Установка для испытания образцов горных пород

(51)5 С 01 М 3/3 АВТОРСКОМ оваеханик СССР 988. ОБРАЗЦ иблизиусловиго масОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ ОРИ ПЯТ СССР(7 1) Всесоюзный научно-исследтельский институт горной геоми маркшейдерского дела(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение позволяет пусловия испытания образцов кям нагружения элементов горн сива за счет обеспечения поочередногнагружения их длительно действующимии переменными усилиями с затухающейамплитудой колебаний. Установкаснабжена упругим элементом в видепружины 8, одним концом закрепленнойна рычаге 4, установленной на рычаге4 с возможностью перемещения вдольнего и соединенной с другим концомпружины 8 платформой 9, на которойзакреплен груз 7. Активный захват 6размещен между платформой 9 с грузом7 и осью 5 рычага 4, Установка снабжена также приспособлением выведениягруза 7 из положения равновесия.1 ил.1587410 3Изобретение относится к испытаниям материалов на прочность, в частности к установкам для испытания образцов горных пород, строительных идругих материалов,Цель изобретения - приближение,условий испытания образцов к условиям нагружения элементов горного массива за счет обеспечения поочередного нагружения их длительно действующими и переменными усилиями с затухающей амплитудой колебаний.На чертеже изображена установкадля испытания образцов горных пород.Установка содержит основание 1,установленные на нем пассивный захват2 образца 3, рычаг 4 с осью 5, активный захват 6, контактирующий срычагом 4, и груз 7, установленныйна рычаге 4. Установка снабжена упругим элементом в виде пружины 8,одним концом закрепленной на рычаге4, установленной на рычаге 4 с возможностью перемещения вдоль него исоединенной с другим концом пружины8 платформой 9, на которой закрепленгруз 7, приспособлением выведениягруза 7 из положения равновесия иприспособлением для удержания рычагав горизонтальном положении. Активныйзахват 6 установлен между платформой9 с грузом 7 и осью 5 рычага 4. Приспособление для удержания рычага 4.в горизонтальном положении выполненов виде реверсивного двигателя 10,винта 11 с гайкой 12 осевого перемещения винта 11, на котором закреплены пассивный 2 и активный 6 захваты,уровня 13 с двумя концевыми контактами 14 .и 15 и пускателя 16 реверсивного двигателя 10, соединенного сконцевыми контактами 14 и 15. Приспособление выведения груза 7 из положения равновесия выполнено в виделебедки 17, соединенной с тягой 18,и электромагнитного фиксатора 19конца тяги 18 на грузе 7. Пассивный2 и активный 6 захваты установленыв центраторе 20. Конец пружины 8закреплен на рычаге 4 зажимом 21,который может переставляться вдольрычага 4,Установка для испытания образцовгорных пород работает следующим образомОбразец 3 размещают на установкев пассивном 2 и активном 6 захватах, и нагружают его постоянным усилием,20 25 30 35 40 45 50 55 для чего устанавливают груз 7 наплатформе 9. Уровень постоянной нагрузки на образце 3 выбирают равнымуровню нагрузки на силовом элементев шахте (10-90% от предела кратковременной прочности), для чего перемещают груз 7 вдоль рычага 4 и подбирают вес груза 7, За уровнем нагрузки следят по силоизмерителю (непоказан), вмонтированному в активный захват 6. После достижения заданного уровня нагрузки регистрируют кривую ползучести образца и выдерживают его под постоянной нагрузкойзаданное время, соответствующее времени до начала взрывных работ в натуре. В образце 3 развиваются деформации ползучести, приводящие к иэменению угла наклона рычага 4 от горизонтального положения. При изменении, угла наклона уровень 13 перемещается в направлении концевого контакта 14, и в момент превышения допустимого угла наклона происходят замыкание концевого контакта 14 жидкостью уровня 13 и запуск реверсивного двигателя 10 через пускатель 16. Двигатель 10 вращает гайку 12; от чего винт 11 перемещается в осевом направлении вверх. При этом приподни- мается образец 3 и поворачивается рычаг 4 до момента замыкания жидкостью уровня 13 концевого контакта 15. Двигатель 10 отключается и рычаг 4 принимает горизонтальное положение.Нагружают образец 3 переменной нагрузкой, для чего с помощью лебед". ки 17 и тяги 18 с электромагнитным фиксатором 19 смещают платформу 9 и груз 7 в направлении зажима 21. При этом из-за изменения плеча действия груза 7 изменяется нагрузка на образце 3. Величину изменения нагрузки зацают равной пригрузке элемента горного массива в момент начального нагружения при подходе взрывной волны. Электромагнитным фиксатором 19 освобождают груз 7 и он совершает возвратно-поступательные перемещения под дейстзием пружины 8, причем его перемещения вызывают переменную нагрузку затухающей амплитуды. Начальная амплитуда полуволны наибольшей нагрузки примерно равна по абсолютной величине приращению нагрузки при перемещении груза 7 лебедки 17, что позволяет задавать начальную амплитуду наибольшей нагрузки по. ве-.1584 Составитель Г.ЛукашевичТехРед А.Кравчук Корректор О.Ципле Редактор О,Юрковецкая Заказ 2416 Тираж 498 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 5личине смещения груза 7 иэ положения равновесия. После затухания колебаний нагрузки вновь регистрируют кривую ползучести образца 3 и определяют изменение скорости на участках установившейся ползучести при ползучести до нагружения переменной нагрузкой и после этого нагружения.После выдержки образца 3 под постоянной нагрузкой заданное время, соответствующее интервалу времени между взрывами в шахте, проводят новое нагружение образца 3 переменными усилиями с начальной амплитудой, соответствующей уровню нагрузки при новом ударном пригружении в натуре, Проводят регистрацию тех же параметров и аналогичное сравнение. Действуя таким образом, доводят образец 3 до разрушения и фиксируют параметры разрушения.Формула изобретенияУстановка для испытания образцов горных пород, содержащая основание, 25 установленные на нем пассивный захват образца и рычаг, активный захват, контактирующий с рычагом, игруз, установленный на рычаге, о т -л и ч а ю щ а я с я тем, что, с це-лью приближения условий испытанияобразцов к условиям нагружения элементов горного массива за счет обеспечения поочередного нагружения ихдлительно действующими и переменнымиусилиями с затухающей амплитудой коколебаний, установка снабжена упругим элементом в виде пружины, однимконцом закрепленной на рычаге, установленной на рычаге с воэможностьюперемещения вдоль него и соединеннойс другим концом пружины платформой,на которой закреплен груз, приспособлением выведения груза из положенияравновесия и приспособлением дляудержания рычага в горизонтальномположении, а активный захват установлен между платформой с грузом и осьюрычага.