Способ определения предела длительной прочности горных пород Советский патент 1988 года по МПК G01N3/32 

4 Ю

ISD

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на длительную прочность. Цель изобретения - упрощение способа за счет исключения измерения изменений объема образца. Образец породы помещают под пресс, прикладывают к образцу нагрузку в течение определенного времени, затем увеличивают нагрузку и после каждого увеличения на- гружения разгружают образец на величину, равную первоначальной нагрузке. Замеряют величины приращений осевой деформации. Величина осевой нагрузки, при которой приращение осевой деформации наименьшее, принимается за предел длительной прочности. 1 табл., 1 ил. (Л

4

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на длительную прочность.

Цель изобретения - упрощение способа за счет исключения измерения изменений объема образца.

На чертеже представлен график зависимости величины осевой нагрузки о от деформации е образца.

Способ осуществляют следующим образом.

Изготавливают образец породы и помещают его под пресс. В процессе испытаний непрерывно измеряют и регистрируют величины осевых нагрузок g и деформаций образца. Прикладывают к образцу ступенчато-возрастающую нагрузку и после каждой ступени нагружения производят частичную разгрузку Да, равную по величине нагрузке на первой ступени.

Величина шага пригружения определяется в зависимости от требуемой точности определения величины предела длительной прочности. С уменьщением щага точность повышается.

Замеряют величины приращений осевой деформации As, соответствующие каждой частичной разгрузке. Определяют наибольшее из значений Ле.

Величина осевой нагрузки о/, соответствующая осевой деформации ЁГ, при которой приращение осевой деформации Ае наименьЗа предел длительной прочности принимают а 56 МПа, соответствующее ми

щее, принимается за предел длительной прочности.

Ограничение величины частичной разгрузки величиной нагрузки на первой ступени обусловлено тем, что увеличение величины разгрузки приводит к раскрытию трещин, взаимному смещению их берегов, в результате чего при нагружении образец не восстанавливает предыдущих размеров, что приводит к искажению (завышению) величины разуплотнения породного образца и, следовательно, к искажению (занижению) величины предела длительной прочности.

Пример. Горная порода - известняк. Форма образца - цилиндрическая, диаметр 43 мм, высота 90 мм.

Образец испытывают сжатием на прессе. Измерение нагрузки на образце проводят жестким динамометром, установленным между образцом и плитой пресса, а измерение осевой деформации - упругим экстензо- метром сопротивления, установленным параллельно образцу между плитами пресса.

Непрерывную фиксацию напряжений и деформаций образца производят с помощью самопишущего потенциометра в виде графика осевая нагрузка - осевая деформация.

Задают шаг пригружения, равный 7 МПа, и величину разгрузки образца, равную 7 МПа.

Результаты испытаний сведены в таблицу.

нимальному значению приращения осевой деформации, равной 2,721(П.

Одновременно проводят непрерывное измерение поперечной деформации образца в процессе испытаний при помощи упругого экстензометра деформации, укрепленного на боковой поверхности образца.

Объемную деформацию 6 образца определяют по формуле е 2ез-61,

где ез - относительная поперечная деформация;

6 - относительная продольная деформация.

Согласно известному способу предел длительной прочности соответствует минимальному значению объема породы. Наибольшее уплотнение (в 3-10) достигают при а 60 МПа.

По сравнению с известным предлагаемый способ более прост и менее трудоемок, так как позволяет определять предел длительной прочности пород по замеренным значениям осевых нагрузок и деформаций, тем самым исключая из процедуры испы0

таний операции непрерывного измерения и фиксации изменения объема (или поперечной деформации) образца и высвобождая сложное оборудование измерения объема или поперечной деформации.

Формула изобретения

Способ определения предела длительной прочности горных пород при осевых нагрузках, заключающийся в том, что прикладывают к образцу горной породы ступенчато-возрастающую нагрузку, определяют напряжение и деформацию образца, с учетом которых определяют предел дли5 тельной прочности, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, после каждой ступени нагружения производят частичную разгрузку, равную по величине нагрузке на первой ступени, а о пределе длительной прочности судят по напряжению, при кото0 ром величина приращения деформации, соответствующей частичной разгрузке, достигает минимального значения.

6