Устройство для полевых испытаний горных пород Советский патент 1991 года по МПК E21C39/00 

мещения П 3 выполнен в виде расположенной в корпусе 1 штанги (Ш) 4, на одном конце которой установлена гайка 5 с пружиной 6, а на другом свободном конце - ограничитель 7. С гайкой 5 соединена втулка (В) 8, свободно установленная на Ш 4 концент- рично ей. На Ш 4 между ограничителем 7 и В 8 установлены ползуны 9,10. На В 8 свободно установлен инерционный груз 11, соединенный со свободным концом пружины 6. С П 3 соединен центральный шарнир 12 двух- звенника 13, крайние шарниры 14 и 15 которого установлены соответственно на ползунах 9 и 10. Для нагружения массива постоянным усилием вращением гайки 5 перемещают В 8 относительно Ш 4, при этом ползуны 9,10 перемещаются навстречу друг другу. Двухзвенники 13 перемещают П 3,16 в направлении стенки скважины 2 и на0

5

0

гружают участки под П 3,16 усилием, величину которого определяют датчиками 17, размещенными на П 3,16. Для испытаний при нагружении массива затухающими колебаниями нагрузки вращением гайки 5 разгружают П 3,16 и создают зазор между ограничителем 7, В 8 и ползунами 9,10. Смещают груз 11 вдоль В 8 и освобождают его. Груз 11 под действием пружины 6 совершает возвратно-поступательное перемещение, смещает В 8 вместе со Ш 4 и наносит удары по ползунам 9,10. Затухающие ударные усилия передаются на П 3,16 и стенки скважины 2. Для неударных нагружении затухающими усилиями ограничитель 7 и В 8 подводят вплотную к ползунам 9,10. Порядок выполнения нагружении задается программой испытаний. Параметры колебаний нагрузки задают начальным смещением груза, его массой и жесткостью пружины 6. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физико-механических характеристик горных пород. Цель - расширение возможностей путем обеспечения возможности испытаний как при постоянной нагрузке, так и при затухающих колебаниях нагрузки. В цилиндрическом корпусе 1 перпендикулярно его оси установлен пуансон (П) 3, Привод перео 1C со ел со 01

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для определения физико-механических характеристик горных пород в натурных условиях..

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности испытаний как при постоянной нагрузке, так и при затухающих колебаниях нагрузки.

На чертеже представлено устройство для полевых испытаний горных пород, общий вид.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 для размещения в скважине 2, пуансон 3, установленный в корпусе 1 перпендикулярно его оси, и привод, перемещения пуансона 3, выполненный в виде расположенной в - корпусе 1 штанги 4, на конце которой установлена гайка 5 с пружиной 6.

На свободном конце штанги 4 установлен ограничитель 7. С гайкой 5 соединена втулка 8, свободно установленная на штанге 4 концентрично ей, с возможностью взаимодействия с ползунами 9 и Ю, установленными на штанге 4 между ограничителем 7 и втулкой 8. На последней свободно установлен инерционный груз 11, соединенный со свободным концом пружи0

5

0

5

0

5

ны 6. С пуансоном 3 соединен центральный шарнир 12 двухзвенника-13, крайние шарниры 14 и 15 которого установлены соответственно на ползунах 9 и 10. В устройстве могут использоваться одновременно и более одного пуансона, что задается числом двух- звенников на ползунах 9 и 10. На чертеже показан вариант с двумя пуансонами 3 и 16. На пуансонах 3 и 16 установлены датчики 17 для регистрации усилий. Гайка 5 соединена с втулкой 8 посредством шарнира 18.

Устройство работает следующим образом.

Для испытаний при нагружении участка массива под пуансонами 3 и 16 постоянным или постепенно изменяющимся усилием вращением гайки 5 на резьбе штанги 4 производят взаимное перемещение штанги 4 и втулки-8 так, что ограничитель 7 и торец втулки 8 перемещают ползуны 9 и Ю навстречу друг другу. Двухзвенники 13 перемещают пуанс оны 3 и 16 в направлении стенок скважины 2 и нагружают участки под пуансонами 3 и 16 усилиями, величину которых определяют датчиками 17.

Для испытаний при нагружении участков массива пой пуансонами 3 и 16 затукающими колебаниями нагрузки обратным вращением гайки 5 разгружают пуансоны 3 и 16 и создают зазор между ограничителем 7, втулкой 8 и ползунами 9 и 10, как это показано на чертеже. Смещают (вручную) инерционный груз 11 вдоль втулки 8 и освобождают его, после чего груз 11 под действием пружины 6 совершает возвратно-поступательные перемещения, смещает втулку 8 вместе со штангой 4 и наносит удары по ползунам 9 и 10. Ударные усилия затухающей величины передаются через двухзвенники 13 на пуансоны 3 и 16 и стенки скважины 2 и регистрируются датчиками 17. Для неударных нагружений затухающими усилиями в исходном положении ограничитель 7 и втулку 8 подводят вплотную к ползунам 9 и 10. Для испытаний при наложении затухающих колебаний нагрузки на постоянные усилия производят предварительное нагружение пуансонов 3 и 10, как описано выше, а затем смещают груз 11 из положения равновесия.

Порядок выполнения нагружений задается программой испытаний. Параметры колебаний нагрузки задают начальным смещением груза 11 из положения равновесия, весом груза 11, жесткостью пружины 6.

Использование данного устройства позволит выполнять новые исследования механических свойств горных пород в натуре, в удалении от поверхности выработки, где массив еще достаточно устойчив. Возможность череСоставитель Л.Климов Редактор А.Шандор Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Заказ 421

Тираж 290

ВНИШТИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

дования постоянных нагрузок с колебаниями нагрузки, наложение этих видов нагрузки позволит исследовать закономерности перехода элементов массива от устойчивого к неустойчивому состоянию и к разрушению.

Формула изобретения

Устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус для размещения в скважине, пуансон, установленный в кор5 пусе перпендикулярно его оси, и привод перемещения пуансона, выполненный в виде расположенной в корпусе штанги, на конце которой установлена гайка с пружиной, отличаю0 щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения испытаний как при постоянной нагрузке, так и при затухающих колебаниях нагрузки, оно-снабжено шарнирным двух- звенником, ограничителем, двумя ползунами, втулкой и инерционным грузом, при этом ограничитель установлен на свободном конце штанги, втулка соединена с гайкой и свободно установлена на штанге концентрично ей, груз соединен с пружиной и свободно установлен на втулке, ползуны установлены на штанге между ограничителем и втулкой, два крайних шарнира двухзвенни- ка установлены на соответствующих ползунах, а. центоальный шарнир соединен с пуансоном.

5

0

5

л

Подписное