Образец для испытаний горных пород на трехточечный изгиб

/.00 1) 4 С 01 М 3 д 11:.К 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ограниченном объеме испытуетериала. Для этого на двухположных сторонах испытуемо(ИО) в виде балки 1 прямоугосечения в шахматном порядкены надрезы 2. Надрезы 2 выпоодинаковым шагом от края ИО,1,9-2,0 толщины ИО в точкеДля испытания на изгиб ИО пона опорах копра или другогоства н прикладывают к нему нку в том сечении, в которомнен надрез и с противоположннего стороны. Использованиеволяет увеличить число измер2 раза и соответственно точимерений параметров разрушен1,7 раз. Влияние микродеформв зоне контакта опоры и ИО праиной величине шага становинесущественным. 1 ил, 1 табл ри выбтся ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(46) 30.06.86,Бюл. У 24 (71) Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезныхископаемых "Уралмеханобр"(56) Кирносов В,И, Измерение.механических характеристик материалов. М.: Изд-во стандартов, 1976, с. 42 (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД НА ТРЕХТОЧЕЧНЫЙ ИЗГИБ (57) Изобретение может быть использовано в горно-добывающей промышленности и обогащении полезных ископаемых для исследования физических свойств .материалов, Цель изобретения- повышение точности испытаний при мого ма- противого образц льного выполнелнены с равным надреза мещают устрой- агруз- выполой от ИО позений в ость из= ия в1 , 12Изобретение относится к исследованию физических свойств материалов, в частности к образцам для определения прочностных характеристик при изгибе, и может быть использовано в горнодобывающей промышленности и при обогащении полезных ископаемых при совершенствовании процессов дробления и измельчения руд.Целью изобретения является повышение точности испытания при,ограйиченном объеме испытуемого материала.На чертеже схематически изображен предлагаемый образец.Образец имеет вид балки 1 прямоугольного сечения с надрезами 2,выполненными в шахматном порядке на двух противоположных сторонах его с одинаковым шагом О от края образца. Надрезы выполнены такой глубины,что толщина образца в точке излома (надреза) составляет Ь, причем отношение а/Ь составляет 1,9-2,0;Образец испытывают по стандартной .схеме трехточечного изгиба путем помещения. его на опорах копра или другого устройства для испытания на изгиб. приложением нагрузки в том сечении образца, в котором выполнен надрез с противоположной от него стороны. Испытания проводятся вначале в зоне первого (от края) надреза, затем в зоне второго надреза и т.д., переворачивая каждый раз образец та". ким образом,чтобы надрез в зоне испытаний находился Е противоположной от приложения нагрузки стороны.Проведены сравнительные испытания предлагаемого образца и прототипа, Из керна диаметром 40 мм и длиной 50 мм изготовлено 5 образцов по про- тотипу (максимальное возможное количество) размером 10 х 10 х ЗОмм, в которых выполнен надрез П-образной формы глубиной 2 мм так, что толщина . образца в точке надреза составила 8 ммИз других (подобных) кернов выполнены предлагаемые образцы такого же сечения с надрезами, идентичными с прототипом по форме и по глу. - бине, при отношении расстояния между надрезами к толщине образца в точке нанесения надреза, равном (1,7-2, 1)Ь. Испытания образцов проводились на установке на трехточечный изгиб с цилиндрическими опорами ф 5 мм, расстояние между опорами составило 24 мм, а отношение расстояния между опорами к толщине образца было принято ми 41095 известного и предлагаемого образцовприведены в таблице. 2нимально возможным для большинствагорных пород и равнялось трем,Для получения достоверных результатов измерения при ограниченномобъеме материала, как правило, идутпо пути уменьшения размеров образцов,но структурно-текстурные особенностипород (зернистость, трещиноватостьи др,), а также особенности метода10 испытания существенно ограничиваютэтот путь. Так для испытания .натрехточечный изгиб отношение расстояния между опорами к толщине не должно быть меньше 3, а толщина образцов15 для многих горных пород не менее 510 мм. Поэтому, например, иэ кернаФ 40 мм длиной 50 мм можно получитьне более пяти стандартных образцовквадратного сечения с толщиной 10 мм20 и привести соответственно 5 измерений.Использование предлагаемого образцапозволяет увеличить число измеренийдо 10 при этом же объеме материалл.что обеспечиваетзначительное (в 1,7 ра 25 эа) повышениеточности измерений,Выбор шага чередования надрезовв образце обусловлен с одной стороныстремлением снизить влияние микронарушений образца, возникающих вЗО процессе первого испытания на всепоследующие, а с другой стороны выборы минимальной длины образца, накотором можно выполнить не менеедвух надрезов, и тем самым обеспечитьувеличение точности при ограниченномобъеме используемого материала.При величине шага . 1,9 Ь при испытаниях наблюдается уменьшение точности измерения, очевидно, вследствиевие влияния микродеформаций, появляю-щихся в. зоне контакта опоры и .образцана результаты последующих испытаний.При величине шага, равного 1,9-2,0,влияние микродеформаций становится45 не существенным,Увеличение шага ) 2 Ь ведет к снижению точности измерения вследствиеуменьшения числа измерений.Испытание образцов и определениеих параметров разрушения проводилисьпо стандартной методике.Оценка доверительных интервалов.осуществлялась при доверительной ве"роятности 0,95, а оценка точности5определялась каквеличина,обратная модулю относительнойошибки измерения .Результаты сравнительных испытаний1241095 Точнос Относительнаяошибкаизмерения, Х Доверительныйинтервал,Дж/м Образец бъем спыт Число Среднее эначени разруше ния, Дж / Шагкадр змере м нии з материала,101 +12,6 +60 17,4 Известный 62,8 5+12, 7 62,8 62,8 0 2,ула изобретен Составитель В. ПетроваТехред М.Моргентал Корректор 0 Луговая Редактор А. Гуль Тираж 778 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, 3-35, РаушПмитета СССРткрытийая наб., д. аказ 3480/37 исно 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Анализ таблицы показывает, что предлагаемый образец по сравнению с известным при одинаковом объеме испытуемого материала позволяет увеличить число измерений в 2 раза (с 5 до 10 измерений) и тем самым обеспечивает повышение точности определения энергии разрушения в 1,7 раза3 (.с ,9 до 13,9).Кроме того, для измерения прочностных характеристик с точностью,обеспечиваемой числом измерений равным, например, 10, для образцов по прото- З 5типу требуется в два раза больше материала, чем для описываемых. Образец для испытания горных породна трехточечный изгиб, выполненныйв виде балки прямоугольного сеченияс надрезом, о т. л и ч а ю щ и Й с ятем, что, с целью повышение точностипри ограниченном объеме испытуемогоматериала, в образце выполнены дополнительные надрезы, причем последниерасположены в шахматном йорядке надвух противоположных сторонах образца с одинаковым шагом от его края,равным (1,9-2,0) Ь, где Ь - толщинаобразца в точке надреза,