Центробежная установка для прочностных испытаний образцов горных пород

,ЕНИ ыдержки в этом гт нагружецие о ающей нагрузкой елить зависимосороды при иеравиг текучей сред остояции пр де а ударгон ход раз позво о гцсст цом ее изгиб опр д цоц п а гомер ой, 2 сг цен к исспе го цагружезмещециую у 5 для зай, цасьдщаюя подвода Камера 5 гения цеитри соблеие е для ударно изгибом, ра гане 1 камер екучей средо рцспособлени орцых иустаовк бразцабочемния ее ния о на ра образцов олпе следовацц неравном средой. предлагаемрата ог размещен гтрифугу,с приводом 2 га рабочем амки 11 упоге г сходр 12, служгг зцом 4 льного азца 4,.ФФ СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛ ИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханцки и иаркгэейдерского дела(56) Лвторское свидетельство СССР Р 1257453, кл . С 01 И 3/30, 1985.Авторское свидетельство СССР Кф 1584549, кл. : 01 И 3/30, 1989, (54) ЦЕ 1 ТРОБЕИ 1 Л УСТЛ 11 ОВКЛ 1 ПЯ ПРОЧ 11 ОСТ 111 Х ИСП 11 ТЛ 111.Й ОКРАВЦОВ РОР 1 ЫХ ПОРОЛ(57) Изобретение относится к исследо ванию прочностных свойств горных пород. ель изобретения - исследование зависимости прочности от нсрагцгомерности насыщения текучей средой, УсИзобретение относитсиию прочностных свойств а именно к центробежнымдля прочностных испытанигорных пород.Цель изобретения - исзависимо.:ти прочности отности насьпцения текущейНа фиг.1 изображенаустановка, общий вид; навид сбоку по фиг.1.Установка содержит цеимеющую рабочий орган 1вращения, установленныйоргане 1 захват 3 для корадиального звкрепления тановка содеркит ддентрггфугу, ца радочем органе 1 которой установлен захват 3 для образца 4, приспособлениедля ударцого нагруяеггця образца 4 извбом, камеру 5 для заполнения еетекучей средой, иасьпяающей образедд,канал 6 утпя подвода среды к торцуобразна. Камера размещена между осьювращения ддентригуги и захватом. Прцвращении рабочего органа образец нов1 авцгггергго нагружается в осевом цаггравлецигд массовыми силами. Черезторец образца текучая среда из камеры еравцоггерцо насыщает образец. Пс п;еи ооразец 4, канал 6 длсреды к торцу образцаразмещена между осью врафуги и захватом 3, Приспдля ударного ггагружегшяизгибом имеет маятник сои грузом 8, ось 9 котороца центриФуге с помощьюэлектромагнитный фиксато ног о положения маятникарасположеный на центрищий для взаимодействия50 Для соединения штанги 7 с рабочим органом 1 служит электромагнитный фиксатор 13. Образец 4 размещен во влагоэащитной оболочке. На рабочем органе 1 закреплен груз 14 для выведения рабочего органа 1 из вертикального исходного положения.Установка работает следующим образом.Испытаниям подвергают две группы образцов 4, поочередно размещают их,в захвате 3. Осевое нагружение образцов 4 создается массовыми силами,Для этого при включенных фиксаторах11 и 13 включают привод 2. Посредством рамки 10 приводится во вращениеось 9 с размещенньви на ней рабочиморганом 1 и маятником. При достижении заданной скорости вращения, определенной уровнем осевой нагрузкина образце 4, отключается Фиксатор13, Груз 14 переводит рабочий орган 1 с образцом 4 в горизонтальное положение. Вращение образца 4 приводит к1нагружению его массовыми силами, неравномерно распределенными по егодлине: наибольшие усилия действуютв сечениях, вращающихся по меньшимрадиусам. При испытании образцов 4первой группы к торцу образца 4, закрепленному в захвате 3, подводитсяжидкость под давлением. Для этогоперед началом испытаний очередного образца 4 жидкостью заполняют камеру 5, которая при вращении под давлением поступает к торцу образца 4. Под действием давления от центробежных сил жидкость заполняет пустоты образца 4, неравномерно деформированного массовыми силами, Выдерживают образец 4 заданное время, различное для каждого образца 4 в группе, но одинаковое для образцов 4 разных групп при одинаковых уровнях осевых нагрузок. Оораэец 4 нагружается изгибающим ударным усилием до разрушения. Для этого включается Фиксатор 13, который соединяет рабочий орган 1 и маятник, и отключается фиксатор11. Маятник поворачивается в горизонтальное положение и поворачивает рабочий орган 1 с образцом 4 из горизонтального положения в направленииупора 12, При соударении образца 4 с упором 12 образец 4 разрушается эа счет изгиба. Фиксируют работу разрушения образца 4, для чего фиксируют усилие, действующее на образец 4 при 5 10 5 20 25 30 35 40 45 изгибе (по силоиэмерителю на упоре 12), и деформацию при изгибе образца 4 (тенэодатчиками на поверхности образца 4 или по углу поворота рабочего органа 1), Сопоставление работ разрушения увлажненных и неувлажненных образцов 4 при сходных уровнях осевой нагрузки и времени выдержки под этой нагрузкой позволяет судить о влиянии неравномерного увлажнения на прочность образцов 4. Испытания проводят при разных соотношениях осевой и изгибающей нагрузок, для чего перемещают упор 12 по траектории перемещения образца 4. При этом чем ближе упор 12 расположен к образцу 4 при его горизонтальном положении при действии массовых сил, тем при большем осевом усилии происходит нагружение образца 4 изгибом. Для определения численных характеристик степени неравномерности распределения жидкой фазы по объему образца 4 проводят дополнительные испытания. Для этого группа таких же образцов 4 поочередно нагружается осевыми нагрузками с подводом жидкости и выдержкой под осевой нагрузкой при таком же времени, как и при испытаниях двух предыдущих групп, После выдержки под осевой нагрузкой образцы 4 разгружаются путем замедления скорости вращения рабочего органа 1 при включенном фиксаторе 13 Затем определяется распределение жидкой фазы по объему образца 4 (например, известным способом разделения образцов 4 на части, взвешивания частей до и после выпаривания жидкой фазы).Установка позволяет исследовать влияние неравномерно распределенной жидкой фазы по объему материала на его прочность,при ударном нагружении после выдержки под неравномерной массовой нагрузкой. Формула изобретения Центробежная установка для прочностных испытаний образцов горных пород, содержащая центрифугу, установленный на рабочем органе центрифуги захват для консольного радиального закрепления образца, приспособление для ударного нагружения образца изгибом, размещенную на рабочеморгане центрифуги камеру для заполнения ее текучей средой, насыщающейобразец, о т л и ч а ю щ а я с я5 16 ЬВО 1 В6тем, что, с целью исследования зави- мена каналом для подвода среды к торсимости прочности от неравномерности цу образца, а камера размещена мещу насыщения текучей средой, она снаб- осью вращения центрифуги и захватом Составнтел актор Т.Шагова Техред М,МВ,Мешковскийгентал К р Н.Ревская Заказ 2430 ИВ%ПИ Госу НТ СССР рственн 1130