Устройство для испытания хрупких горных пород на одноосное растяжение Советский патент 1988 года по МПК G01N3/08 

повецхностями. Последние расположены с противоположных сторон К 1 с возможностью перемещения. На внутренней поверхности К 1 в центральной части его выполнен выступ 6 с коническими поверхностями 7,8, обращенными в сторону торцов К 1. Цанги 3 установлены между поверхностями 7 и 8 и образцом 2. Кольца 4 размещены ;цангами 3 и торцами втулок 5. После I закрепления образца 2 к нему прикладывают растягивающее усилие. При нагружении образца 2 и его деформировании цанги 3 освобождается от нагрузки предварительного прижима и не воздействуют на образец 2. Т.о. исключается возможность появления концентрации напряжений в местах контакта цанг 3 с образцами 2. При разрушении образца 2 элементы устр-ва не повреждаются, так как вся система остается соединенной тросиками. 1 ил.

Изобретение относится к физико- механическим испытаниям горных пород в лабораторных условиях. Устр-во содержит цилиндрический корпус (К) 1 для установки образца 2 горной породы, центрирующие элементы в виде конусных цанг 3. На образце 2 установлены уплотнительные кольца 4 и втулки 5 с коническими внутренними /2 С/)

1

Изобретение относится к физико- |механическим испытаниям горных по- 1род в лабораторных условиях, а имен- IHO к исследованию прочностньк и де- формационных свойств горньпс пород при одноосном растяжении.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для испытания хрупких гбрных пород на одноосное растяжение ;содержит цилиндрический корпус 1 1для установки образца 2 горной поро- |ды, центрирующие элементы в виде ко- цанг 3, устанавливаемые на |оЬразце 2 уплотнительные кольца Л и втулки 5, установленные с противоположных сторон корпуса 1 с возможностью перемещения. На внутренней поверхности корпуса 1 в центральной его части выполнен выступ 6 с коническими поверхностями 7,8, обращен- HbDffi в сторону соответствующих торцов корпуса 1, а втулки 5 выполнены с коническими внутренними поверхностями. Конусные цанги 3 установлены между коническими поверхностями 7,8 выступа 6 корпуса 1 и образцом 2 горной породы. Уплотнительные кольца 4 размещены между конусными цангами 3 и торцами втулок 5, На втулках 5 установлены соответственно гайки 9 и 10 со стопорными болтами 11, а на торцах корпуса 1 выполнены фланцы 12 В полости между втулками 5 и образцом 2 размещен цементирукяций материал 13.

Устройство работает следующим образом.

Для подготовки устройства к испытанию образца 2 горной породы корпус

1 устанавливают одним из фланцев 12 на плоскую поверхность (не показана), В корпус 1 опускают образец 2, Для того, что образец 2 при монтаже был зафиксирован в необходимом (по

высоте) положении, его устанавливают на подставку (не показана), при этом середина образца 2 по высоте должна совпадать со средней частью корпуса 1. После этого на коническую

поверхность 7 выступа 6 опускают конусные цанги 3 и уплотнительное кольцо 4, устанавливаемое на образец 2.

Затем в отверстие корпуса 1 вставляют втулку 5 с гайкой 9. Нажимом на верхний торец гайки 9 передают давление на уплотнительное кольцо 4 и конусные цанги 3, после чего фиксируют положение втулки 5 в корпусе

1 болтами 11. При этом уплотнительное кольцо 4, деформируясь под давлением нажима, плотно перекрывает за- i зор между втулкой 5 и образцом 2, а конусные цанги 3, охватывая образец 2, центрируют верхний торец образца 2 в корпусе 1. После этого корпус 1 переворачивают и повторяют вьпиёописанные операции на другом конце образца 2,

Таким образом, перед цементированием образец 2 сцентрирован относительно продольной оси корпуса 1, а уплотн11тельные кольца 4 находятся под давлением (усилие предварительного прижима), надежно перекрывая зазоры между образцом и втулками 5.

Заливку цементирующего материала 13 в полости меяоду коническими поверхностями втулок 5 и образцом 2 производят через окна в гайках 9,10 и втулках 5. В качестве цементирующего материала используют сплав Вуда (т.пл. 60-70°С). При остывании (5-10 мин) сплав Вуда скрепляет боко вую поверхность образца 2 с внутренними коническими поверхностями втулок 5. Вначале производят заливку од ного конца образца 2, а после рсты- вания сплава устройство переворачива ют и заливают сплавом другой конец образца 2.

После цементирования болты 11 опускают таким образом, чтобы размер между концами болтов 11 был больше, чем наружный диаметр фланцев 12.

При проведении испытаний в отверстие гаек 9 и Ю завинчивают нагру- зочные головки с тросиками или стержнями (не показаны) и закрепляют последние в захватах испытательной машины (не показана), после чего включают испытательную машину и прикладывают к образцу 2 растягивающее усилие. При нагружении образца 2 и его деформировании конусные цанги 3 освобождаются от нагрузки предварительного прижима и не воздействуют на образец 2, таким образом исключается возможность появления концентрации напряжений в -местах контакта конусных цанг 3 с образцом 2.

При разрушении образца 2 элементы устройства не повреждаются, так как вся система остается соединенной

996624

тросиками, корпусом 1 и болтами 11 (фланцы 12 и болты 11 не дают системе распадаться).

После разрушения образца 2 устрой-- ство освобождают от захватов испытательной машины, откручивают болты 11, вынимают из корпуса 1 втулки 5 с гайками 9,10 и разъединяют втулки

10 5 и гайки 9,10.

Затем давлением (сжатием) от испытательной машины поочередно нагружают части образца 2 и выталкивают их из втулок 5 вместе со сплавом

-15 Вуда; который отделяют от образца 2 для повторного использования.

Формула изобретения

2Q Устройство для испытания хрупких горных пород на одноосное растяже-- ние, содержащее цилиндрический корпус для установки образца горной породы, центрирующие элементы в виде 25 конусных цанг, устанавливаемые на

образце уплотнительные кольца и втулки с коническими внутренними поверхностями, установленным с противоположных сторон корпуса с возможностью

перемещения;

отличающе

е с Я тем, что, с целью повьппения точности измерений, на внутренней поверхности корпуса в центральной его части выполнен выступ с коническими поверхностями, обращенными в сторону торцов корпуса, при этом конусные цанги установлены между коническими поверхностями выступа к урпуса и образом, а уплотнительные кольца размещены между конуснь ш цангами и торцами втулок.