Устройство для определения абразивности горных пород

ОПИСАНИЕ ИЗЬБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 964143(51) М. Кл.з Е 21 С 39/00 Гвеудврствекный кемитет СССР пв лелем нэобретений и еткрмтий(72) Авторы изобретения Карагандинский научно-исследовательский, прфектноконструкторский и экспериментальный инсфтут ГипроуглегормашИзобретение относится к исследованию физико-механических свойств горных пород.Известно устройство для определения абразивности горных пород, снабженное кривошипно-шатунным механизмом, на пол зуне которого закреплен эталонный стержень 1,Недостатком такой установки является необходимость подготовки образца исследуемой породы специальной формы, а также сложность конструкции.Известно также устройство для исследования абразивности угля, использующее сверлильный станок, в шпинделе которого вставлен переходнь(й кднус с закрепленным на нем эталоном, выполненным в виде кольца, а 15 исследуемый образец угля в раздробленном виде помещается в перфорированный стакан с двойными стенками 2.Однако при использовании известного устройства для определения абразивности калийных руд вследствие того, что оси переходного конуса и стакана совмещены, трение эталона с образцом происходит по одной поверхности, что приводит к засаливанию трущихся поверхностей и их нагреву, Поэтому в месте контакта эталона сисследуемым образцом образуется расплав,препятствующий обновлению слоев истираемого материала, что приводит к изменениюусловий истирания и снижает точность определения абразивных свойств исследуемойпороды.Кроме того, в тех случаях, когда расплавне образуется, соляная пыль за счет большей, чем у угля, пластичности запрессовывает отверстия в стенках стакана, что затрудняет вынос продуктов истирания запределы стакана и не позволяет обновляться слоям испытуемого образца,Цель изобретения - повышение качестваисследований за счет создания благоприятных условий по выносу продуктов истирания и отводу тепла от трущихся поверхностей.Поставленная цель достигается тем, чтоцилиндрическая часть переходного конусаустановлена с эксцентриситетом, величинакоторого составляет не менее четверти разности между наружным и внутренним диаметрами эталона, при этом частота враще 964143ния эталона определяется из соотношенияои ( - ,гдеп - частота вращения эталона, об/мин;1 - время, достаточное для охлаждения поверхности испытуемого образца, с;причем на боковых поверхностях эталонавыполнены наклонные пазы.На фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - стакан, конусс цилиндром и эталонным кольцом в про- Оцессе испытаний, продольный разрез; нафиг, 3 - то же, при повороте на 180,на фиг. 4 - эталонное кольцо; на фиг. 5 -разрез А - А на фиг. 4,Устройство содержит электропривод 1со шпинделем 2 и вставленным в него переходным конусом 3 с цилиндрическойчастью 4, в основании которого закрепленэталон 5, выполненный в виде кольца снаклонными пазами 6. На шпинделе установлен груз 7, а на корпусе 8 укреплен 20стакан 9, заполненный раздробленнымобразцом 10. В кольцевой щели стаканаразмещен цилиндр 4 с эталоном 5, Ширинащели стакана по радиусу больше суммарной ширины рабочей поверхности эталонаи удвоенной величины эксцентриситета.В процессе испытания привод 1, вращаяпереходный конус 3 с постоянным числомоборотов и, истирает при неизменном на протяжении всего опыта давлении Р эталонноекольцо 5 об образец 10. Во время враще- зония за счет эксцентриситета между осямистакана 9 и цилиндрической части 4 кольцо 5 попеременно контактирует с поверхностью испытуемого образца 10. Поверхность а образца 10 (фиг. 2) не контактирует с кольцом 5 и поэтому отдает тепло, за 35несенное при трении, окружающей среде.В то же время часть поверхности в образца 10, находящаяся в контакте с кольцом 5,нагревается от трения.После поворота эталона на 180 (фиг. 3) 4 Оохлади вшаяся поверхность а вступает вконтакт с кольцом 5, а нагревшаяся поверхность в образца 10 обнажается, чтопозволяет ей отдавать полученное теплоокружающей среде. При этом для того,чтобы открытая поверхность испытуемойпороды успела охладиться, время, за которое эталон совершит пол-оборота и опятьвступит в контакт с этой поверхностью,должно быть не меньше времени, необходимого для снятия поверхностной темпе Оратуры образца, т. е.ЗОи ( - )где п - частота вращения, об/мин;1 - время, достаточное для охлажденияповерхности испытуемого образца, с,Кроме того, с целью улучшения условий охлаждения, истираемые поверхности а и в в процессе работы не должны перекрываться эталоном, а для этого величина эксцентриситета должна быть равной половине ширины эталонного кольца. В противном случае поверхность перекрытия будет находиться в постоянном контакте с эталоном и не сможет охлаждатьсяОбразовавшиеся продукты истирания подхватываются наклонными пазами 6 кольца 5 и выносятся через верх стакана 9 наружу, что способствует эффективному обновлению слоев,Применение изобретения улучшает условия обновления слоев истираемого материала за счет снижения поверхностной температуры испытуемого образца и выноса продуктов разрушения, что позволяет увеличить весовой износ эталона и таким образом повысить качество исследований, а также использовать предлагаемое устройство для определения абразивности угля, калийных руд и других горных пород.Формула изобретенияУстройство для определения абразивности горных пород, включающее корпус, элект. ропривод со шпинделем, переходной конус с закрепленным на нем эталоном в форме кольца и емкость, выполненную в виде стакана с двойными стенками, отличающееся тем, что, с целью повышения качества иссле-, дований, цилиндрическая часть переходного конуса установлена с эксцентриситетом, величина которого составляет не менее четверти разности между наружным и внутренним диаметрами эталона, при этом частота вращения эталона устанавливается из соотношениягде и - частота вращения, обмин;1 - время, достаточное для охлаждения поверхности испытуемого образца, с;причем на боковых поверхностях эталона выполнены наклонные пазы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР350960, кл. Е 21 С 39/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССР266687, кл. Е 21 С 39/00, 1970.ВНИИПИ Го по дела 113035, Моска илиал ППП Псударственного м изобретений а, Ж - 35, Рау тент, г. Ужго комитета Си открытийшская набод, ул. Про Редактор А. ФроловаЗаказ 7165/4 Составител Техред И. В Тираж 623 Л, Березкирес рректор М дписноеСР 4/5ная, 4