Стабилометр

(46) 23.05.83. Бюл, М 19 (72) К.А,Ардашев, Ю.М. Карташов, Б,В,Матвеев и 7,Д.Морозов (71) Всесоюзный ордена Трудового Кра ного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела.(56) 1. Ильницкая Е;И. и др. Свойства :горных пород и методы их определения, М., "Недра, 1969, с, 228-236,2. Авторское свидетельство СССР Ж 665240, кп, 6 01 Й 3/10, 1976. (54)(57) 1. СТАБИЛОМЕТР дпя исцытания горных пород эа пределом прочности, содержащий рабочую камеру, в коОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ торую помещены испытываемый образецпороды и устройства дпя измерения давления на образец и его деформаций, цич%пиндр, поршень, источники давления, икамеру обратной связи, соединенную ка о-. налом с демпфирующей камерой, в котэрой установлен механизм изменения нагрузки на образец, от лича ющ ийс я темн что, с цепью-обеспечения возможности . создания циклов регулируемойразгрузки образца, механизм изменения,нагрузки на образец выполнен в видепоршня с регупировочным винтом.2. Стабилометр по ц. 1, о т и и ч а,ю щ и й с я тем, что камера обратнойсвязи.выполнена в виде замкнутой коцьцевой полости макду поршнем, ппунжеромИзобретение относится к горному депуи предназначено апя опредепеиия механических свойств образцов горных пород.Известны стабипометры дпя испытания образцов горных пород в пабораторных усповиях, включаюшие герметическуюкамеру, в которую помещают образец, иоточник бокового давпеиия и .пресс дпясоздания осевого давпения 1 1Недостатком таких устройств явпяет 0ся их малая жесткость, что не поэвопяетпроводить испытания образцов эа пределом проч ностиеНаибопее бпиэким по технической сущности к изобретению явпяется стабипометр, содержащий рабочую камеру, вкоторую помещены испытываемый образецпороды и устройства для измерения дав"пения на образец и его деформаций, цилиндр, например поршень, источники давпения, и камеру обратной связи, соединенную канапом с двмпфирующей камерой Г 23Недостатком известного устройства25явпяется невозможность проведения иопытаний образцов с цикпами регупируемойразгрузки образцов.Бель изобретения - обеспечение возможности создання циклов регулируемойразгрузки образа.30Укаэанная цепь достигается тем, чтов стабицометре, содержащем рабочую камеру в которую помещены испытываемыйобразец горной породы и устройства. дпяизмерения давпения на образец и его деформаций, ципиндрпоршень, ппунжер, источники давления, и камеру обратной связи, соединенную каналом с демпфирукщейкамерой, в которой установлен механизмизменения нагрузки на образец, указанный механизм выпопнен в виде поршняс регулировочным винтом,Причем камера обратной связи выпопнена в виде замкнутой кольцевой попостимежду поршнем, ппунжером и ципиндром, 45На фиг. 1 изображена схема предпага"емого стабипометра; на фиг. 2 - типичный график деформирования пород в стабипометре.Стабипометр состоит из камеры 1, вкоторую помешается испытываемый образец 2 с датчиками продопьных 3 и поперечных 4 деформаций и датчиком 8 осевого давпения, ципиндра 6, поршня 7, ппун-жера 8, крышки 9, манометра 10, вентипей 11 - 13, поршня 14, винта 15,рукоятки 16 и эпектровводов 17. Камера18 обратной связи и демпфируюшая камера 19 запопнены мапосжимаемой жидкостью и соединены между рябой канапом 20. Уппотнения 21 спужат дпя предотвращения утечек рабочей жидкости иэ камеры 1 и камер 18 и 19.Работает стабилометр следуюшим образом.Стабипометр устанавпивается на преосе любой конструкции, обеспечивающем . необходимую дпя испытаний вепичину осевого давления Р (не показан), Образец 2 с датчиками 3 и 4 устанавпивается в камеру 1. Выводы иэ датчиков 3 - 5 подсоединяются к эпектровподам 17, Камера 1 запопняется глицерином ипи ком / прессорным маспом и закрывается крышокой 9, зашеппяемой с помощью болтов (не показаны) к камере. Камера 18 обратной связи, распопоженная между ципиидром 6, поршнем 7 и ппунжером 8, эапопняется маносжимаемой жидкостью беэ оставпения воздушных "подушек. Начапьное расположение образца, ппунжера и поршня перед испытанием должно быть таким, чтобы между образцом 2 и крышкой/9 оставался зазор, краша 11 - 13 находятся при. этом в закрытом состоянии, поршень 14 - в певом (фиг. 1) попоже-: нииаПоспе етого на стабилометр передаетсн нагрузка Р от пресса, вепичина которой зависит от заранее намеченного ре жима испытаний. Нагрузка от пресса дей-" ствует на крышку 9, камеру 1, мапосжи; маемую жидкость в камере 18 обратной связи и поршень 17, Между верхним торцом образца 2 и. крышкой 9 при этом остается зазор, т.е, на образец при начапьном нагружении стабипометра нагрузка не действует. Открывая кран 13, обес печиваюший выход несжимаемой жидкости, осуществпяют податпивость стабипометра до момента, при котором часть нагрузки Р передается на образец 2, и давпение на образец (0,01-0,05 от прочности породы при одноосном сжатии) фиксируетса по показаниям датчика 5 давпения,Спедукяций этап испытания образца закпючается в следуюшем. Вращением ру- коятки 16 обеспечивают плавное перемещение поршня 14 вправо (фиг. 1). При этом несжимаемая жидкость из камеры 18 обратной связи. переходит в демпфируюшую камеру 19, объем жидкости в камере 18 обратной связи уменьшается, что вьйывает перемещение поршня и ппунжера 8 относитепьно камеры 1, т.е, обеспечивается дополнительное нагружение.образца 2. Нагружение образца производят пибо непрерывно до разрушения,3 101 90 либо с промежуточными разгрузками. Таким образом,.при нагружении образца происходит перераспределение постоянной нагГгрузки Р от пресса между нагружаемыми алементами стабилометра и образцом. Когда нагрузка на образец достигает предельной величины, образец начинает разрушаться. Процессом разрушения можно управлять, регулируя поршнем 14 ве личину деформации образца и обеспечивая щавное снижение несущей способности образца в так называемой эапредельнойф области деформирования.При испытании пород в объемном на пряженном состоянии на образец подается от насоса (не показан) боковое дав ление через вентиль 11.Заполнение камер 18 и 19 малосжимаемой жидкостью производят пнбо от на-о соса через, вентиль 12, либо от другого источника давления,76 .4На фнг. 2 показан типичный график деформирования образца горной лороцы на предлагаемом стабилометре. Линия 22 характеризует деформируемость образца до разрушения, линии 23 и 24 - после разрушения (для случая одноосного сжатия), линии 25 - 27 - деформируемость образца,испытаниогоприбоковомдавленнн.Экономический эффект от внедрения предлагаемого стаоилометра заключается в повышении точности и надежности ре- в шений ряда горнотехиических задач, связанных с устойчивостью горших выработок, пройденных в наруженных горных породах давлением накрепь и т.п.Предлагаемый стабилометр может найти применение в практике работ научноисследовательских, учебных и производственных организаций, занимающихся иоследованием физико-механических свойств горных пород и раэличаюх материалов (бетон, цемент, кирпич, керамика и т.лираж 603ударственного комитетам иэобретеиий и открытсква, Ж, Раушская на ПодписноеССРй бд, 4 л ППП Патент г., Ужгородун. Проектная ППП,Патентф Звя. 3 фф Составитепь Д. Березкина . Редактор О. Бугир ТехредЛ.Пекарь - Корректор М. Шарошк