Установка для физико-механических исследований образцов материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания образцов материалов, преимущественно горных пород, на прочность и деформационные свойства под механической нагрузкой. Цель изобретения - приближение испытаний к эксплуатационным нагрузкам буровых скважин путем обеспечения затухающих осевых колебаний на разных участках образца. Установка содержит захваты 2 для слоистого образца, инерционные грузы 4, связанные упругими элементами 5 с захватами 2 для создания на образце осевых затухающих колебаний с помощью привода 7 и приспособления 8, для периодического соединения инерционных грузов с нагружающим винтом 6 привода 7. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (!9) (И) (so 4 С 01 И 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4361496/25"28 (22) 11.01,88 (46) 30,08.89. Бюл. В 32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 620. 178.3 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1416892, кл. С 01 N 3/32, 1987. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ФИЗИКО-ИЕХАНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к испытательной технике, к установкам для испытания образцов материалов, преи2 мущественно горных пород, на прочность и деформационные свойства под механической нагрузкой. Цель изобретения — приближение испытаний к эксплуатационным нагрузкам буровых скважин путем обеспечения затухающих осевых колебаний на разных участках образца. Установка содержит захваты 2 для слоистого образца, инерционные грузы 4, связанные упругими элементами 5 с захватами 2 для создания на образце осевых затухающих колебаний с помощью привода 7 и приспособления

8, для периодического соединения инерционных грузов с нагружающим винтом 6 привода 7, 1 ил.

3 1504559

Изобретение относится к испытательной технике к установкам для испытаI ния образцов материалов, преимущественно горных пород, на прочность и деформационные свойства под механической нагрузкой °

Цель изобретения — приближение испытаний к эксплуатационным нагрузкам буровых скважин путем обеспечения 1ð затухающих осевых колебаний на разных участках образца, На чертеже представлена схема установки °

Установка содержит корпус 1, кольцевые захнаты 2 для охватывания соответствующих участков образца 3, инерционные грузы 4 и упругие элементы 5, связывающие грузы 4 с захватами 2, нагружающее приспособление, связанное 20 с грузами и включающее:винт 6 с приводом 7 вращения, и приспособление 8 для разъемного соединения винта 6 с грузами 4, Винт 6 установлен параллельно оси 25 захватов 2 и размещен в отверстиях грузов 4. Грузы 4 установлены с воэможностью перемещения вдоль оси захватов 2. Приспособление для разъемного соединения грузов 4 с винтом 6 30 выполнено в виде подпружиненных ферромагнитных стержней 8, установленных на грузах 4 перпендикулярно оси винта 6 и взаимодействующих с профилем резьбы винта и электромагнитных ка1

35 тушек 9 для осевого перемещения стержней 8.

Упругие элементы 5, выполненные в виде пружин, установлены для устранения перекосов грузов 4 по направляющей 10, Винтовой нагружатель 11 установлен для создания осевой нагрузки на образце. Испытуемый образец выполнен слоистым или составным из частей, Приборы 12 осуществляют контроль

45 за состоянием образца.

Установка работает следующим образом.

Винтовым нагружателем 11 создают осевую начальную нагрузку на составном образце 3, Подают ток в катушки

9 и выводят стержни 8 иэ взаимодействия с профилем резьбы винта 6, Включают привод 7 и вращают винт 6.

Для возбуждения затухающих колебаний осевой нагрузки на участках образца обесточивают соответствующие катушки 9. Стержни 8 на соответствующих грузах 4 перемещаются до взаимодействия с профилем резьбы вращающегося винта и смещают грузы 4 вдоль оси нинта до момента подачи тока в соответствующие катушки, Затем стержни 8 вынодят из взаимодействия с резьбой винта и грузы 4 совершают затухающие перемещения вдоль оси захватов под действием пружин 5. На образце создаются экспериментальные затухающие осевые нагрузки. Порядок возбуждения колебаний на участках задают порядком обесточивания катушек 9, начальные амплитуды нагрузки задают наибольшими смещениями грузов и жесткостью пружин 5 в моменты разъединения грузов с винтом. Параметры затухания колебаний регулируют весом грузов и жесткостью пружин. Опыты проводят при различных очередностях и интервалах между нагружениями и различных параметрах нагружений, а также при разных начальных осевых усилиях на образцах, при различных условиях на границах образцов, на границах между слоями.

Число грузов подбирают в соответствии с числом участков нагружения, количество которых определяется числом исследуемых слоев, задачами испытаний.

Формула и э обретения

Установка для физико-механических исследований образцов материалов, содержащая корпус, кольцевые захваты для охватывания участкон образца, нагружающее приспособление, винт с приводом вращения, инерционные кольцеобразные грузы, охватывающие соответствунищие захваты и связанные с ними соединенные с соответствующими захватами упругие элементы и приспособления для периодического соединения винта с грузами, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью приближения испытаний к эксплуатационным нагрузкам буровых скважин путем обеспечения затухающих осевых колебаний на разных участках образца, она снабжена направляющей, в каждом инерционном грузе выполнены по два отверстия, оси которых параллельны оси груза, в которые проходят соответственно винт и направляющая, инерционные грузы установлены с возможностью перемещения вдоль оси захватов.