Устройство для полевых испытаний горных пород

/00 5 Е 2 ЕНИЯ,ОПИСАНК АВТОРКОМ 2 ГОСУДАРОТВЕННЫй КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕИДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССР М 1465569, кл. Е 21 С 39/00, 1986.Авторское свидетельство СССР М 1629535, кл. Е 21 С 39/00, 1988.- (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение относитсг к испытательной технике и предназначено для определения механических характеристик горных пород, грунтов в полевых условиях. Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения испытаний при реИзобретение относится к испытательной технике, к устройствам для определе.ния механических характеристик горных пород, грунтов,в полевыхусловиях,Известно устройство для испытайия горных пород в полевых условиях, содержащее цилиндрический корпус для размещения в скважине, пару пуансонов., установленных в корпусе перпендикулярно его оси, привод осевого перемещения пуансонов со штангой.Недостаток устройства состоит в том, что на нем неосуществимы испытания при регулировании соотношения усилий нв пугулируемом соотношении усилий, прикладываемых к пуансонам (П). Устр-во содержит корпус 1 для размещения в скважине 2 П 3, 4, привод перемещения П 3,4 со штангой 5, грузом 6 и пружиной 7.Для испытаний при регулируемом соотношении усилий на П 3, 4 устр-во снабжено рычагом 8, втулкой 9, колесом 10 и платформой 11 перемещения колеса вдоль оси корпуса 1. Соотношение усилий на П 3, 4 создают перемещением платформы 11 винтом 13 и изменением соотношения плеч рычага 8, Циклическое нагружение П 3,4 с затуханием амплитуды нагрузки создают посредством перемещений груза б вдоль штанги 5 под действием пружины 7 с преобразованием этих перемещений колесом 10 и втулкой 9 с рычагом 8 в осевые перемещения П 3, 4. Используют устр-во при испытаниях в слоистых породах, грунтах. 1 ил,ансонах при нагружении затухающими колебаниями нагрузки.Более близким по конструкции и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому является устройство для испытания горных пород в полевых условиях, Устройство содержит цилиндрический корпус для размещения в скважине, пару пуансонов, установленных в корпусе перпендикулярно его оси, привод перемещения пуансонов, шарнирно связанный с пуансонамии включающий штангу, груз, свободно установленный на штанге, пружину, связывающую груз со штангой, Устройство работает при нагру10 15 20 жении пуансонов затухающими колебаниями нагрузки, что сближает его с предлагаемым по достигаемому эффекту.Недостаток устройства состоит в том, что оно не позволяет регулировать соотношение нагрузок на пуансонах. Нагружение проводится при одинаковых усилиях на пуансонах.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения испытаний при регулируемом соотношении усилий, прикладываемых к пуансонам.Цель достигается тем, что устройство снабжено двуплечим рычагом, плечи которого шарнирно соединены с соответствующими пуансонами, втулкой, подвижно размещенной,на рычаге, колесом, на торце которого закреплена втулка перпендикулярно оси вращения, и платформой для перемещения колеса вдоль оси рычага, при этом колесо кинематически связано со штангой.При такой конструкции устройства соотношение усилий на пуансонах определяется соотношением плеч рычага, а это соотношение регулируется путем перемещения втулки вдоль рычага. Колесо и втулка необходимы для передачи колебаний нагрузки от движения груза со штангой на рычаг. Этим и достигается поставленная цель.На чертеже представлена схема установки, общий вид,Устройство содержит цилиндрический корпус 1 для размещения в скважине 2, пару пуансонов 3, 4, установленных в корпусе перпендикулярно его оси, привод осевого перемещения пуансонов, шарнирно связанный с пуансонами и включающий штангу 5, груз 6, свободно установленный на штанге 5, пружину 7, связывающую груз со штангой. Устройство снабжено двуплечим рычагом 8, плечи которОго шарнирно соединены с соответствующими пуансонами 3, 4, втулкой 9, подвижно размещенной на рычаге, колесом 10, на торцовой поверхности которого закреплена втулка 9 перпендикулярно оси вращения, и платформой 11 для перемещения колеса 10 вдоль оси рычага 1, Колесо 10 кинематически связано со штангой 6.Колесо 10 может быть выполнено зубчатым, а на штанге 5 могут быть выполнены зубья на участке 12 для взаимодействия с колесом. Платформа 11 перемещается по 25 30 35 40 45 50 средством винта 13 и гайки 14, Усилия на пуансонах регулируются датчиками 15.Устройство работает следующим образом.Вращением винта 13 перемещают платформу 11 в положение, при котором создается заданное соотношение плеч рычага 8,Смещают груз 6 вдоль штанги 5 в положение, при котором пружина 7 и колесо 10 создают заданный начальный уровень нагрузки на одном иэ пуансонов. Освобождают груз, и он под действием пружины 7 совершает возвратно-поступательные перемещения вдоль штанги 5 с затухающей амплитудой перемещений, Штанга 5 и колесо 10 с втулкой 9 преобразуют эти движения в пбвороты рычага и в нагружение пуансонов 3 и 4 с соотношением усилий, пропорциональным соотношению плеч рычага 8. Датчиками 15 регистрируют параметры затухания амплитуды нагрузок и другие параметры испытаний в соответствии с задачами испытаний. Для изменения соотношения нагрузок платформу 11 перемещают в новое положение и нагружение повторяют,Использование установки позволит проводить испытания в новых режимах нагружения - при неодинаковом распределении усилий на пуансонах, Это повысит информативность испытаний. на слоистых горных породах, когда усилия вдавливания пуансонов в отдельные слои необходимо подбирать в соответствии с индивидуальными прочностными свойствами слоев,Формула изобретения Устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус для размещения в скважине, пару пуансонов, установленных. в корпусе перпендикулярно его оси, привод перемещения пуансонов, шарнирно связанный с пуансонами и включающий штангу, груз, свободно установленный на штанге, пружину, связывающую груз со штангой, о т л и ча ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения испытаний при регулируемом соотношении усилий, прикладываемых к пуансонам, устройство снабжено двуплечим рычагом, плечи которого шарнирно соединены с соответствующими пуансонами, втулкой, подвижно размещенной на рычаге, колесом, на торце которого закреплена втулка перпендикулярно оси вращения, и платформой для перемещенияколеса вдоль оси рычага, при этом колесокинематически связано со штангой.Iаз 671 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государвтвенного комитета поизобретениям и открытиям при ГКНТ.СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5