Установка для испытания образцов горных пород в условиях трехосного сжатия

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД В УСЛОВИЯХ ТРЕХОСНОГО СЖАТИЯ(57) Изобретение относится кной технике, Цель изобретенияние эксплуатационных возможнобеспечения испытаний как прином так и при циклически перемобразце. Образец 13 устанавлихваты 11, 12 на поршнях 4 ирасположены в полом поршне. ФЗОнаучно-исслегеомеханик овательский и маркшейОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзныйинститут горнойдерского дела72) Е,В.Лодус53) 620.178 (088. 6) Авторское свидетельство СССРМ 1504564, кл, 6 01 М 3/32, 1988,испытатель - расширеостей путем неподвижещающемся вается в за, которые 15 гидроци1670490 линдра 2. На поршне 15 установлен патрубок 14 для подачи жидкости, В стенке поршня 15 выполнено сквозное отверстие, в котором установлены клапаны 17, 18, Патрубок 14 сообщен с отверстием. Поршень 4, перемещаясь, сжимает силовую пружину 10, которая создает осевую нагрузку на образец 13, В полости 21 давление увеличиваИзобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям напрочность,Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения испытаний как при постоянном, таки при циклически перемещающемся подлине образца участке с повышенным давлением рабочей среды,На чертеже представлена схема установки, общий вид,Установка содержит основание 1, установленный на нем гидроцилиндр 2 с крышкой 3, установленные в корпусегидроцилиндра два поршня 4 и 5 с клапанами 6 и 1, механизм 8 возвратно-поступательных перемещений, соединенный содним из поршней посредством штоа 9,проходящео в отверстие в крышке 3, силовую пружину 10, соединенную с вторымпоршнем 5, захваты 11, 12 для образца 13 ипатрубок 14 с соплом для подвода жидкостик поверхности образца. Установка снабжена полым поршнем 15, размещенным в полости цилиндра 2, вторым механизмом 16 25возвратно-поступательных перемещений,соединенным с полым поршнем 15, и двумяклапанами 17 и 18, установленными в отверстии 19, Отверстие выполнено в стенке полого поршня и соединяет подпоршневую 20и надпоршневую 21 полости цилиндра.Патрубок 14 установлен на полом поршне15 и соединен с его отверстием 19. Поршни4 и 5 с захватами установлены в полостиполого поршня 15, Клапаны выполнены односторонними(обратнцми), например, в виде подпружиненных шариков.перекрывающих вход в отверстие. Из монтажных соображений полый поршень выполнен составным, Перемещение полого 40поршня осуществляется тягами 22, проходящими через днище цилиндра. Механизмывозвратно-поступательных перемещенийвыполнены в виде рамок 8 и 16, в прорезяхкоторыхустановлены эксцентриковые ролики 23, Ролики 23 приводятся во вращениеприводами (на чертеже не показаны). ется, открывается клапан 18 и жидкость через патрубок 14 подается к образцу. При этом зона локального воздействия изменяется в зависимости от перемещения образца. При обратном движении происходит разгрузка образца, Давление сбрасывается через клапаны 6 и 1 в поршне. 1 ил,Установка работает следующим образом.Для испытаний при циклическом нагружении образца 13 с перемещением точки приложения повышенного давления по длине образца включают привод ролика 23 рамки 8 и приводят в действие первый механизм возвратно-поступательных перемещений, При перемещении штока 9 вниз (по чертежу) в подпоршневой полости 21 создается давление и происходит сжатие пружины 10. Сжатие пружины создает осевую нагрузку на образце 13, а давление жидкости открывает клапан 18, Жидкость под давлением поступает в патрубок 14 и через его сопло нагружает участок поверхности образца давлением, при этом участок нагружения давления смещается по длине образца за счет перемещения самого образца вниз. Избыточное давление в межпоршневой полости открывает клапан 6, и жидкость перетекает в надпоршневую полость. При этом клапаны 1 и 11 закрыты за счет повышенного давления в полости 21 и из-за низкого давления в полости 20 по сравнению с давлением в отверстии 19, При обратном движении штока происходит разгрузка образца и создается давление в полости 20, что приводит к открыванию клапанов 17 и 1 и эапиранию клапанов 6 и 18, Патрубок вновь создает повышенное давление на поверхности образца с перемещением зоны нагружения, но в противоположном направлении. Для испытаний при нагружении без перемещения эоны повышенного давления включают привод 16 и перемещают шток 9 и полый поршень 15 синхронно. Это обеспечивает постоянство расположения сопла патрубка 14 относительно поверхности образца 13.Для испытаний при перемещениях зоны повышенного давления по поверхности образца без его механического нагружения выключают привод 8 и работают только с приводом 16. При этом избыточное давле1670490 Составитель В. ЛазареваРедактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Т, Малец Заказ 2742 Тираж 370 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101 ния в полостях 20 и 21 создаются перемещениями полого поршня.Величины бокового обжатия всей поверхности образца, кроме зон пригрузки, регулируются усилиями срабатывания кла панов, а также подбором рабочего сечения штока 9 и отверстия крышки 3 и диаметром тяг 22. Формула изобретения 10 Установка для испытания образцов горных пород в условиях трехосного сжатия, содержащая основание, установленный на нем гидроцилиндр с крышкой и двумя поршнями с обратными клапанами в их торцах, 15 входы которых обращены навстречу друг другу, связанный с одним из поршней посредством штока механизм возвратно-поступательного перемещения поршней, силовую пружину, установленную соосно с 20 корпусом между дном гидроцилиндра и вторым поршнем, установленные на поршнях соосно с ними захваты для образца и сопло для подачи среды к участку боковой поверхности образца, о т л и ч а ю щ а я с я тем. что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения испытаний как при неподвижном, так и при циклически перемещающемся образце, она снабжена установленным коаксиально корпусу и двум поршням и расположенным между внутренней боковой поверхностью гидроцилиндра и боковой поверхностью поршней с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно них полым цилиндром, в стенке которого выпол-нен сквозной продольный канал, и двумя обратными клапанами, установленными в этом канале так, что их входы сообщены с надпоршневой и подпоршневой полостями гидроцилиндра, а патрубок установлен на внутренней боковой поверхности полого цилиндра и сообщен с частью канала между клапанами.