Прибор для механических испытаний горных пород Советский патент 1979 года по МПК E21C39/00 

1

Изобретение относится к устройствам для определения прочностных и деформационных характеристик горных пород в лабораторных и полевьрс условиях.

Известен прибор-пробник для механических испытаний горных пород, состоящий из несущей рамы с подставкой, силового устройства, нагрузочного устройства с системой измерения деформаций, силоизмерительного устройства и механизма (|«ксации показаний динамометра Lij.

Известен также универсальный ручной пресс для испытаний образцов горных пород, состоящий из корпуса гидросистемы с гидроцилйндром, силовым поршнем и винтовым приводом, верх.нюю и нижние плиты и силоизмерительное устройствоГ2|

Общие недостатки указанных приборов заключаются в разной относительной точиности измерения больших и малых нагрузок на образец, определяемой ценой деления и нижним пределом нагрузки силоизмерительного динамометра, в сложности и громоздкости конструкции. Кроме

ТОГО, деформометр универсального ручного пресса имеет малую точность измерения деформаций образца.

Цель изобретения - повышение точност измерения усилий и деформаций.

Эта цель достигается тем, что прибор снабжен установленными на винтовом приводе отсчеткым устройством с нониусом и вспомогательным силовым поршнем, расположенным телескопически внутри основного поршня, при этом внутренняя по верхность гидроцилиндра выполнена с кольцевым упором. Поэтому измерение деформации производится отсчетным устройством после юс усиления за счет гидравлической связи между поршнем привода и одним из силовых поршней и разной величины их площадей, а измерение бопьщих и малых нагрузок производится при разной цене деления силоизмерительного манометра, определяемой величиной площади основного и вспомогательного силового порщня.

На фиг. I схематически изображена предлагаемая конструкция прибора, общий вид; на фиг. 2 - вид А фиг. 1.

Все узлы прибора собраны на корпу се 1 цилиндрической формы с прямоуголь ными окнами и кольцевым упором 2. На крышке корпуса 3 расположен ручной винтовой привод гидросистемы, состоящий иэ поршня 4, винта 5 с рукояткой и гайк13 6 Силовой гидроциливир 7 прибора образо ван верхней частью корпуса 1 н содержит основной силовой поршень 8 и телескопически расположенный в нем вспомогателв ный силовой поршень 9, на котором за креплена верхняя плита 10. Нижняя плита 11 сочленяется с корпусом 1 прямоугольной резьбой и подвижна относитель но корпуса. На верхней 10 к нажкей II плитах установлены сменные нвденторы 12 между которыми располагается образец 13 Манометр 14 силонамерительного устройства соединен с гвдросистемой каналом 15 На винте 5 винтового привода имеется шкала 16, на гайке 5 закреплено отсчет- ное устройство 17 с нониусом.

Прн вспытанвЕЯх образец 13 устанавли вается между инденторами 12 и поджима ется вращением юимы 11 в резьбе корпуса I. Нагрузка на образец 13 создается вращением рукоятки винтового привода за счет перемещения поршня 4.

Деформаций сйразца при испытаниях равны взаимному перемещению верхней 1О и нижней 11 ппнрг. С помощыо отсчетно го устройства 17 и шкалы 16 определяются смещения поршня 4 относительно корпуса I и нижней плиты . 1 прибора, которые болыие деформаций образца во столько раз, во скопьяо площадь основно. го силового поршня 8 или вспомогательного силового поршня 9 больше площади поршня 4, что повышает в таком же отношении точность измерения деформаций. Производимой перед испытаниями тарирое- кой исключается влияние податливости деталей прибора и заполнителя гидросистемы на точность определения деформаций образца.

При испытаниях слабых пород основной силовой поршень 8 предварительно смешается до кольцевого упора 2, а испытания производятся вспомогательнь м силовым поршнем 9, плошадь которого в несколько раз меньше площади поршня 8. Поэтому точность намерения деформаций повышается в меньшее число раз, чем прн ис- пользовании поршня 8, что достаточно для измерения относителыю больших деформаций слабых пород. При этом точность намерения малых нагрузок манометром 14 повышается за счет уменыиення вены деленяя манометра, пропорциональвой площади используемого вспомогательного силового nopuias 9. Таким образом, без переналадок прибора обеспечивается повышенне ТОЧНОСТИ иамерения деформаинА а усвпий при испьттанйях крепкшс породЛкогда йеремешения малы, а нагрузки велики) в слабых пород (когда перемещенагя велики, а нагрузки малы).

Формула изобретеаня

для механических йспытаввй горных пород, включающий корпус, гвдросистему с гид родил Ийдром, силовым поршнем и винтовым приводом, верхшою н нехс шюю плиты и силоизмернтельное устройство, отл ичающвйся тем, что, с целью повышения точности иамереввй усилий и деформаций, он снабжен уста новленным на винтовом {фвводе отсчет ным устройством с нониусом н всномогательным силовым поршнем, расположенным телескопически внутри основного поршня, ври этом внутренняя поверхность гидроцилшшра выполнена с колшевым упором,

Ис-гочпет явформапвн, принятые во внимание прн экспертизе:

1.Иаструкния по експлуатацив прибо- ра-пробнвка БУ-39, ВНИМИ, Ленинград, 1974.

2.Патент ПНР f 64377, кл. .Q 01 ))1 5/ОО, 1973.