Устройство для полевых испытаний горных пород Советский патент 1993 года по МПК E21C39/00 G01N3/32 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям горных пород в полевых условиях.

Известно устройство для полевых испытаний горных пород,содержащее цилиндрический корпус, пуансон, установленный в корпусе перпендикулярно его оси, привод перемещения пуансона.

Более близким по конструкции к предлагаемому является устройство для полевых испытаний горных пород. Устройство содержит цилиндрический корпус, первый и второй пуансоны, установленные в корпусе перпендикулярно его оси, первый рычаг, шарнирно соединенный с первым пуансоном, первое колесо, на торце которого закреплен рычаг, штангу, кинематически связанную с колесом, груз, свободно установленный на штанге, и связывающую их пружину.

Недостаток устройств состоит в том. что на них неосуществимы испытания как при независимом, так и при си нхронном возбуждении пуансонов.

Целью изобретения является повышение эффективности испытаний за счет как независимого, так и синхронного возбуждения пуансонов.

Цель достигается тем, что устройство снабжено вторым рычагом, шарнирно соединенным со вторым пуансоном, вторым колесом, второй штангой, свободно установленным на ней вторым подпружиненным грузом, и фиксатором для соединения грузов, при этом второй рычаг установлен на торце второго колеса, которое кинематически связано со второй штангой.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для полевых испытаний горных пород включает цилиндрический кор(Л

С

vi

00

00

ю

4

пус 1 для размещения в скважине 2, первый 3 и второй 4 пуансоны, установленные в корпусе 1 перпендикулярно его оси, первый рычаг 5, шарнирно связанный с первым пуансоном 3, первое колесо б, на торце которого закреплен рычаг 5, штангу 7, кинематически связанную с колесом 6, груз 8, и свободно установленный на штанге, и связывающую их пружину 9.

Устройство снабжено вторым рычагом 10, шарнирно соединенным со йторым пуансоном 4, вторым колесом 11, второй штангой 12, свободно установленным на ней вторым грузом 13с пружиной 14, и фиксатором 15 для соединения грузов. Вто- рой рычаг 10 установлен на торце второго колеса 11, кинематически связанного со второй штангой 12.

Колеса 6, 11 связаны со штангами посредством реек 16. Фиксатор 15 выполнен электромагнитным, а груз 13 выполнен из ферромагнитного материала.

Устройство работает следующим образом. - -.-. Размещают корпус 1 в скважине 2. Для нагружения участков стенки скважины в ре- жиме независимого нагружения смещают грузы 8 и 13 на заданные расстояния от положения равновесия так, что деформируются пружины 9 и 14 на заданную величину в соответствии с уровнями начальных нагрузок. При перемещениях грузов вдоль штанг 7 и 12 под действием пружин 9 и 14 происходят нагружения пуансонов 3 и 4 благодаря поворотам колес 6 и 11 и рычагов 5 и 10. Для перехода на нагружение синхронно

изменяющимися нагрузками включают фиксатор 15. Грузы 8 13 начинают совместные перемещения, что и дает синхронное нагру- жение пуансонов.

Для обеспечения работоспособности устройства используют упоры 17. Нагрузки на пуансонах измеряют датчиками 18.

Устройство позволяет проводить испытания в новых режимах при чередовании синхронного и независимого нагружения участков поверхности скважины, что существенно повышает эффективность испытаний.

Формула изобретения

Устройство для полевых испытаний горных пород, включающее цилиндрический корпус, первый и второй пуансоны, установленные в корпусе перпендикулярно его оси, рычаг, шарнирно соединенный с первым пуансоном, колесо, на торце которого закреплен рычаг, штангу, кинематически связанную с колесом, груз, свободно установленный на штанге; и связывающую их пружину, отличающееся тем, что. с целью повышения эффективности испытаний за счет как независимого, так и синхронного возбуждения пуансонов, устройство снабжено вторым рычагом, шарнирно соединенным с вторым пуансоном, вторым колесом, второй штангой, свободно установленным на ней вторым подпружиненным грузом, и фиксатором для соединения грузов, при этом второй рычаг установлен на торце второго колеса, которое кинематически связано с второй штангой.

Использование: испытания горных пород на прочность в полевых условиях, Сущность изобретения: устройство, содержащее два пуансона, рычаги, колеса и штанги с подпружиненными грузами, устанавливают в скважину. Смешивают грузы от положения равновесия на заданную величину. Колебания грузов через колеса и рычаги передаются на пуансоны. Пуансоны создают переменные нагрузки на стенки скважины. Для синхронного нагру- жения обоими пуансонами включают фиксатор. 1 ил.