоймы 9, охватывающие щеки 4 и ограничивающие их пере мещение в направлении, параллельном оси корпуса 1. На цилиндрической поверхности корпуса 1 установлен шлиц 10, фиксирующий щеки 4 в симметричном относительно пуансона 2 положении.

Индентор ..работает следующим образом.

Образец 6 породы соответствующей формы устанавливают между двумя инден рами, которые соосно помещены в нагрузочное устройство (не показано), передающее усилие Р через пуансон 2 на корпус 1. Соприкасаясь со щеками 4 по круговой цилиндрической поверхности, корпус 1 одновременно удерживает их в симметричном положении посредством центровочного шлица 10 и перераспределяет на них усилие Р, которое оказывается приложенным через зубчатую насечку наконечников 5 на образец 6 породы, В плоскости действия силы Р в образце 6 возникают растягивающие деформации перпендикулярного направления Растягивающие деформации от образца 6 передаются через твердосплавные наконечники 5 на щеки 4. Последние, скользя по гладкой смазанцой круго

вой цилиндрической поверхности корпуса 1, раздвигаются на соответствующее расстояние, поворачиваясь вокруг общей оси вращения. Поскольку силами трения на покрытой смазкой поверхности скольжения щек 4 по корпусу 1 можно практически пренебречь, то тем самым достигается беспрепятственное деформирование образца 6 породы при нагружении постоянно возрастающей силой Р. При достижении растягивающими деформациями, не искаженными силами трения, по контактным поверхностям критической величины в образце 6 породы образуется трещина 11 всегда в заранее заданном месте: точно вдоль плоскости симметрии индентора, так как это единственное направление, где растягивающие деформации максимальны и не сдерживаются зубчатой насечкой 7 наконечников 5. По мере прорастания трещины 11 и увеличения ее раскрытия щеки 4 соответственно раздвигатотся, скользя по корпусу 1 и не препятствуя процессу разрушения образца. В момент руинного разрушения образца 6 при резком увеличении раскрытия трещин 11 щеки 4, поворачиваясь вокруг корпуса 1 до йредела, своими торцами соприкасаются с упорами 3 пуансона 2 и прекращают разрушение . На этом испытания породы на раскалывание заканчиваются.

5

0

5

Формула изобретения

Индентор, содержащий корпус с контактной поверхностью и жестко связанный с кориусом пуансон, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности определения прочности пород при их раскалывании, он снабжен двумя сегмен- тообразными щеками, шлицом и валиком с двумя обсй1 1ами, при этом корпус выполнен цилиндрическим, щеки свободно установлены на его цилиндрической поверхности, валик смонтирован по оси корпуса, обоймы установлены на валике с возможностью охвата щек, шлиц жестко закреплен на цилиндрической поверхности корпуса с возможностью фиксации щек в симметричном относительно пуансона положении, а контактная поверхность выполнена на сопрягаем1 1х торцах щек.

Фиг.2

Изобретение относится к области горного дела, в частности к разработке полезных ископаемых, освоению подземных пространства и шахтному строительству. Цель - повышение достоверности и точности определения прочности пород при их раскальшании. Индентор содержит цилиндрический корпус (К) 1, на образующей поверхности которого жестко закреплен нагрузочный пуансон 2 с упорами 3, На поверхности К 1 свободно установлены сегментооб- разные щеки 4 с твердосплавными наконечниками 5 для взаимодействия с образцом 6 через зубчатые насечки 7. По оси К 1 установлен монтажный валик 8, на котором размещены П-образные обоймы 9. Последние охватывают щеки 4 и ограничивают их перемещение в направлении, параллельном оси К 1. На поверхности К 1 установлен шлиц 10, фиксирующий щеки 4 в симметричном относительно пуансона 2 положении. В плоскости действия силы в образце 6 возникают растягивающие деформации перпендикулярного направления. Они передаются на щеки 4, которые, скользя по поверхности К 1, раздвигаются. При достижении деформацией критической величины в образце 6 образуется трещина 11 в заданном месте, вдоль плоскости симметрии индентора. 2 ил. б (Л N) 00 СА9 СО СО д M.f

Редактор М.Недолуженко

Составитель Л.Климов Техред Л.Олейник

Заказ 359/34

Тираж 455 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Демчик