Стабилометр для испытаний горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 191 (11) 81 1511 Е 39 00 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) 1. Ильницкая Е. И. и др. Свойства горных пород и методы их определения. М., Недра, 1969, с. 228 - 236.2. Авторское свидетельство СССР200252, кл. б 01 М 3/10, 1961 (прототип). ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ ТАБИЛОМЕТР ДЛЯ ИСПЫТАЫХ ПОРОД, содержащий кордля испытуемого образца и доую цилиндрическую камеру, каняющий обе камеры, поршень, заплечиками, отличающийся тем, ю упрощения конструкции стабиуменьшения трудоемкости его эк, плунжер выполнен телескопичесм каждая часть его имеет заплерпус со стороны дополнительной ской камеры снабжен стопорным м, например гайкой, выполненной остью последовательного соедис заплечиками плунжера.104811Изобретение относится к физико-механическим испытаниям материалов, в томчисле горных пород, на прочность, а именно, к лабораторным установкам объемногосжатия образцов горных пород,Известны стабилометры для испытанияобразцов горных пород в лабораторных условиях, содержащие камеру с испытываемым образцом, цилиндр, поршни и источники осевого и бокового давления 1),Недостатком известных стабилометров 1 Оявляется наличие двух источников давления(осевого и бокового), что усложняет и удорожает конструкцию.Наиболее близким к предлагаемому является стабилометр, содержащий корпус, камеру с рабочей полостью, в которую помещенобразец, цилиндр, поршень, плунжер с заплечиками, дополнительную цилиндрическуюкамеру, расположенную по оси нагруженияобразца над поршнем, канал, соединяющийобе полости и источник давления 2.20Недостатки известного стабилометра -сложность его конструкции и трудоемкостьпроведения исследований, обусловленнаятем, что для изменения соотношений осевого и бокового давлений при испытаниях необходимо производить переоборудование установки путем замены поршня с соответствующим цилиндром в стабилометре, а также для нормальной работы стабилометранеобходим соответствующий набор, не менеетрех дополнительных поршней и цилиндровразного диаметра.Цель изобретения - упрощение конструкции стабилометра и уменьшение трудоемкости его эксплуатации.Поставленная цель достигается тем, чтов стабилометре для испытания горных пород, содержащем корпус, камеру для испытуемого образца и дополнительную цилиндрическую камеру, канал, соединяющий обе камеры, поршень, плунжер с заплечиками,плунжер выполнен телескопическим, причемкаждая часть его имеет заплечики, а корпус со стороны дополнительной цилиндрической камеры снабжен стопорным устройством,например гайкой, выполненной с возможностью последовательного соединения его сзаплечиками плунжера,На чертеже изображен предлагаемый стабилометр для испытания горных пород.Стабилометр содержит корпус (не показан), камеру 1 с рабочей полостью 2, в которую помещен образец 3, цилиндр 4, телескопические плунжеры 5 - 7 с уплотнениями 8, дополнительную цилиндрическую полость 9, поршень 10 и стопорную гайку 11.В заплечике плунжера 5 закреплены направляющие стержни 12, расположенные в плане 16Эчерез 120. Рабочая полость 2 и дополнительная цилиндрическая полость 9 соединены трубопроводом 13 с вентилем 14 и манометром 5. К образцу 3 через поршень 10 и плунжер 5 приложена от нагружающего устройства (не показано) сила Р.Стабилометр работает следующим образом.Перед началом испытаний полости 2 и 9 заполняются рабочей жидкостью, например компрессорным маслом. Образец 3 устанавливают в камеру 1 и прикладывают сжимающую нагрузку Р (например от пресса). В положении, указанном на чертеже, осевая нагрузка 8, к образцу передается от поршня 10, а боковая гидростатическая нагрузка В - от плунжера 5 через трубопровод 13. При этом обеспечивается режим пропорционального нагружения при определенном соотношении между боковыми и осевыми нагрузками. Отношение 6/д,зависит от соотношения диаметров образцов 3, цилиндра 4 и поршня 10. Плунжены 5 и 6 исключены из работы с помощью гайки 11, соединяющей поршни с цилиндром 4. Образец доводится до разрушения, после чего в стабилометр устанавливается другой образец той же породы.Для построения паспорта прочности и определения сцепления и угла внутреннего трения породы необходимо провести не менее трех испытаний образцов с разным отношением д,/дИзменение этого отношения при испытаниях в предл агаемом стабилометре производится вращением гайки 1 (направлениеВверх) до освобождения от стопора плунжера 6. При этом новое отношение 31 / / О, зависит от суммарной площади сечения плунжеров 5 и 6, которые при нагрукении образца работают совместно. Аналогичным образом освобождают от стопора плунжер 7 при испытании третьего образца. Таким образом, вместо замены цилиндров и поршней в предлагаемом стабилометре применяется операция, связанная с вращением гайки, что ускоряет и упрощает проведение испытаний. Стабилометр позволяет проводить и режим непропорционального нагружения, для чего боковое давление на образец передается через регулируемый вручную вентиль 14 от полости 9. После испытания проводят заполнение полости 9 рабочей жидкостью. Для этого гайка 11 опускается до контакта с заплечиком плунжера 5. При дальнейшем вращении гайки рабочая жидкость из полости 2 через трубопровод 13 поступает в полость 9. Количество телескопических поршней в стабилометре и соотношение их размеров выбирают, исходя из требуемых при испытаниях соотношений.