Устройство для испытания горных пород в полевых условиях Советский патент 1992 года по МПК E21C39/00 

сл

с

Использование: испытательная техника. Сущность изобретения: в корпусе установлены нагружатель, клиновой привод, платформа для перемещения нагружателя вдоль оси корпуса, штанга с резьбовым хвостовиком, гайка, дополнительная штанга с дополнительной гайкой. Нагружатель выполнен в форме тела вращения с осью, перпендикулярной оси корпуса, и установлен с возможностью перемещения относительно дополнительной штанги в радиальном направлении и с постоянным контактом с платформой. Гайки штанг кинематически связаны между собой. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике.

Известно устройство для испытания горных пород в полевых условиях, содержащее цилиндрический корпус, установленные в нем нагружатель стенки скважины, клиновой привод перемещения нагружате- ля перпендикулярно оси корпуса.

Более близким по конструкции и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является устройство для испытания горных пород в полевых условиях, содержащее цилиндрический корпус, установленные в нем нагружатель стенки скважины, клиновой привод перемещения нагружате- ля перпендикулярно оси корпуса, платформу для перемещения нагружателя вдоль оси корпуса, штангу с резьбовым хвостовиком, соединенную с платформой, гайку, размещенную на хвостовике штанги и опертую на торец корпуса.

Недостаток устройства состоит в том, что испытания проводятся только при дискретном перемещении точки приложения нагрузки вдоль стенки скважины. Испытания при непрерывном перемещении точки приложения нагрузки на устройстве неосуществимы, что ограничивает его технологические возможности.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения испытания при непрерывном и дискретном перемещении точки приложения нагрузки,

Цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительной штангой с резьбовым хвостовиком, связанной с нагружате- лем, дополнительной гайкой, опертой на торец корпуса и размещенной на резьбовом хвостовике дополнительной штанги, при этом нагружатель выполнен в форме тела вращения с осью, перпендикулярной оси корпуса, установлен с возможностью переXJ

Os

сл со ю о

мещения относительно дополнительной штанги в радиальном направлении и с постоянным контактом с платформой, а гайки штанг кинематически связаны между собой,

На чертеже представлена схема устройства, общий вид.

Устройство для испытания горных пород в полевых условиях содержит цилиндрический корпус 1, установленные в нем нагружатель 2 стенки скважины 3, клиновой привод 4 перемещения нагружателя 2 перпендикулярно оси корпуса 1, платформу 5 для перемещения нагружателя 2 вдоль оси корпуса 1, штангу 6 с резьбовым хвостовиком, соединенную с платформой 5, гайку 7, .размещенную на хвостовике штанги 6 и опертую на торец корпуса 1.

Устройство снабжено дополнительной штангой 8 с резьбовым хвостовиком, связанной с нагружателем 2, дополнительной гайкой 9, опертой на торец корпуса и размещенной на резьбовом хвостовике дополнительной штанги 8. Нагружатель 2 выполнен в форме тела вращения с осью 10, перпендикулярной оси корпуса 1, установлен с возможностью перемещения относительно дополнительной штанги 8 в радиальном направлении и с постоя иным контактом с платформой 5, Гайки 7 и 10 штанг кинематически связаны между собой.

Вращение гаек 7 и 9 производится приспособлением 11, выполненным в виде шестерни. Гайки при этом выполняются в виде зубчатых колес. Если диаметры гаек 7 и 9 равны, то гайка 7 должна иметь вдвое больший шаг резьбы, чем гайка 9. Клиновой привод состоит из пары клиньев 4, 12, штанги 13 и гайки 14 на резьбовом хвостовике штанги 13. Усилие нагружения регистрируют силоизмерителями, расположенными на нагружателе или на платформе.

Устройство работает следующим образом.

Размещают корпус 1 устройства в скважине 3. Вращением гайки 14 перемещают штангу 13 с клином 4 и посредством клина 12 и платформы 5 поджимают нагружатель 2 к стенке скважины и создают заданную нагрузку на участке поверхности стенки скважины. Для перемещения точки приложения нагрузки в непрерывном режиме вращают приводную шестерню 11 и гайки 9 и 7, Штанги 8 и 6 перемещают соответственно ось 10 нагружателя и платформу 5, причем платформа 5 перемещается с удвоенной скоростью по сравнению со скоростью перемещения оси 10. Происходит качение нагружателя 2 вдоль стенки скважины и перемещение точки приложения нагрузки. Регистрируют изменение уровней

нагрузки по мере перемещения, что характеризует разную деформационную способность участков поверхности стенки при одной и той же нагрузке. Для изменения уровня нагрузки вращают гайку 14. Для испытаний при дискретном перемещении точки приложения нагрузки обратным вращением гайки 14 снимают нагрузку с нагружателя 2, вращением шестерни 11 перемещают его в новое положение и гайкой 14

вновь нагружают до заданного уровня нагрузки.

При использовании предлагаемого устройства испытания проводятся в новом режиме нагружения - при непрерывном

перемещении точки нагружения вдоль стенки скважины, Это позволяет изучать неоднородность пород, разную реакцию неоднородной породы на нагрузку, способность пород к распространению очагов разрушения при разных формах перемещения прикладываемой нагрузки.

Формула изобретения Устройство для испытания горных пород в полевых условиях, содержащее цилиндрический корпус, установленные в нем нагружатель стенки скважины, клиновой привод перемещения нагружателя перпендикулярно оси корпуса, платформу для пере мещения нагружателя вдоль оси корпуса, штангу с резьбовым хвостовиком, соединенную с платформой гайку, размещенную на хвостовике штанги и опертую на торец корпуса, отличающееся тем, что, с целью

расширения технологических возможностей устройства путем обеспечения испытания при непрерывном и дискретном перемещении точки приложения нагрузки, оно снабжено дополнительной штангой с

резьбовым хвостовиком, связанной с нзгру- жателем дополнительной гайкой, опертой на торец корпуса, и размещенной на резьбовом хвостовике дополнительной штанги, при этом нагружатель выполнен в форме

тела вращения с осью, перпендикулярной оси корпуса, установлен с возможностью перемещения относительно дополнительной штанги в радиальном направлении и с постоянным контактом с платформой, а гайки штанг кинематически связаны между собой.

12

14