Устройство для исследования образцов материалов горных пород к прессу

(5 ) 5 (з 01 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОП А ССРР Н о СССР987 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Институт горного дела СО(56) 1. Авторское свидетельствйт 864047, кл. 6 01 МЗ/08, 192.,Авторское свидетельствоМ 1232992, кл, 0 01 й 3/08, 1 Изобретение относится к средствам разрушения образцов материалов для выявления картины разрушения и предназначено преимущественно для исследованйя" свойств горных пород при их разрушении. Изобретение касается устройств клиновой формы, которыми разрушают гребенчатый забой в виде чередующихся борозд и высту-пов, причем выступы разрушают, внедряя клин между ними и протягивая его вдоль борозд,Известно устройство для определения прочности и деформированности образца материала 11, Образец устанавливают на основание и нагружают клином. Образец имеет углубление по форме клина. По мере нэгружения клина измеряют усилие, при котором разрушается образец, и перемещение клина при разрушении, Недостатком устройства является невозможность исследования разрушения образцов гребенчатой формы при одновременном внедрении и протягивании клина.Известно устройство (прототип) для исследования разрушения материалов 21. Оно включает двухконсольный гребенчатый об 2(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ ГОРНЫХ ПОРОД К ПРЕССУ(57) Использование: для исследования механических свойств горных пород. Сущность изобретения; устройство включает контейнер с образцом, на который разрушающее усилие передается через клин. Рабочие плоскости клина наклонены относительно продольной и поперечной вертикальных плоскостей, Образец установлен вдоль одной из стенок контейнера, а основание клина - на противоположной стенке, 5 ил,М разец и клин с двумя рабочимй плоскостями, симметрично наклоненными относи- (Л тельно его продольной вертикальной средней плоскости. Клин вводят между гребнямии, нагружая его, наблюдают кар- Я тину разрушения образца. Недостатком устройства является его. ограниченная информативность из-эа несоответствия условий исследования условиям, которые воз никают на забое горной выработки, где клин (Я не только внедряют между гребнями, но и (Д протягивают вдоль них. ЫЦелью изобретения является приближение условий исследования к условиям забоя горных пород.На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг,2 - вид сбоку; на фиг,З - вид спереди; на фиг.4 - испытуе мый образец; н фиг.5 - клин.Устройство включает контейнер 1 и . клин 2, Образец 3 специальной формы воспроизводит часть забоя горной выработки с прорезанными прямыми бороздами, между которыми образованы гребни. На фиг,1-3 образец изображен атрихпунктирными линиями с двумя точками. Образец формуется1753343 воздействует на поверхность 8 большего размера, верхней поверхностью на фиг.5, образованной ребрами пластин, клин обра щен с зазором к перемычке между гребнями разрушаемого образца 3, нижней поверхностью на фиг.5, образованной также ребрами пластинЯзаимодействует со стенкой 4 контейнера. В другом рабочем положении клин 55 для подъемника, а позицией 15 (фиг.4) - точки гребней образца, с которых начинается действие сил,Устройство используют следующим образом.Вводят в контейнер 1 испытуемый образец 3; устанавливают клин 2 в одном из двух рабочих положений. Клин распирают между обращен вниз верхней поверхностью на точками 15 гребней образца 3 и задней стенфиг.5, шток пресса воздействует на нижнюю поверхность на фиг,5, поверхностью 8 меньшего размера клин обращен с зазором кой контейнера 1.,выпол нен ной выше других стенок, Размещают стенд на прессе и прикладывают его усилие к клину 2, По мере к перемычке образца, поверхностью 8 боль- возрастания усилия клин продвигается межиз бетона или вырезается из породы и пред- шего размера взаимодействует со стенкой 4ставляет собой основание-перемычку сдвумя контейнера,продольными прямоугольными гребнямиВ обоих случаях клин воздействует на(фиг,4). Ширина. и толщина гребней одного прямоугольные гребни рабочими поверхнообраэца могут отличаться от размеров греб. стями 11, Им могут быть приданы разныеней другого образца, норасстояние между углы наклона относительно вертикальных -внутренними гранями гребней должно быть продольной 12 и. поперечной 13 плоскостей,йостоянным. На фиг,1-3 штрихпунктирными например 40 и 50 или 50 и 35" или иные, Прилиниями показаны наибольшие и наимень- переходе от одного рабочего положения кшие размеры гребней, На фиг,4 наибольшие 10 другому, т.е. при повороте на 90" вокругразмеры гребней показаны сплошнымилини- горизонтальйой оси, параллельной плоскоями, наименьшие - штрихпунктирными,сти 13, а также поверхностям 8 и верхней иКонтейнер 1 представляет собой пла- нижней йоверхностям клийа на фиг.5, углыстины 4, 5, приваренные друг к другу и к наклонарабочихповерхностей 11 относительоснованию 6. Меньшая иэ стенок, отмечен но неподвижных координатных плоскостей 12" йых на фиг.2 позицией 4, выше других для и 13, а также относительно горизонтальнойудобства распора клина между этой стенкой плоскости меняются, Угол наклона к плоскостии образцом 3 вначале работы на стейде, В 13 становится угломнаклона к горизонтальнойосновании бпредусмотрены отверстия 7, плоскости, а угол наклона к горизонтальнойоблегчающие удаление образца иэ контей плоскости становится углом наклона к плосконера после разрушения, Имеются также сти 13.Уголнаклонакплоскости 12 сохраняетв резьбовые отверстия и вырезы для закреп- " ся, хотя меняется ориентация относительноления образца в контейнере и наблюдения, нее, От углов наклона зависит величйны со. Положение,в котором показан клин 2 ставляющих, на которые раскладывается усина фиг.5 не рабочее, но наиболее наглядное, 25 лиепресса на рабочих поверхностях 11:Клин 2 сварен из плоских 8 и изогнутых 9, " вертикальной составляющей, направленной10 пластин, Пластийы 9 изогнуты в однойвдоль гребней, идвух горизонтальных, однаизплоскости, пластины 10 - вдвух, Эти пласти- которых отжимает гребень наружу, а другаяны могут быть изготовлены из отдельных направлена к перемычке, Соотношение велисваренных плоских частей.30 чин этих составляющих, создающее напряОтогнутые части пластины 10 образуют женное состояние и определяющеерабочие поверхности 11 клина. Эти поверхно- эффективность разрушения, и является предстй расположены симметрично и наклонены метом исследования,относительно"продольной вертикальной сред- . Для упрощения изготовления и применей плоскостй 12 устройства (фиг,5). Кроме 35 йения устройства желательно использоватьтого, эти поверхйбстинаклонены относитель- оба положенияклина с одним итем же конно поперечной вертикальной плоскости 13, тейнером. Для этого толщина перемычекПлоскость 12 проходит через центр тя- разных образцов должна быть постоянной,жести клийа и перпендикулярна двум его а высота и ширина клина должны быть одиопорным плоскостям, Соответственно коли наковыми, Этот размер, обозначенный букчеству опорныхплоскостей клин может за- - вой а Ипоказанный на фиг.1-3, 5, в сумме снимать одно из двух рабочих положений, толщиной перемычки образца равен внутпри каждом из которых шток пресса воздей- ренней ширине контейнера.ствует на ту или иную опорную плос.ость. Дляповьисения жесткости клина плаПри одном рабочем положении к йй об стины 8 могут быть соединены ребромжес ращен вниз поверхностью 8 меньшего раз- ткости.мера (передней на фиг,5), шток пресса Позицией 14 (фиг.1-3) отмечены петлиду гребнями, отжимает их от серединй образца наружу и разрушает. В зависимости от условий и целей опыта разрушение может быть полным или частичным, Снимают с пресса контейнер, извлекают из него части разрушенного образца и наблюдают картину разрушения,В отличие от прототипа устройство предоставляет исследователю воэможность изучать разрушение образцов специальной формы, воспроизводящей часть забоя гор 1ной выработки и в условиях, приближенных к условиям забоя горных пород.формула изобретения.Устройство для исследования образцов материалов горных пород к прессу, содержащее предназначенный для размещения на одной из плит пресса клин с наклонными рабочими поверхностями, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью приближения 5 условий исследования к условиям забоягорных пород, оно снабжено контейнером, предназначенным для установки на другой плите пресса и размещения в нем образца вдоль одной из его стенок, клин 10 установлен в контейнере основанием напротивоположной стенке, а рабочие поверхности клина выполнены под углом и симметрично к плоскости, перпендикулярной опорной и проходящей через центр 15 тяжесги клина.1753343Фиг,Фиг, ХСоставитель В,Креймер дактор Т,10 рчикова Техред М,Моргентал Корректор А,Ворович аказ 2762 Тираж :Подписное ВНИИПИ Государственного комитета поизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская нвб., 4/5зводственно-издательский комбйнат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1