Установка для испытания образцов горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 01) 1)4 601 М 634 21 С 39 0 Е ИЗОБРЕТЕН ОП КАВ дами 4 и 5. На лены захват 6 д ление 8 для ра цовС 2 иЗ,на В полости корпус связанный с пр подпоршневая по полостью С 2. Пр перемещении вве повышение давл цияС 2 иЗ. Пр нии С 2 и 3 присп их торцы и за с ния С 3 происхо ковальню 9, Одно ное боковое обж вышения давлени ном ходе поршн вует на торец С жение образца 7 соблением 8 соед торяется. 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относится к испытательной технике. Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем обеспечения циклического ударного сжатия образца осевой и боковой нагрузками с последующим осевым пригружением. Вне полости корпуса 1 расположена испытательная камера, выполненная в виде коаксиально расположенных сильфонов (С) 2 и 3, заполненных рабочими среверхнем торце С 3" закрепля образца 7 и приспособзъемного соединения торнижнем - наковальня 9. а 1 установлен поршень 10, иводом 11 нагружения, а лость корпуса 1 сообщена с и включении привода 11 и рх поршня 10 происходитения среды 4 и деформа- и максимальном растяжеособлением 8 разъединяют чет упругого восстановледит удар образца 7 о навременно происходит ударатие образца 7 за счет поя среды 5 в С 3. При обратя 10 торец С 2 воздейст 3 и происходит пригруосевым усилием. Приспоиняют С 2 и 3, и цикл повСоставехредираж 7ета поЖ - 3омбина 1Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания образцов горных пород при циклическом ударном нагружении.Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем обеспечения циклического ударного сжатия образца осевой и боковой нагрузками с последуюшим осевым пригружением.На чертеже показана схема установки для испытания образцов горных пород.Установка содержит цилиндрический корпус 1, размещенную вне его полости испытательную камеру, выполненную в виде двух коаксиально расположенных сильфонов 2 и 3, заполненных соответственно рабочими средами 4 и 5, захват 6 для испытуемого образца 7, соединенный с верхним торцом внутреннего сильфона 3, приспособление 8 для разъемного соединения торцов сильфонов 2 и 3, выполненное в виде электромагнитной катушки, навитой на торце силь- фона 3 и взаимодействующей с торцом силь- фона 2, наковальню 9, закрепленную на противоположном относительно захвата 6 торце сильфона 3, поршень 10, установленный в полости корпуса 1, и привод 11 нагружения, связанный посредством шатуна 12 с поршнем.Подпоршневая полость корпуса 1 заполнена рабочей средой и сообщена через отверстие 13 с полостью сильфона 2. В качестве заполняющей полость сильфона 2 рабочей среды 4 используется жидкость, а среды 5, заполняющей полость сильфона 3, - газ, например метан. Для размещения образца 7 и заполнения сильфонов 2 и 3 в их торцах установлены пробки 14. Ударник 15, предназначенный для размещения на торце образца 7, является измерителем ударной и статической нагрузок.Установка работает следующим образом.Включают привод 11 и посредством шатуна 12 осуществляют циклические перемешения поршня 10. При движении поршня 10 вверх (по чертежу) жидкость из подпоршневой полости корпуса 1 через отверстие 13 поступает в полость сильфона 2 и деформирует его растяжением, Вместе с сильфоном 2 растяжением деформируется и сильфон 3, поскольку присобление 8 соединяет торцы сильфонов 2 и 3. При наибольшем растяжении сильфонов 2 и 3 электромагнитная катушка приспособления 8 обесточивается и торцы сильфонов 2 и 3 разъединяются. Происходит упругое восстановление сильфона 3 ударом ударника 15 о наковальню 9. При этом происходит осевое ударное нагружение образца 7 и его боковое обжатие газом 5 за счет уменьшеРедактор М. Петрова Т Заказ 2116/43 Т ВНИИПИ Государственного комит13035, Москва, Производственно-издательский к 10152025304050 2ния объема полости сильфона 3, Одновременно частично упруго восстанавливается сильфон 2 за счет уменьшения объема, занимаемого в нем сильфоном 3, но между верхними торцами сильфонов 2 и 3 остается зазор, заполненный жидкостью 4. При обратном движении шатуна 12 поршень 10 перемещается вниз (по чертежу), жидкость 4 покидает полость сильфона 2, который восстанавливается и своим торцом воздействует на торец сильфона 3, пригружая образец 7 осевым усилием. После этого вновь подается ток в электромагнитную катушку, верхние торцы сильфонов 2 и 3 соединяются, и при обратном ходе шатуна 12 цикл нагружения образца 7 повторяется. После определенного числа циклов определяют газо- насыщенность образца 7 и производят другие наблюдения, Продолжение эксперимента проводят при новом начальном давлении газа в сильфоне 3, что дает новое соотношение осевой и боковой ударной нагрузок (при большем начальном давлении газа отношение боковой нагрузки к осевой возрастает), и при новом начальном уровне заполнения сильфона 2, что дает новую предельную деформацию растяжения сильфонов 2 и 3 с новой силой удара.Изобретение позволяет выполнять сложные циклы нагружения, состоящие из ударного объемного обжатия в осевом и боковом направлениях и осевой пригрузки. Испытания при таких циклах позволяют исследовать на горных породах не только особенности механизма деформирования и разрушения вообще, но и решать конкретные задачи по газо- и влагонасышению пород при ударно-статических нагрузках.Формула изобретенияУстановка для испытания образцов горных пород, содержащая цилиндрический корпус, испытательную камеру, выполненную в виде двух коаксиально расположенных сильфонов, заполненных рабочей средой, захват для образца, соединенный с одним из торцов внутреннего сильфона, и привод нагружения, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки путем обеспечения циклического ударного сжатия образца осевой и боковой нагрузками с последующим осевым пригружением, она снабжена приспособлением для разъемного соединения торцов внутреннего и наружного сильфонов, наковальней, закрепленной на втором торце внутреннего сильфона, и поршнем, размещенным в корпусе и связанным с приводом нагружения, при этом сильфоны размещены вне корпуса, а его подпоршневая полость сообшена с полостью наружного сильфона. итель В. ТальвойшИ. Верес Корректор А. Обручар90 Подл исн оеизобретениям и открытиям лрн ГКНТ СССР5, Раушская наб., д. 4/5т Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10