Центробежная установка для испытания образцов горных пород

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН С 01 И 3/30,С 39/О ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР Ч-ц м,. :,.., , ( - с ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР 9 1257453, кл. С 01 И 3/30, 1985. (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к технике испытаний материалов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки путем обеспечения ударного взаимодействия частей образца при регулируемом повороте плоскостей разрыва. В корпусе 1 размещен привод 2 вращения и платформа 3, соединенная валом 4 с приводом 2. На платформе 3 закреплена направляющая (Н) 5, выполненная в виде полого цилиндра с прямолинейным 6 и винтовым 7 пазами, на внутренней поверхности. В полости Н 5 расположены грузы (Г) 8,9, к которым прикрепленызахваты 13,14 для образца 15 и ролики 10,11 входящие соответственно впазы 6,7. На торцах Н 5 установленыфиксатор положения Г 8 и тормоз 12для остановки Г 9 в заданном местеН 5. Приводом 2 раскручивают платформу 3 с Н 5. Центробежное усилие Г 9разрывает образец 15, часть которого вместе с захватом 14 и Г 9 перемещается до тормоза 12, поворачиваясьвокруг оси Н 5 эа счет взаимодействия ролика 11 Г 9 с пазом 7. Послеостановки Г 9 освобождают от фиксатора Г 8, который с захватом 13 и оставшейся частью образца 15 перемещается беэ вращения к Г 9. Происходитсоударение частей образца 15 при заданном повороте плоскостей разрушения. 1 нл.Изобретение относится к техникеиспытайий материалов, в частности кустановкам для испытания образцовгорных пород при ударном взаимодействии по плоскостям разрыва.Цель изобретения - расширение технологических возможностей установкипутем обеспечения ударного взаимодействия частей образца при регулируемом повороте плоскостей разрыва.На чертеже показана схема центробежной установки для испытания образцов горных пород,Установка содержит корпус 1, размещенный в нем привод 2 вращения,платформу 3, установленную на корпусе 1 и связанную с приводом 2 вращения посредством вала 4, закрепленнуюна платформе 3 направляющую 5, выпол ненную в виде полого цилиндра, навнутренней поверхности которого выпол.нены прямолинейный 6 и винтовой 7 пазы, грузы 8 и 9, размещенные в поломцилиндре с возможностью перемещения, 25ролики 10 и 11, закрепленные на боковой поверхности грузов 8 и 9 соответственно, тормоз 12, закрепленный наторцовой части направляющей 5, захваты 13 и 14 для испытуемого образца15 горной породы, соединенные соответственно с грузами 8 и 9, и фиксаторположения груза 8. Ролик 10, закрепленный на грузе 8, входит в прямолинейный паэ 6, ролик 11, закрепленныйна грузе 9, входит в винтовой паэ 7.35Тормоз 12 установлен с возможностьюизменения места торможения груза 9по длине направляющей 5. Фиксаторположения груза 8 выполнен в видебарабана 16 с навитой на нем тягой17, прикрепленной к грузу 8, и электромагнитного стопора угла поворотабарабана 16. Стопор состоит из электромагнитной катушки 18 и подпружиненного якоря 19, фиксирующего положение барабана 16. Для повышения надежности работы в направляющей 5 -полом цилиндре выполнены дополнительные прямолинейный и винтовой пазы,Установка работает следующим образомм.Включают привод 2 вращения и посредством вала 4 приводят во вращение платформу 3 с направляющей 5.По мере раскручивания платформы 3возрастает центробежное усилие отгруза 9 и происходит разрушение образца 15 разрывом по слабейшему сечению. После разрыва образца 15 груз9 с частью образца 15, закрепленнойв захвате 14, перемещается вдольнаправляющей 5, ролик 11 посредствомвинтового паза 7 поворачивает груз 9с захватом 14 и частью образца 15вокруг оси направляющей 5. Угол поворота определяется шагом винтовогопаза 7 и положением тормоза 12. Плоскость разрыва на части образца 15,закрепленная в захвате 14, поворачивается на такой же угол относительноаналогичной плоскости на.части образца 15, закрепленной в захвате 13.После остановки груза 9 тормозом 12подают ток в катушку 18.Якорь 19преодолевает сопротивление пружины,втягивается в катушку 18 и освобождает барабан 16. Под действием центробежного усилия груз 8 сматываеттягу 17 с барабана 16 и перемещается в направлении груза 9. Часть образца, закрепленная в захвате 13,наносит удар по части образца, закрепленной в захвате 14, осуществляется повторное. ударное взаимодействиечастей образца 15 при заданном повороте плоскостей разрушения разрывом.Фиксируют результаты соударения(диаграмму изменения нагрузки, крупность кусков дробления, характер разрушения), Следующий опыт проводятпри новом угле разворота плоскостейразрушения, для чего изменяют местоторможения груза 9 регулировкой тормоза 12. Силу удара при повторномсоударении регулируют изменениемначального положения грузов 8 и 9с помощью барабана 16 и тяги 17 искоростью вращения платформы 3: суменьшением радиуса вращения грузов8 и 9 необходима большая скоростьдля разрыва образца 15 и это даетбольшую ударную нагрузку при соударении частей образца,Изобретение позволя ет проводитьсистематические исследования р езультатов повторного взаимодействиямежду частями разрушенного образцагорной породы. Эти исследования,выполняемые при различных углах взаимного разворота плоскостей разрушенияотрывом, позволяют определить энергоемкость образования единицы новойповерхности при повторном ударномразрушении, дробимость и другие практически важные характеристики дляразличных типов породдля раэлич32354груза, установленные на направляющейс возможностью перемещения, фиксаторположения одного из грузов и тормоз, 5закрепленный на торцовой части направляющей, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью расширения техноло=гических возможностей, установки путем обеспечения ударного взаимодейст О вия частей образца при регулируемомповороте плоскостей разрыва, она снабжена роликами, закрепленными на боковой поверхности грузов, направляющаявыполнена в виде полого цилиндра, навнутренней поверхности которого имеются -прямолинейный и винтовой пазы,при этом ролик одного груза входитв прямолинейный паэ, ролик другогогруза входит в винтовой паз, а тормоз установлен с возможностью изме-нения места торможения груза по длине направляющей. 145 ных углов наклона направления нагрузки разрушения к плоскостям слоистости пород. Результаты этих исследований могут найти применение при оценке возможных последствий внезапныхвыбросов и горных ударов,при расчетах смещений элементов массивапри работе с обрушением кровли и в.других случаях,где имеет место повторное взаимодействие между частями разрушенного объекта,Формула изобретения Центробежная установка для испытания образцов горных пород, содержащая корпус, размещенный в нем привод вращения, платформу, установленную на корпусе и связанную с приводом вращения посредством вала, направляющую, закрепленную иа платформе, два Составитель В,ТальвойшТехред М.Дидык Корректор В,Гирняк Редактор Л.Зайцева Заказ 72743 Тираж 788 Под писно е Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4Г ВНЕ 1 ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5