Прибор для испытания горных пород расколом Советский патент 1988 года по МПК E21C39/00 

i

i

(Л

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в горном деле. Цель изобретения - повышение точности результатов исгытаний. Прибор содержит силовую раму, состоящую из верхней 1 и нижней 2 плит (П) и двух соединяющих их стоек 3. В П 1 установлен с возможностью осевого перемещения

V-nr-:::

W Y

ti

17

4 4

a CO

о 00

W

нагружающий боек 4, На нижнем торце последнего закреплен пуансон 7 с шаровым индентором 8. Прибор имеет нижний пуансон, выполненный в виде цилиндра (Ц) 9 с продольным рядом лунок 11 на его поверхности и осевым- отверстием, В последнее установлен стержень 12, закреппенный на стойках 3 параллельно П 2, На П 2 выполнены ортогональные образующей Ц 9 канавки 13. В них установлены два куска (К) 14 мерной проволоки, на которых смонтирован Ц 9. В одной из лунок 11 расположен нижний шаровой индентор 15. Перемещают Ц 9 в нужное положение с заданным расстоянием между осью приложения нагрузки и каждым из К 14 мерной проволоки Между инденторами 8 и 15 устанавливают образец 18 породы и разрушают его ударом по бойку 4. Разрушающая . нагрузка передается через индентор 15 и Ц 9 на К 14 мерной проволоки и

1

Изобретение относится к приборам для определения прочностных свойств .горных пород в шахтных и лабораторных условиях.

Цель изобретения - повышение точности результатов испытаний.

На фиг.1 представлен прибор, об- щий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.

Прибор для испытания горных пород расколом .содержит силовую раму, состоящую из верхней плиты 1, нижней плиты 2 и двух соединяющих их ртоек 3. В верхней плите 1 установлен с возможностью осевого перемещения нагружающий боек 4 с хвостовиком 5, под которым размещена надетая на боек пружина 6. На втором торце бойка 4 закреплен пуансон 7 с шаровым индентором 8.

Прибор также содержит нижний пуансон, выполненшзш в виде цилиндра 9 с осевым отверстием и параллельной его оси лыской 10, на которой выполнен продольный ряд лунок-11. В осевое отверстие цилиндра 9 установлен стержень 12, закрепленный на стойках 3 параллельно нижней плите

перераспределяется между ними пропорционально их расстоянию до оси приложения нагрузки. На К 14 проволоки остаются отпечатки разной величины, Результирукж(ую разрушающую нагрузку определяют после измерения отпечатков на мерной проволоке и суммирования составляющих нагрузки, которые находят с помощью тарировочного графика нагрузка - размер отпечатка. После измерения площади разрушения. образца 18 производят вычисление прочности породы на раскол обычными методами. Измерение разрушающих усилий по отпечатку, образуемому пересекающимися цилиндрическими поверхностями Ц 9 и мерной проволоки, позволяет повысить точность определения действующих усилий, поскольку рост площади отпечатка происходит в основном за счет увеличения его длины. 2 ил.

2, на которой выполнены ортогональные .образующей цилиндра 9 канавки 13.

В канавках 13 нижней плиты 2 установлены два куска 14 мерной прово- локи, на которых установлен цилиндр 9, а в одной из лунок 11 цилиндра 9 расположен нижний шаровой индентор 15, причем нижний 15 и верхний 8 шаровые инденторы смонтированы в направляющих планках 16 и 17, з,акреппен- ных на стойках 3.

Прибор работает следующим образом.

Между шаровыми инденторами 8 и 15 устанавливают образец 18 породы, предварительно переместив цилиндр 9 по стержню 12 в нужное положение с заданным расстоянием между осью приложения нагрузки и каждым из кусков 14 мерной проволоки. Ударом молотка (не показан) по хвостовику 5 бойка 4 разрушают установленный между шаровыми инденторами 8 и 15 образец 18 породы. Разрушающая нагрузка пере- дается через индентор 15 и цилиндр 9 на куски 14 мерной проволоки и перераспределяется между ними пропорционально их расстоянию до оси приложения нагрузки. Пружина 6 предохра

няет прибор от ударных нагрузок при испытаниях. Цилиндр 9 оставляет на кусках 14 мерной проволоки отпечатки разной величины в зависимости от действующих на проволоку нагрузок. Результирующую разрушающую нагрузку определяют после измерения отпечатков на кусках 14 мерной проволоки и суммирования составляющих нагрузки, которые находят с помощью тари- ровочного графика нагрузка - раз-. мер отпечатка. После измерения площади разрушения образца 18 производят вычисление прочности породы на раскол обычными методами.

Измерение разрушающих усилий по отпечатку, образуемому пересекаю- 1ДИМИСЯ цилиндрическими поверхностями цилиндра 9 и мерной проволоки, позволяет повысить точность определения действукнцих усилий, поскольку рост ппощади отпечатка происходит в основном за счет увеличения его длины (по сравнению с измерением диаметра отпечатка шарового пуансона на ппоской поверхности, когда гфоис- ходит увеличение ошибки измерения по мере роста действующего на контактную поверхность усилия). Для этого диаметр цилиндра 9 принимают в несколько раз больще диаметра мерной проволоки. Раскалываищие усилия Р определяют по формуле

Р 0,5 (1, + liHP,/li + Pi/1,),

где Р, и Р - определенные с помощью тарировочных графиков по соответствуннцим длинам отпечатков усилия на каждом куске 14 мерной проволоки;

и 1 соответствующие расстояния каждого куска 14 мерной проволоки до оси приложения нагрузки.

Ошибку в определении усилия раскола оценивают по формуле

Р 0,5 (1,+ 1)(P, Рг/1,),

что позволяет повысить достоверность. .определения прочности породы на раскол .

Фор, мула изобретения

Прибор для испытания горных пород расколом, содержащий силовую раму, состоящую из верхней и нижней штит

и двух стоек, нагружакщий боек, установленный с возможностью осевого перемещения в верхнией плите, верхний пуансон с индикатором, закрепленный на торце нагружазощего бойка,

нижний п гансон с индентором и эталонную прокладку, отличающий- с я тем, что, с целью полыпения точности результатов испытаний, прибор снабжен направляющей нижнего

пуансона в виде стержня, при этом нижний пуансон выполнен в виде цилиндра с осевым отверстием и продольным рядом лунок на его поверхности, в отверстие цилиндра установлен стержень, закрепленный на стойках параллельно нижней плите, на которой .выполнены ортогональные образующей цилиндра канавки, эталонная прокладка выполнена в виде установленных в

канавках нижней плиты двух кусков мерной проволоки, на которых установлен цилиндр, а нижний индентор расположен в одной из лунок цилиндра.

16

Фиг,2