Устройство для полевых испытаний горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)4 Е Й КОМИТЕ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕНПО ИЗОБРЕТЕНПРИ ГКНТ СССР ДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКО ЙСТОД(54) УСТР ГОРНЫХ ПО (57) Изоб тельной т в горном 1 О тен ник ле д ойст ческих сшире ей ус ожнос озможно ения во тво СССР 1973, ри чередов ПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Всесоюзный наусккй институт горномаркшейдерского дела(56) Авторское свидетелВ 395735, кл. 6 01 1 7 чно-исследователй геомеханики и 110 ЛЕВЫХ ИСПЫТАьЧЮ относится к испытан м.б. использовано я исследования реолопород. Цель изобреие технологических ойства путем обеспе нагружения породы ежимов заданных де146 формаций и заданных усилий на пуансоах (П), В цилиндрическом корпусе 1 ерпендикулярно его оси установлены одпружиненные П 2,3 с клиновым при" водом перемещения в виде установленной в корпусе 1 штанги 4 с клиновыми пазами 5 и 6, в которые входят торцы П 2,3. На конце штанги 4 установлена гайка (Г) 7. Между Г 7 и торцом кор-уса 1 расположена силовая пружина 8.На штанге 4 установлена с возможнос" тью взаимодействия с торцом корпуса 1ополнительная Г 9. Между Г 9 и П 2,3 на штанге 4 закреплен измеритель (И) 10 нагрузки, а между Г 7 и 9 - дополнительньй И 11 нагрузки. На П 2,3 установлены И 12 и 13 нагрузки на П.я определения ползучести породы 14 нагружение проводят в режиме заданных постоянных нагрузок. При ослабленной Г 9 вращением Г 7 деформируют пружину 8 и перемещают П 2,3 до соз 5569дания нагрузок на стенки скважинызаданной нагрузки, Постоянная нагрузка на П 2,3 во время развития деформации ползучести породы 14 поддерживается энергией пружины 8. Для испытаний .породы 14 на релаксацию напряжений нагружение проводят в режимезаданных постоянных деформаций, Приослабленной Г 7 вращают Г 9 и перемещают П 2,3 на заданную величину,после чего. регистрируют измене ниенагрузки на П 2,3 во времени, Для перехода с режима испытания при заданных деформациях на режим испытанияпри заданных нагрузках вращают Г 7 довыравнивания показаний И 10 и 1.Для обратного перехода вращают Г 9до превышения показаний И 10 надпоказаниями И 11, после чего обратнымвращением Г 7 разгружают пружину 8,,1 ил, Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для определения реологических свойств горных пород в массиве грунтов, строк. тельных и других материалов.Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения возможности нагружения породы при чередовании режимов заданньгх деформаций и заданных усилий на пуансонах.На чертеже представлена схема устройства для полевых испытаний горных пород.Устройство соцержит цилиндрический корпус 1, пуансоны 2 и 3 по числу участков нагружения, установленные в корпусе 1 перпендикулярно его оси. Пуансоны 2 имеют клиновой привод перемещения в виде установленной в корпусе 1 штанги 4 с клиновыми пазами 5 и 6, в которые входят торцы пуансо нов 2 и 3. На конце штанги 4 установлена гайка 7, Между последней и торцом корпуса 1 расположена силовая г пружина 8. На штанге 4 установлена с возможностью взаимодействия с тор" цом корпуса 1 дополнительная гайка 9Между дополнительной гайкой 9 и; пуансонами на штанге 4 закреплен из меритель 10 нагрузки, а кежду гайками 7 и 9 закреплен дополнительныйизмеритель 11 нагрузки. Пуансоны 2и 3 подпружинены относительно корпуса 1 и на них установлены соответ ственно измерители 12 и 13 нагрузкина пуансонах (датчики).Устройство работает следующим образом,10Для определения параметров ползучести породы 14 нагружение проводятв режиме заданных постоянных нагрузок, для чего при ослабленной дополнительной гайке 9 вращают гайку 7 идеформируют пружину 8. При этом штанга 4 смещает клиновые пазы 5 и 6 иперемещает пуансоны 2 и 3 в направлении стенки скважины, Под гуансонами 2 и 3 создается нагрузка, величина которой контролируется измерителями 12 и 13. При достижении заданных усилий на пуансонах 2 и 3 вращение гайки 7 прекращают и с этого момента на пуансонах 2 и 3 сохраняетсяпостоянная нагрузка поддерживаемаяупругой энергией пружины 8 во времяразвития деформации ползучести породы 14 под пуансонами 2 и 3.Для испытания породы 14 на релаксацию напряжений нагружение проводятв режиме заданных постоянных деформаций, для чего при ослабленной гай5569 Составитель Л,КлимовТехред Л.Олийнык Корректор М.Шарони Редактор И.Рыбченко Заказ 921/34 Тираж 449 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 з 146ке 7 вращают дополнительную гайку 9.При этом штанга 4 смещает клиновыепазы 5 и б и перемещает пуансоны 2и 3. Величина перемещения пуансонов 2и 3 контролируется по перемещениямштанги 4 относительно корпуса 1 (измеритель перемещения штанги не показан). После достижения заданного перемещения пуансонов 2 и 3 вращениедополнительной гайки 9 прекращают ис этого момента датчиками 12 и 13 регистрируют изменение нагрузки на пуансонах 2 и 3 во времени, т.е. релаксацию напряжений, При снижении нагрузки на пуансонах 2 и 3 положениештанги 4 и клиновых пазов 5 и 6 относительно корпуса 1 не изменяется,чем и обеспечивается постоянство заданных деформаций породы 14 в зонахконтакта с пуансонами 2 и 3.Для перехода с режима испытанияпри заданных деформациях на режим испытания при заданных нагрузках вращают гайку 7 до тех пор, пока нагрузка на участке штанги 4, контролируемом измерителем 10, не будет равнанагрузке на участке штанги 4, контролируемом измерителем 11, С этого момента испытания проходят при постоянных нагрузках. Для обратного переходавращают дополнительную гайку 9 дотех пор, пока нагрузка на измерителе10 не превысит нагрузку на измерителе 13, после чего обратным вращениемгайки 7 разгружают пружину 8,Время выдержки породы под различными режимами воздействия пуансоновзадается программой испытаний. Числопуансонов, расстояние между ними пооси корпуса, их взаимная ориентировка определяются схемой нагружения изависят от задач испытаний. Глубинывнедрения пуансонов в породу определяются по смещениям штанги с учетомуглов клиньев,Предлагаемое устройство имеет более широкие технологические возможности, позволяющие выполнять реологические определения двух видов: наползучесть и на релаксацию напряжений, причем смена режимов воздействияосуществляется в ходе опыта без разгрузки породы, Такие испытания с использованием известных устройств непроводятся, Результаты испытаний мо гут найти применение при прогнозедлительной устойчивости горных выработок, при исследовании механизмоввременных изменений в материалах подмеханической нагрузкой.15 У"тройствс предназначено для полевых испытательных партий, занимающихся вопросами реологических свойствгорных пород, грунтов, строительныхи других материалов,20Формула изобретения Устройство для полевых испытанийгорных пород, содержащее цилиндричес кий корпус, пуансоны, установленныев корпусе перпендикулярно его оси, клиновой привод перемещения пуансонов в виде установленной в корпусе штанги с клиновыми пазами, в которые входят 30 торцы пуансонов, гайки, установленнойна концы штанги, и силовой пружины, расположенной между торцом корпуса и гайкой, а также измеритель нагрузки, закрепленный на штанге, о т л и" ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможнос" тей устройства путем обеспечения возможности нагружения породы при чередовании режимов заданных деформаций и заданных усилий на пуансонах, оно снабжено дополнительной гайкой, установленной на штанге с возможностью взаимодействия с торцом корпуса, и дополнительным измерителем нагрузки, 45 закрепленным на штанге между гайками,при этом первый измеритель нагрузки установлен между дополнительной га 1: кой и пуансоном.