Установка для испытания образцов скальных горных пород на динамическое сжатие

(72) Автор изобретеии И. Киселе 7) Заявите УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ СКАЛЬНЫХГОРНЫХ ПОРОД НА ДИНАИИЧЕСКОЕ СЖАТИЕ тносится к исследова"свойств материалов,овкам и устройствамразцов скальных горныхеское сжатие.новка для испытаниянамическое сжатие,для крепления на нейзца, боек в форме стай с помощью пороховой1 О результатов тановке в знаспыта- ительльйости рая в остью сит от паралл рхностей, кот деляется точ относительн ойка, торц ож ен овки образцаьма трудоемкаополнительных а дани треия образц Указанная то,установк рубчатой ма а в полости устдлагаемойпытания об кой кка для ле Изобретение о нию прочностных а именно к устан для испытания об пород на динамичИзвестна уста материалов на ди содержащая плиту испытуемого обра кана, разгоняемы пушки Г 1.Достоверность ний на данной ус ной степени зави соударлемых пове свою очередь опр установки образц вой поверхностиОперация уста ной установке ве бует применения ройств.Наиболее близ является установ разцов материалов на динамическое сжатие, содержащая корпус, имеющий цилиндрическую полость, соосно укрепленные в нем динамометрическую опору, служащую для установки на нее образца, и пуансон для передачи импульсной нагрузки на образец Г 2 3.Недостатком данной установки является то, что она не обеспечивает возможности определения степени разрыхления образца в момент, непосредственно предшествующий его разрушению, необходимой для понимания механизма происходящего разрушения, а также для расчета коэффициента разрых ления скального массива, подвергнутого воздействию сотрясательного взрыва.Цель изобретения - обеспечение возм ности определения степени разрыхцель достигается тем,снабжена эластичной жетой, которая устано корпуса и герметично926566 Формула изобретения 3прикреплена к нему образуя с еговнутренней поверхностью. кольцевой зазор, заполненный. жидкостью, приспособлением для создания начальногодавления жидкости и устройством дляопределенИя объема жидкости, вытесняемой при расширении образца изкольцевого зазора в отводной канал,выполненный в стенке корпуса,Устройство для определения объема 10вытесняемой жидкости может быть выполнено в виде мембранного датчикадавления, установленного в корпусена выходе отводного канала.На чертеже показана предлагаемая 15установка, разрез. Установка содержит полый корпус соосно укрепленные в нем динамометрическую опору 2., служащую для установ ки на нее испытуемого образца 1 не показан), пуансон 3 для передачи импульсной нагрузки на образец, эластичную трубчатую манжету 1, которая установлена в полости корпуса 1 и герметично прикреплена к нему, образуя с внутренней поверхностью кольцевой. зазор, заполненный жидкостью 5, приспособление 6 для создания начального давления жидкости 5 и устройство 7 для определения объема жидкости 5.вытесняемой при расширении образца из кольцевого зазора в отводной канал 8, выполненный в стенке корпуса 1. Устройство 7 для определения объема вы 35 тесняемой жидкости 5 выполнено в виде мембранного датчика давления, установленного в корпусе 1 на выходе отводно. го канала 8, На верхнем торце корпуса 1 установлена тарированная по толщине40 шайба 9, служащая для задания осевой деформации образца.Устройство работает следующим образом.В полости корпуса 1 устанавливает.45 ся цилиндрический образец из испытуемой скальной горной породы так, чтобы его торцы прилегали к опорной поверхности пуансона 3 и динамометрической опоре 2, После этого приспособлением 6 создается начальное давление жидко 50 сти 5, которая деформирует эластичную трубчатую манжету 4, так, что ее внутренняя поверхность плотно прилегает к поверхности образца по всему его периметру, Далее внешним нагружающим устройством (не показано) пуансон 3 мгновенно осаживается вниз до упора в шайбу 9. 4Сразу .же после приложения импульсной нагрузки образец увеличивает свойобъем эа счет происходящих в его материале процессов трещинообразованияи разрыхления, что в свою очередьприводит к растяжению эластичной манжеты ч и вытеснению части жидкости 5в отводной канал 8, сопровождающемусяпрогибанием мембраны устройства 7для определения объема вытесняемойжидкости 5. Величина сигнала, фиксируемого устройством 7 в момент разрушения образца, пропорциональна увеличению объема образца эа счет происходящего Раэрыхления его материала. Время задержки разрушения образца, равное времени от момента его нагружениядо момента разрушения, определяетсяпо осциллограмме изменения усилия,воспринимаемого динамометрической опо.рой 2,Использование предлагаемой установки позволяет одновременно с определением времени задержки разрушения образцов скальных горных пород оцениватьи степень их разрыхления, что необхо"димо как для углубленного изучения,механики разрушения, так и для различных практических расчетов, напримердля расчета коэффициента разрыхленияскального массива, подвергнутого воздействию сотрясательного взрыва. 1.Установка для испытания образцов скальных горных пород на динамическое сжатие, содержащая корпус, имеющий цилиндрическую полость, соосно укрепленные в нем динамометрическую опору, служащую для установки на. нее образца, и пуансон для передачи импульсной нагрузки на образец, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью определения степени раэрыхления образца, она снабжена эластичной труб. чатой манжетой, которая установлена в полости корпуса и герметично прикреплена к нему, образуя с его внутренней поверхностью кольцевой зазор, заполненный жидкостью, приспособлением для создания начального давления жидкости и устройством .для определения объема жиакоСт 14, вытесняемой при расширении образца из кольцевого зазора в отводной канал, выполненный в стенке корпуса.2. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что устройствоСоставитель м. Колтуновфролова Техред И.Гайду: Корректор В. Синицкая еда Тираж 883НИИПИ Государпо делам иэ035, Москва,Закаэ 2975/3 Подписноеенного комитета СССРетений и открытий5, Раущская наб., д Ы 5 ектная. 4 иал ППП "Патент", г, Ужгород, у 5 926566 6.для определения. объема вытесняемой действием. импульсных нагрузок. Киев, жидкости. выполнено в виде мембранно- "Наукова думка" 1979, с. 170-172, го датчика давления, установленногов корпусе на выходе. отводного канала. 2. Гольке 8, Фивичесж исследова Источники информации, ние высокоскоростного деформирования принятые во внимание при экспертизе металлов.,- В кн.,: физика быстропро 1. Степанов Г. В, Упруго-пласти- текающих процессов, т, ПМ,;."Мир", ческое-деформирование материалов, под 1971,"с. 77-78 (прототип).