Стенд для исследования закономерностей разрушения горных пород Советский патент 1975 года по МПК G01N3/10 

Изобретение относится к средствам измерительной техники, а именно к стендам, ирименяюЩИмся в гориорудной промышленности при исследованиях в лабораторных условиях закономерностей разрушения горных пород, характеризующих нанрИМер, процесс бурения. Известны стенды для исследования закономерностей разрушения горных пород, включаюш.ие камеру высокого давления с размеиденными ,в ней образцом горной породы и породоразрушающим инструментом, нагрузочное устройство и измерительный узел. С целью повышения точности онределения параметров, характеризующих процесс разрушения, В предлагаемом стенде породоразрушаЮЩпй и.нструмепт выполнен в В1иде зубчатого .венца, щзаимоовязавного с нагрузочным устройством и измерительным узлом, размещенным :в камере высокого давления. На фиг. I изображен предлагаемый стенд, продольный разрез, на фиг. 2-разрез по А-А на фиг. 1. Стенд содержит герметичную камеру I высокого давления, закрытую с одной стороны затвором 2. Внутри .камеры высокого давления на 1напра1вляющих смонтирована подвижная каретка 3, на которой установлен гидродомкрат 4, создающий вертикальную нагрузку на -породоразрущающий инструмент 5, который размещен в нижней части каретки 3. Для измерения нагрузки, создаваемой гидродомкратом 4 и передаваемой на .инструмент 5, служат тензорезисторы 6, закрепленные на нагрузочном штоке гидродомкрата 4. Внутри камеры .высокого давления находится также камера 7 с разрушаемы.м образцом 8 (блоком) породы, позволяющая создавать поровое давление в образце горной породы, отличное от общего давления щ камере 1. Для перемещения каретк1И 3 служит пневмоцилиндр 9, располо/кенный снаружи камеры высокого давления. Для соадания давления в ка мерах 1 и 7 служит.тидронасос 10. Винтом 11 осуществляют установку образца горной породы в нужное положение. Мачюметры 12 регистрируют при исследованиях давления внутри камеры 1, гидродомкрате 4 и камере 7. Прл исследованиях закономерностей разрушения горных пород снимают затвор 2, и в каретке 3 закрепляют необходимый породоразрушающий инструмент 5, например зубчатый венец шарошеч1ного долота или резец фрезерного долота. О бразец 8 горной .породы закрепляют в камере 7. Затем затвор 2 устанавливают и герметизируют камеру 1 высокого давления.

После этого гидронасосом 10 создают необходимое давление IB камере 1, моделирующее реальное тидростатическое давление в забое ск|важ,ины, создают также необходимое давление в гидродомкрате 4, передающем нагрузку на .породоразрущающий 1и«стру|Ме1НТ, который вместе с кареткой 3 находится в крайнем правом .положении. Задают необходимое давление в каМере 7. ,

Разрущение лороды производят путем включения в работу пневмоцилиндра 9. При этом каретка 3 совместно с гидродомкратом 4 и породоразрушающим инструментом 5 леремещается с заданной скоростью IB крайнее левое положение, а инструмент 5 соБершает акт разрущания породы, из которого 1выделяют единичный акт. В процессе разрущения измеряют ко.нтактное давление под инструментом 5, скорости вращения инструмента 5, гидростатические давления в камерах 1 и 7, а также вертикальную нагрузку на инструмент 5.

Для проведения следующего цикла измерения .выключают гидронасос 10 и пневмоцилиндр, образец 8 лороды винтом 11 устанавливают в новое лоложение и повторяют испытания при других значениях леременных параметро.в разрущения.

Предмет изобретения

Стенд для .иоследованИЯ закономерностей разрущения горных пород, включающий камеру высокого давления с размещенными в ней образцом горной породы и породоразруплающим инструментом, нагрузочное устройство и измерительный узел, отличающийся тем, что, с целью ловыщения точности определения параметров, характеризующих .процесс разрущения, породоразрущающий инструмент выполнен в виде зубчатого венца, взаимосвязанного с нагрузочным устройством и измерительным узлом, размещенным в камере высокого давления.