Центробежная установка для испытания образцов горных пород

 

Изобретение относится к технике испытаний материалов. Цель изобретения - расширение технологических возморкностей установки путем обеспечения ударного взаимодействия частей образца при регулируемом повороте плоскостей разрыва. В корпусе 1 размещен привод 2 вращения и платформа 3, соединенная валом 4 с приводом 2. На платформе 3 закреплена направляющая (Н) 5, выполненная в виде полого цилиндра с прямолинейным 6 и винтовым 7 пазами, на внутренней поверхности . В полости Н 5 расположены грузы (г) 8,9, к которым прикреплены захваты 13,14 для образца 15 и ролики 10,11 входящие соответственно в пазы 6,7. На торцах Н 5 установлены фиксатор положения Г 8 и тормоз 12 для остановки Г 9 в заданном месте Н 5. Приводом 2 раскручивают ппатформу 3 с Н 5. Центробежное усилие Г 9 разрывает образец 15, часть которого вместе с захватом 14 и Г 9 перемещается до тормоза 12, поворачиваясь вокруг оси Н 5 за счет взаимодействия ролика 11 Г 9 с пазом 7. После остановки Г 9 освобождают от фиксатора Г 8, который с захватом 13 и оставщейся частью образца 15 перемещается без вращения к Г 9. Происходит соударение частей образца 15 при заданном повороте плоскостей разрушения . 1 ил. 1C (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4234318/22-03 (22) 24,04.87 (46) 23.01.89. Бюл. Ф 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620.178.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1257453, кл. G 01 N 3/30, 1985. (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к технике испытаний материалов. Цель изобретения — расширение технологических возмодностей установки путем обеспечения ударного взаимодействия частей образца при регулируемом повороте плоскостей разрыва. В корпусе 1 размещен привод 2 вращения и платформа

3, соединенная валом 4 с приводом 2.

На платформе 3 закреплена направляющая (Н) 5, выполненная в виде поло.(5!) G 01 N 3/30, Е 21 С 39/00 го цилиндра с прямолинейным 6 и вин j товым 7 пазами, на внутренней поверхности. В полости Н 5 расположены грузы (Г) 8,9, к которым прикреплены захваты 13,14 для образца 15 и ролики 10,11 входящие соответственно в пазы 6,7. На торцах Н 5 установлены фиксатор положения Г 8 и тормоз 12 для остановки Г 9 в заданном месте

Н 5. Приводом 2 раскручивают платформу 3 с Н 5. Центробежное усилие Г 9 разрывает образец 15, часть которого вместе с з ахв атом 14 и Г 9 пер емещается до тормоза 12, поворачиваясь вокруг оси Н 5 эа счет взаимодействия ролика 11 Г 9 с пазом 7. После остановки Г 9 освобождают от фиксатора Г 8, который с захватом 13 и оставшейся частью образца 15 перемещается .беэ вращения к Г 9. Происходит соударение частей образца 15 при заданном повороте плоскостей разрушения. 1 нл.

1453235

Изобретение относится к технике испытайий материалов, в частности к установкам для испытания образцов горных пород при ударном взаимодействии по плоскостям разрыва.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей установки путем обеспечения ударного взаимодействия частей образца при регулируемом повороте плоскостей разрыва.

На чертеже показана схема центробежной установки для испытания образцов горных пород.

Установка содержит корпус 1, размещенный в нем привод 2 вращения, платформу 3, установленную на корпусе 1 и связанную с приводом 2 вращения посредством вала 4, закрепленную на платформе 3 направляющую 5, выпол-2р ненную в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого выполнены прямолинейный 6 и винтовой 7 пазы, грузы 8 и 9, размещенные в полом цилиндре с возможностью перемещения, 25 ролики 10 и 11, закрепленные на боковой поверхности грузов 8 и 9 соответственно, тормоз 12, закрепленный на торцовой части направляющей 5, захва ты 13 и 14 для испытуемого образца

15 горной породы, соединенные соответ ственно с грузами 8 и 9, и фиксатор положения груза 8. Ролик 10, закрепленный на грузе 8, входит в прямолинейный паэ 6, ролик 11, закрепленный на грузе 9, входит в винтовой паэ 7.

T ормоз 12 у ст ановл ен с возможно ст ью изменения места торможения груза 9 по длине направляющей 5. Фиксатор положения груза 8 выполнен в виде барабана 16 с навитой на нем тягой

17, прикрепленной к грузу 8, и электромагнитного стопора угла поворота барабана 16. Стопор состоит из электромагнитной катушки 18 и подпружиненного якоря 19, фиксирующего положение барабана 16. Для повышения надежности работы в направляющей 5— полом цилиндре выполнены дополнительные прямолинейный и винтовой пазы.

Установка работает следующим обр азом.

Включают привод 2 вращения и посредством вала 4 приводят во вращение платформу 3 с направляющей 5.

По мере раскручивания платформы 3 возрастает центробежное усилие от груза 9 и происходит разрушение образца 15 разрывом по слабейшему сечению. После разрыва образца 15 груз

9 с частью образца 15, закрепленной в захвате 14, перемещается вдоль направляющей 5, ролик 11 посредством винтового паза 7 поворачивает груз 9 с захватом 14 и частью образца 15 вокруг оси направляющей 5. Угол поворота определяется шагом винтового паза 7 и положением тормоза 12. Плоскость разрыва на части образца 15, закрепленная в захвате 14, поворачивается на такой же угол относительно аналогичной плоскости на части образца 15, закрепленной в захвате 13.

После остановки груза 9 тормозом 12 подают ток в катушку 18. Якорь 19 преодолевает сопротивление пружины, втягивается в катушку 18 и освобождает барабан 16. Под действием центробежного усилия груз 8 сматывает тягу 17 с барабана 16 и перемещается в направленно груза 9. Часть образца, закрепленная в захвате 13, наносит удар по части образца, закрепленной в захвате 14, осуществляется повторное ударное взаимодействие частей образца 15 при заданном повороте плоскостей разрушения разрывом.

Фиксируют результаты соударения (диаграмму изменения нагрузки, крупность кусков дробления, характер разрушения), Следующий опыт проводят при новом угле разворота плоскостей разрушения, для чего изменяют место торможения груза 9 регулировкой тормоза 12. Силу удара при повторном соударении регулируют изменением начального положения грузов 8 и 9 с помощью барабана !6 и тяги 17 и скоростью вращения платформы 3: с уменьшением радиуса вращения грузов

8 и 9 необходима большая скорость для разрыва образца 15 и это дает большую ударную нагрузку при соударении частей образца.

Изобретение позволяет проводить систематические исследования р езультатов повторного взаимодействия между частями разрушенного образца горной породы. Эти исследования, выполняемые при различных углах взаимного разворота плоскостей разрушения отрывом, позволяют определить энергоемкость образования единицы новой поверхности при повторном ударном разрушении, дробимость и другие практически важные характеристики для различных типов пород„для раэлич3235

4 груза, установленные на направляющей с возможностью перемещения, фиксатор положения одного из грузов и тормоз, 5 закрепленный на торцовой части направляющей, отличающаяся тем, что, с целью расширения техноло= гических возможностей, установки путем обеспечения ударного взаимодейстip вия частей образца при регулируемом повороте плоскостей разрыва, она снабжена роликами, закрепленными на боковой поверхности грузов, направляющая выполнена в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого имеются -прямолинейный и винтовой пазы, при этом ролик одного груза входит в прямолинейный паз, ролик другого груза входит в винтовой паз, а тормоз установлен с возможностью изме- нения места торможения груза по длине направляющей.

l45 ных углов наклона направления нагрузки разрушения к плоскостям слоистости пород. Результаты этих исследований могут найти применение при оценке возможных последствий внезапных выбросов и горных ударов,при расчетах смещений элементов массива при работе с обрушением кровли и в. других случаях,где имеет место повторное взаимодействие между частями разрушенного объекта, Формула изобретения

Центробежная установка для испытания образцов горных пород, содержащая корпус, размещенный в нем привод вращения, платформу, установленную на корпусе и связанную с приводом вращения посредством вала, направляющую, закрепленную иа платформе, два.

Составитель В,Тальвойш

Техред М.Дидык

Корректор В.Гирняк

Редактор Л.Зайцева

Заказ 7274! 37 Тираж 788 Под писно е

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНК1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

fi3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5