Устройство для испытания образцов горных пород на сжатие

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик и )987100(0888) аф левам нзебретеннй к вткрмтийДата опубликования описания 17.01.83.институт 1) Заявител Коммунарский горно-металлургичесю 3 Ъ 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД НА СЖАТИЕзоб иг. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения физико-механических свойств горных пород.По основному авт. св.599190 известно устройство для испытаний образцов горных пород на сжатие, содержащее опорные плиты с направляющей обоймой. При этом для создания заданного распределения нагрузки независимо от деформации образца оно снабжено пакетом игольчатых стержней, размещенных в направляющей обойме, и диафрагмой, установленной между пакетом игольчатых стержней и эластичной прокладкой, выполненной с переменной жесткостью 1Недостаток такой конструкции устройства заключается в том, что касательные напряжения нагружаемой поверхности образца, возникающие за счет сопротивления изгибу стержней, распределены неравномерно. В центре нагружаемой поверхности, где поперечные деформации образца близки к нулю, касательные напряжения отсутствуют. На периферийных участках торца образца, где поперечные деформации максимальны, касательные напряжения также имеют максимальные значения. Такая конструкция устройства не позволяет создавать равномерное распределение касате.Чьных напряжений, что влияет на точность определения прочностных показателей пород.Целью изобретения является созда ниезаданного равномерного распределения касательных напряжений на нагружаемой поверхности образца независимо от его деформации.Цель достигается тем, что в устройстве.для испытания образцов игольчатые стержни, образующие пакет, выполнены с переменными диаметрами, величина которых обратно пропорциональна корню квадратному из величины расстояния стержня до оси образца.На фиг. 1 и ражено устройство, общий вид; на ф 2 - разрез А - А на.фиг. 1.Устройство состоит из опорных плити 2, направляющей обоймы 3, выполненной 2 В в виде цилиндрического стакана с дном 4.Пакет 5 игольчатых стержней, заключенный частью своей длины в обойме 3, образует контактную поверхность 6 и нагрузочную поверхность 7. Контактная поверхность 6соприкасается с образцом 8. Внутри обоймы 3 размещены диафрагма 9 и сменная эластичная прокладка 10.Устройство работает следующим образом.Нагрузка на образец 8 передается опорными плитами 1 и 2, дном 4 обоймы 3, сменной эластичной прокладкой 10, диафрагмой 9 через нагрузочную 7 и контактную 6 поверхности пакета 5 игольчатых стержней.Если образец имеет торцы с неровностями, игольчатые стержни под действием нагрузки за счет деформаций сменной эластичной прокладки 10 получают продольные перемещения в направляющей обойме 3 и повторяют своей нагрузоч ной поверхностью 7 форму неровностей торцов образца. При нагружении образец деформируется в поперечном направлении. Поэтому концы стержней, образующие нагрузочную поверхность 7, смещаются на величину поперечной деформации, а стержни изгибаются, Возникающие при этом на контактной поверхности 6 касательные сжимающие напряжения пропорциональны произведению квадрата диаметра стержня на величину поперечной деформации образца, которая линейно зависит от расстояния стержня до оси образца. Если величины диаметров стержней обратно пропорциональны корню квадратному величин их расстояний до оси образца, то произведение квадратов диаметров стержней на величины расстояний до оси постоянны для всего пакета стержней. Тем самым обеспечивается равномерное распределение касательных напряжений по торцу образца. Величина касательных напряжений определяется длиной свободной части стержней и соотношением упругих характеристик материалов образца и стержней. Изменяя эти параметры, можно задавать необходимый уровень касательных напряжений относительно величины нормальных нагружающих напряжений.Фор иула изобретенияУстройство для испытания образцовгорных пород на сжатие по авт. св.599190, отличающееся тем, что, с цельюсоздания заданного равномерного распределения касательных напряжений на на. гружаемой поверхности образца независимо от его деформации, игольчатые стержнивыполнены с переменными диаметрами,величина которых обратно пропорциональна корню квадратному из величины расстояния каждого стержня до оси образца.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР599190, кл. Е 21 С 39/00, 1973 (протоЗО тип).987300 ФиГ 7 Л. Бокш Редактор Т. ВеселоваЗаказ 10240/11 ВНИИПИпо д 1 3035, Мо илиал ППП Составитель ЛТехред И. ВересТираж 600 Государственного ко ам изобретений и ва, Ж - 35, Раущс Патент, г. УжгородерезкинаКорректорПодписноемитета СССРоткрытийая иаб д 4/5ул Проектная