Устройство для полевых испытаний горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 15 1 С 39/00 . ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТ ВТОРСНСМУ СВИ ЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ е отно ретени возмож икличе илиндр но его вращен Сп Ц ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(21) 4388828/23- 03(71) Всесоюзный научно-исследоватеский институт горной геомеханики имаркщейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССРГ 1465569, кл. Е 21 С 3 Э/00, 1 Э 8 У,(4) УСТРОЙСТВО ГОРНЫХ ПОРОД (5/) Изобретен делу. Цель изо функциональных ва путем обесп испытаний при нии породы. В 1 перпендикуля с возможностью ится к горному- расширение остен устройстополнительных ком деформирова ческом корпусе оси установлен я и осевого пе1539315ремещения пуансон 2 с клиновым приливом 10. Привод перемещения пуансона2 выполнен в виде штанги 3 с клиновым пазом М, установленной соосно скорпусом 1 с возможностью осевого перемещения, и гайки 5, установленной наштанге 3 и опертой на корпус 1 Клиновой паз 1 штанги 3 контактирует спри.пивом 10 пуансона 2. Соосно соштангой 3 в корпУсе 1 установлен червячный винт 7 .с приводом 8 вращения.Винт 7 соединен с цервяцным колесом9, установленным на пуансоне 2 с воэможностью осевого перемещения. Наштанге 3 установлена дополнительнаяподпружиненная гайка 11 и измерители13 и 1 ч нагрузки. На пуансоне 2 также Изобретение относится к горномуделу, в частности к устройствам дляиспытания прочностных свойств горныхпород в массиве. Цель изобретения - расширение Функциональных воэможностей устройства путем обеспечения дополнительных испы.а 0таний при циклическом деформировании породы,На чертеже показана схема предла,гаемого устройства для полевых испытаний горных пород.Устройство содержит цилиндрический корпус 1, пуансон 2, установленный в корпусе 1 перпендикулярно его оси с возможностью вращения и осевого пере"40 мещения, привод перемещения пуансона 2, выполненный в виде установпенной в корпусе 1 с воэможностью осевого перемещения штанги 3 с клиновым пазом ч и гайки 5, установленной на штанге45 3 и взаимодействующей торцовой поверхностью с корпусом 1, измеритель 6 нагрузки, установленный на пуансоне 2, червячный винт 7 с приводом 8 вращения, установленный по оси корпуса50 и червячное колесо 9, установленное на пуансоне 2 с возможностью осевого перемещения и соединенное с винтом На пуансоне 2 выполнен клиновой прилив 10, опертый на глиновой паз штанги 3.55Дпя испытаний в режиме заданных усилий устройство содержит также вторую гайку 11, установленную на штанге установлен измеритель б нагрузки. Корпус 1 размещают в скважине 15. Пристатическом нагружении перемещение пуансона 2 осуществляется путем вращения гайки 5.и воздействия паза М наприлив 10 при осевом перемещении штанги 3, Вращением гайки 11 задают режимиспытаний при заданной нагрузке. Циклическое деФормирование пуансоном 2участка породы осуществляется путемего вращения с помощью винта 7 черезколесо 9. При этом осевое возвратнопоступательное перемещение пуансона2 происходит эа счет взаимодействияего прилива 10 с пазом Ч штанги 3,1 ил. 3, пружину 12, установленную междугайкой 11 и корпусом и два дополнительных измерителя 13 и 11 нагрузки,установленных на штанге 3 между пуансоном 2 и гайкой 5 и между гайками 5и 11 соответственно,Устройство работает следующим образом,Размещают корпус 1 устройства вскважине 15, Для испытаний в режимезаданных деФормаций при статическомнагружении вращают гайку 5 и путемосевого перемещения штанги 3 при взаимодействии клинового прилива 10 склиновым пазом 4 штанги 3 перемещаютпуансон 2 и деФормируют стенку скважины 15 до заданной деформации,величину нагрузки контролируютпо измерителю 6, После прекращениявращения гайки 5 деФормация стенкискважины 15 остается постоянной, падение нагрузки на измерителе 6 характеризует релаксацию напряжений в породе.Для перехода йа режим испытанийпри заданной. нагрузке вращают гайку11 и наблюдают за уровнями нагрузкипо показаниям измерителей 11 и 13.Иомент равенства усилий по показаниямобоих измерителей 13 и 11 говорит отом, цто вся нагрузка на пуансоне 2создается посредством пружины 12, которая и обеспецивает постоянство нагрузки на деФормированном элементе массива за сцет упругой энергии.Для перехода на режим циклического деФормирования участка породы приводом 8 вращают червячный винт 7 и1539315 го деформирования, позволяет исследо"вать реологические свойства горныхпород в условиях сложного силовоговоздействия на массив,Составитель В. ТальвойшРедактор Т, Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор С. ерни Заказ 197 Тираж 384 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 1/5 Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101 колесо 9, При вращении колеса 9 пуансон 2 вращается вокруг своей оси, и клиновой прилив 10 взаимодействует с клиновым пазом ч так, что пуансон 2 совершает осевые возвратно-поступательные перемещения и циклически деформирует исследуемый участок породы.Переход на циклическое деформирование осуц 1 ествляется с режима как 10 постоянных деформаций так и постоянных нагрузок, в зависимости от задачи испытаний. После заданного числа циклов нагружения продолжают определение реологических характеристик 15 элемента массива в режиме постоянных деформаций (релаксационные характеристики) или в режиме постоянных нагру-. зок (характеристики ползучести), При определении деформаций ползучести из меряют осевое перемещение штанги 3 и учитывают угол клиновой пары. По длине корпуса могут размещаться несколько пуансонов, приводимь 1 х в действие общим червячным винтом 7. 25Предлагаемое устройство позволяет выполнять испытания при новом режиме воздействия на обследуемый элемент . массива, Циклическое деформирование элемента массива, чередующееся с режи-З 0 мом постоянных деформаций и постоянных нагрузок, с режимом статическоФормула изобретенияУстройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус для размещения в скважине, пуансон, установленный в корпусе перпендикулярно его оси, привод перемецения пуансона, выполненный в виде штанги с клиновым пазом, установленной в корпусе с возможностью продольного перемещения, и гайки, установленной на штанге и опертой торцовой прверхностью на корпус и измерители нагрузки, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения дополнительных испытаний при циклическом деформировании породы, оно снабжено установленным в корпусе по его оси червячным винтом с приводом вращения и червячным колесом, установленным на пуансоне с возможностью продольного перемещения и связанным с червячным винтом, при этом пуансон установлен с возможностью врацения и на нем выполнен клиновой при . лив, опертый на клиновой паз штанги.