Устройство для полевых испытаний горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) (механических характеристик в кважины, Цель - расширение фун- ных возможностей путем обеспепытаний породы как статической, амической нагрузкой, Устройство корпус 1, пуансон 2, клиновую с гайкой 6, гидроциаиндры 7,8 и 9. Для динамического нагружения том К 9 соэдаютдавление в цилинки и маркшейо СССР1987.о СССР, 1988,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР институт горной геомехандерского делаЩ) Е.В.лодус(56) Авторское сеидетельстЮ 1465569, кл. Е 21 С 39/00Авторское свидетельстМ 1539315, кл. Е 21 С 39/О 3)5, Е 21 С 39/О стенках с кциональ чения ис так и дин содержит атангу 5 клапан(К) призэкры 2604 А 11712 6 О 4 5 10 жине 17 20 25 30 50 дре 7 посредством перемещения поршня 10 штангой 5 и открывают К 9. Жидкость под давлением нагружает пуансон 2 и участок скважины под ним. Для статического нагруИзобретение относится к испытательной технике, к устройствам для механических испытаний горных пород в полевых условиях.Известно устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус, пуансон с измерителем нагрузки, установленный в стенке корпуса перпендикулярно его оси и штангу с клиновым участком и гайкой, сМонтированной на конце штанги с возможностью взаимодействия с торцовой поверхностью корпуса.Известно также устройсво для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус, пуансон с измерителем нагрузки, установленный в стенке корпуса перпендикулярно его оси и штангу с клиновым участком и гайкой, смонтированной на конце штанги с воэможностью взаимодействия с торцовой поверхностью корпуса.Недостаток обоих устройств состоит в том, что испытания возможны только при статическом режиме нагружения, беэ приложения динамической нагрузки, что ограничивает функциональные возможности устройства,Целью изобретения является расширение функциойальных возможностей устройства путем обеспечения возможности испытания породы как статической, так и динамической нагрузкой.На чертеже представлена схема устройства,Устройство для полевых испытаний горных пород содержит цилиндрический корпус 1, пуансон 2 с йэмерителем 3 нагрузки, установленный в стенке корпуса 1 перпендикулярно его оси и штангу 4 с клиновым участком 5 и гайкой 6, смонтированной на конце штанги 4 с возможностью взаимодействия с торцовой поверхностью корпуса 1.Устройство снабжено двумя установленными внутри корпуса 1 параллельно оси пуансона 2 гидроцилиндрами 7 и 8 и клапаном 9, сообщающим полости гидроцилиндров 7 и 8. Поршень 10 одного гидроцилиндра 7 установлен с воэможностью взаимодействия с клиновым участком 5 штанги 4. а поршень 11 второго гидроцилиндра 8 соединен с пуансоном 2. жения испытания проводят при открытой К9, Используют устройство в полевых условиях. 1 э.п,ф-лы, 1 ил. Кроме этого, устройство снабжено дополнительным поршнем 12, установленным в одном из гидроцилиндров 8, и привод 13 возвратно-поступательного перемещения дополнительного поршня 12.Привод возвратно-поступательного перемещения поршня 12 выполнен в виде кулачка 13, вала 14 и рукоятки 15 вращения вала 14, Дополнительный поршень 12 явля- ется средством для изменения объема рабочей полости цилиндра 9 и средством для создания циклических нагрузок, Клапан 9, приводится в действие винтом 16. Устройство предназначено для размещения в скваУстройство работает следующим обраэом,Размещают корпус 1 устройства в скважине 17, Для испытания при динамическОм нагружении участка поверхности стенки скважины 17 вентилем 9 запирают отверстие, сообщающее полости гидроцилиндров 7,8, Вращают гайку 6, перемещают штангу 4 в осевом. направлении и посредством клинового участка 5 перемещают поршень 10 и создают давление в рабочей полости гидроцилиндра 7. При достижении заданного давления вращают винт 16 и открывают клапан 9. Жидкость под давлением поступает в рабочую полость гидроцилиндра 8 и динамически перемещает поршень 11 с пуансоном 2 в направлени стенки скважины 17. Измеритель 3 регистрирует усилие нагружения и перемещение пуансона со 35 вместно с участком породы стенки скважины,Для приведения устройства в исходноеположение перемещают штангу 4 гайкой 6 в обратном направлении, Пружина возврата перемещает поршень 11 с пуансоном 2 в исходное положение, Поршень 10 также возвращается в исходное положение,Для испытаний в статическом режиме нагружения открывают клапан 9. При перемещении поршня 10 штангой 4 давление нарастает в полости цилиндра 8, что приводит к постепенному нагружению пуансона 2.Для испытаний при циклическом нагружении на любой стадии деформирования вращают рукоятку 15, вал 14 и кулачок 13. Это создает возвратно-поступательные пе1712604 2. Устройство поп,1,отл ич а ю ще ес я тем, что оно снабжено дополнительным поршнем, установленным в одном из гидро- цилиндров, и приводом возвратно-поСтуательного перемещения дополнительного поршня. Составитель Е.ЛодусТехред М.Моргентал 4 Корректор Э.Лончакова э 4Редактор О,Спесивых Заказ 520 . Тираж:Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4 Ю Производственно-издательский. комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ремещения поршня 12, циклическое изменение давления в рабочих полостях цилиндров и циклическое нагружение пуансона 2,Для испытаний при регулируемом объе-ме подводимой энергии поворачивают кула чок 13 указанным образом, перемещают поршень 12 и измеряют тем самым начальный объем полостей гидроцилиндров, Это дает новый объем энергии, передаваемой :на нагружаемый участок при динамическом 10 нагружении при прежнем начальном давлении в полости цилиндра 7, поскольку изменяется доля энергии на создание давления в новой по объему полости цилиндра 8,Использование устройства позволит 15 расширить объем информации при испытаниях, в частности дополнительно определять динамические характеристики деформируемости горных пород в полевых условиях, характеристики усталостного на гружения после статических и динамических нагружений.Формула изобретения1. Устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндричеа4 ский корпус, пуансон с измерителем нагрузки, установленный в стенке корпуса перпендикулярно его оси, и штангу с клиновым участком и гайкой, смонтированной на конце штанги с возможностью взаимодействия с торцовой поверхностью корпуса, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности испытания породы как статической, так и динамической нагрузкой, оно снабжено двумя установленными внутри корпуса параллельно оси пуансона гидроцилиндрами и клапаном, сообщающим полости гидроцилиндров. при этом поршень одного гидроцилиндра установлен с возможностью взаимодействия с клиновым участком штанги, а поршень второго гидроцилиндра соединен с пуансоном.