Устройство для испытания горных пород в полевых условиях Советский патент 1993 года по МПК E21C39/00 G01N3/10 

Ё

Использовалие: полевые испытания горных пород на прочность. Сущность изобретения: устройство содержит два пуансона, кинематически связанные с двумя двуплечими рычагами, двумя колесами разного диаметра и штангой с подпружиненным грузом. Устройство устанавливают в скважине. Включают фиксатор одного из колес. Смещают груз из положения равновесия. Колебания груза через соответствующее колесо и рычаг передаются на пуансоны, Пуансоны циклически нагружают стенки скважины. Для изменения амплитуды нагрузок переключают фиксаторы на колесах. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям элементов горного массива на прочность в полевых условиях.

Известно устройство для испытания горных пород в полевых условиях, а также устройство для испытания горных пород в полевых условиях, более близкое по конструкции к предлагаемому. Последнее устройство включает цилиндрический корпус, два пуансона, установленные в корпусе перпендикулярно его оси, двуплечий рычаг, шар- нирно связанный с пуансонами, колесо, на торце которого установлен рычаг, штангу, кинематически соединенную с колесом, груз, подвижно установленный на штанге подпружиненный относительно нее.

Недостаток устройств состоит в том, что на них неосуществимы испытания при ступенчатом изменении амплитуды нагрузки в ходе испытаний.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет ступенчатого изменения амплитуды нагрузки в ходе испытаний.

Цель достигается тем, что устройство снабжено вторым колесом, дополнительным двуплечим рычагом и фиксаторами для соединения рычагов с колесами, при этом второе колесо кинематически связано со штангой, дополнительный двуплечий рычаг установлен на торце второго колеса и шар- нирно связан с пуансонами, а колеса имеют разные диаметры.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для испытания горных пород в полевых условиях включает цилиндVI

00

00

1Ю

о

, j.

рический корпус 1 для размещения в скважине 2, два пуансона 3, 4, установленные в корпусе Перпендикулярно его оси, дву- плечий рычаг 5, шарнирно связанный с пуансонами, колесо 6, на торце которого 5 установлен рычаг, штангу 7, кинематически соединенную с колесом, груз 8, подвижно установленный на штанге подпружиненный пружиной 9 относительно нее.

Устройство снабжено вторым колесом 10 10, дополнительным двуплечим рычагом 11 и фиксаторами 12, 13 для соединения рычагов 5, 11 с колесами 6, 10. Второе колесо 10 кинематически связано со штангой 7. Дополнительный двуплечий рычаг 11 установ- 15 лен на торце второго колеса 10 и шарнирно связан с пуансонами. Колесо 6, 10 имеют разные диаметры.

Рычаги связаны с колесами посредством дополнительных кблес 14, 15, которые 20 установл ё н ы сбое н о coot бегству ю щи м зубчатым колёсам б и 10 с возможностью независимого от этих колес поворота. На дополнительных колесах 14, 15 жестко закреплены рычаги 5 и 11, а фиксаторы 12, 13 25 о б е с п ёч й в а ют сЬответст ву ю щеё соеди н е- ние колеса 14 с колесом 6 и колеса 15 с колесом 10. Шарнирное соединение рычагов с пуансонами обеспечивается посредством роликов 16, установленных на 30 пуансонах. Нагрузки регистрируются датчиками 17.

Устройство работает следующим образом.

Включают один из фиксаторов 12 или 35 13. Смещают груз 8 из положения равновесия и представляют ему свободно перемещаться вдоль штанги 7 под действием пружины 9, При этих перемещениях штанга 7 через колесо 6 или 10, рычаг 5 или 11 40 нагружает циклически пуансоны 3, 4 и учаГ 11, - Р. - #

S& V --

, .t i.i- -Ч- -

.Ч ..: i-.. wi J.I:

стки поверхности скважины 2 под пуансонами. Датчики 7 регистрируют нагрузки на пуансонах. Для ступенчатого изменения амплитуды нагрузок переключают фиксаторы 12, 13, в результате чего нагрузка на пуансоны передается через другое колесо, диаметр которого отличается от диаметра первого колеса. Так, для увеличения амплитуды нагрузок используют колесо большего диаметра, и наоборот. Переключения производят в соответствии с программой испытаний.

Устройство позволяет проводить испытания новых режимах - при ступенчатом изменении амплитуды нагрузки в ходе опыта, без влияния на частоту нагружении.

Формула изобретения

Устройство для испытания горных пород в полевых условиях, включающее цилиндрический корпус, два пуансона, установленные в корпусе перпендикулярно его оси, двуплечий рычаг, шарнирно связанный с пуансонами, колесо, на торце которого установлен рычаг, штангу, кинематически соединенную с колесом, груз подвижно установленный на штанге и подпружиненный относительно нее, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет ступенчатого изменения амплитуды нагрузки в ходе испытаний, устройство снабжено вторым колесом, дополнительным двуплечим рычагом и фиксаторами для соединения рычагов с колесами, при этом второе колесо кинематически связано со штангой, дополнительный двуплечий рычаг установлен на торце второго колеса и шарнирно связан с пуансонами, а колеса имеют разные диаметры.