Способ определения допустимых нагрузок

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК 7 119)-0 Бюл. В атчики ого маьсных наи регистраэца и . ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ(088.8)учных трудов "ИргиИркутск, 1977,54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОПУСТИМЫХАГРУЭОК57) Изобретение относится к горномуелу. Цель - повышение точностиДлятого размещают образец и дагрузки в блоке эквивалентнериала (БЭМ), к блоку импулрузок прикладывают усилияируют их. К поверхности об к БЭМ крепят проводники и по изменениювеличины пропускаемого через них тока оценивают состояние образца и БЭМпри их нагрутении. В качестве допустимых выбирают нагрузки с амплитудночастотными характеристиками, при которых разрушается БЭМ, но сохраняетсяцелостность образца. Существует не.сколько вариантов реализации способафв одном образец размещают вБЭМчастично, проводники для образца иБЭМ выполняют равными по физико-ме"ханическим свойствам соответственно,в другом варианте к образцу и БЭМкрепят по несколько проводников, располагая их в виде одной или нескольких координатных сеток. 5 э.п. ф-лы,3 ил.Изобретение относится к горному делу, в частности к способам определения допустимых нагрузок при импульсном нагружении, и может быть использовано при разработке средств для отбойки взрывом кристаллосодержащих пород с обеспечением целостности монокристаллических включений минералов.10Цель изобретения - повышение точности.На фиг.1 показан блок эквивалентного материала с размещенным в нем образцом, скрепленным с ним проводником; на фнг,2 - блок эквивалентно-.15 го материала со скрепленным с ним проводником; на фиг.3 " амплитудно- частотные характеристики импульсных нагрузок, воздействующих на блок с образцом.Способ осуществляют следующим образом.В блок 1 эквивалентного материала с физико-механическими свойствами, близ" кими физико-механическим свойствам вме 25 щающей породы, непосредственно в мо- мент его изпотовления замоноличивают образец 2 и датчики нагрузки (не по", казаны). К поверхности .образца 2 и поверхности блока 1 эквивалентного материала предварительно крепят про" водники 3 и 4; подсоединяют к ним выводы 5 и 6, электроизолируют проводники 3 и 4 и выводы 5 и б.от контакта с эквивалентным материалом блока 1, чтобы устранить утечки тока, Готовый блок 1 эквивалентного материала с эаМоноличенным в него образцом 2 нагружают тем.или иным образом импульсной нагрузкой, например, с по-, 40 мощью заряда 7 взрывчатого вещества. По проводникам 3 и 4 пропускают электр трический ток, подсоединив предварительно выводы 5 и б к регистрирующей аппаратурев качестве которой могут 45 применяться стандартные самопишущие потенциометры, осциллографы (не показаны). Одновременно регистрируют изменение нагрузки (напряжение 6, деформация Е) на блок 1 и изменение величины тока в проводниках 3 и 4. При этом момент исчезновения или. уменьшения тока в проводнике будет соответствовать нагрузке, при которой на поверхности образца 2 или блока 1 появятся поверхностные микротре 55 щины, разрушающие проводники 3 и 4,Нагружают блок 1 эквивалентного материала с замоноличенным в нем.об разцом 2 (нли несколькими образцами) импульсной нагрузкой с различной формой (параметрами ).импульсов и строят амплитудно-частотные характеристики импульсов, которые будут образовывать три эоны (фиг.3): 1 - зона амплитуд-. но-частотных характеристик импульсов, не разрушающих ни образец 2, ни эквивалентный материал блока 1; 11 - эона амплитудно-частотных характеристик импульсов, разрушающих эквивалентный материал блока 1, но не разрушающих образец 2; 111 - зона амплитудно- частотных характеристик импульсов, разрушающих.и блок 1 и образец 2, При этом в качестве допустимых выбирают нагрузки, лежащие в зоне.П,При необходимости моделирования одного из естественных положений монокристаллов минералов, например при их росте и расположении в полостях, образец 2 размещают в.блоке 1. эквивалентного материала частично.Для обеспечения одновременности разрушения образца 2 и скрепленного с ним проводника 3, а также блока 2 и скрепленного с ним проводника 4 проводники 3 и 4 выполняют равными по физико-механическим свойствам со ответственно, образцу 2 и эквивалентному материалу блока 1. В качествематериала проводников могут применяться твердеющие электропроводныепасты или клен с соответствующимисвязующими веществами.Для определения разницы во времени между разрушением образца 2и прилегающего к нему эквивалентногоматериала блока 1 к образцу 2 дополнительно крепят проводник, равныйпо физико-механическим свойствамэквивалентному материалу.Для более полного представленияо распределении величины усилий идеформаций по поверхности образцаи блока используют несколько проводников, расположенных в виде однойили .нескольких координатных сеток,Размещение в блоке 1 нескольких.образцов повышает надежность и достоверность получаемых результатов, арасположение образцов на разных рас"стояниях от источника импульснойнагрузки позволяет определять параметры разрушающей нагрузки в зависимости от удаленности источника.П р и м е р. Блок 1 эквивалентногоматериала представляет собой прямойкруговой цилиндр диаметром 1 м;и1452979тах центр заряда ВВ располагают на середине высоты блока.При взрыве заряда ВВ и в процессе разрушения блока эквивалентного материала регистрируют одновременно показания датчиков давления и изменение величины тока в проводниках, нанесенных на образцы и на поверхность блока, При этом момент исчезновения или уменьшения тока в проводнике считают соответствующим нагрузке, при которой на поверхности образца или блока появятся поверхностные микротрещинь, разрушающие проводники. Осциллограммы представляют собой графики изменения во времени укаэанных величин, имеющие совмещенные начала и одинаковый масштаб координат времени, Проведя через точку, характеризующую изменение тока в проводнике, прямую, перпендикулярную коорди-. нате времени до пересечения с кривой, описывающей изменение давления, получают значение давления (напряжения), соответствующее моменту образования поверхностных микротрещин, Если эта точка располагается на восходящей ветви импульса давления, то соответствующее ей значение давления считают амплитудным, если же она располагается на.нисходящей ветви,то амплитудным считают наибольшее значение кривой давления. Начала общего отсчета времени ведут от момента обрыва проводника, расположенного. на наружной поверхности заряда 7 ВВ,в месте его иницирования. Отрезок времени от начала положительной фазы импульса давления.до момента обрыва проводника с током на поверхности образца или блока считается равным периоду колебания давления. Пользуясь тариро" вочными графиками датчиков давления и учитывая цену деления отметчика времени на осциллограмме, строят амплитудно-частотные характеристики (фиг.3) и определяют по ним (зона ХШ) допустимые напряжения.Запись осуществляют на осциллогра О фической бумаге двумя параллельно ра- . ботавшими электронно-лучевыми осцилло- . графами Н. В различных блоках применяют следующие ВВф черный порох, игданит стандартного состава, аммонит 55 В 6 и гексоген, Эти ВВ имеют различные взрывчатые характеристики и служат для создания (генерирования) импульсов различной формы. Во всех опыФ о р м у,л а и з о б р е т е н и я1. Способ определения допустимых нагрузок при импульсном нагружении образца, включающий размещение образца и датчиков нагрузки в блоке экви" валентного материала, приложение к блоку импульсных нагрузок и регистрацию усилий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, 1452979поверхности образца и блоку зквива;рентного материала крепят проводникипо изменению величины пропускаемоо через них тока оценивают состояБ не образца и блока при их нагруже)ии, при этом в качестве допустимых выбирают нагрузки с амплитудно-часотными характеристиками, при которыхроисходит разрушение блока зквива.-ентного материала, но сохраняется елостность образца.2. Способ по п,1, о т л и ч а юи й с я тем, что образец размещаь т в блоке эквивалентного материала астично,3. Способ по пп,1 и 2, о т л и "а ю щ и й с я тем, что проводникия образца и эквивалентного материала выполняют равными но физико-меха 20 ическим свойствам соответственно образцу и эквивалентному материалублока,4. Способ по пп.1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что к образцудополнительно крепят проводник, рав"ный по физико-механическим свойствамэквивалентному материалу,5, Способ по пп,1-4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что к образцуи эквивалентному материалу крепят понесколько проводников, располагая ихв виде одной или нескольких координатных сеток,6, Способ по нп,1-5, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что в блокеэквивалентного материала размещаютнесколько образцов, которые могутбыть расположены на разных расстояниях от источника импульсной нагруэкие1452979 Составитель В.Тальвоактор С.Пекарь Техред Л.Олийнык орректор А Обручар КНТ ССС Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро роектная, 4 Заказ 7145/24 Тираж 449 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5