Установка для испытания образцов горных пород на прочность

 

Изобретение относится к испытаниям материалов. Целью изобретения является приближение условий испытаний к реальным условиям эксплуатации опорных элементов в шахте в зоне неустановившегося опорного давления путем обеспечения испытаний при осевом нагружении двух взаимодействующих между собой образцов. Установка содержит закрепленный шаровым шарниром 6 рычаг с поперечиной и активными захватами образцов 4, на большем плече 7 которого закреплен механизм циклического нагружения, включающий привод 8 вращения и две направляющие 12 с грузами 13, установленные на полуоси 11 с возможностью углового смещения. При встречном вращении колес 9, 10 закрепленные на них направляющие 12 поочередно смещаются относительно рычага, что приводит к повороту поперечины вокруг оси рычага, пригружению то одного образца и разгрузке другого, то наоборот. При перемещениях направляющих плечо действия одного из грузов 13 увеличивается, другого - на столько же уменьшается, а суммарная нагрузка на образец не меняется. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1587404 A 1 (51)5 G 01 N 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13 12 71

78 б 74

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4483426/25-28 (22) 15.09.88 (46) 23.08.90. Бюл. № 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомех аники и маркшейдерского дела (72) Е. В. Лодус (53) 620.178.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1516866, кл. G 01 N 3/32, 1988. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД НА ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к испытаниям материалов. Целью изобретения является приближение условий испытаний к реальным условиям эксплуатации опорных элементов в шахте в зоне неустановившегося опорного давления путем обеспечения испы2 таний при осевом нагружении двух взаимодействующих между собой об раз цов. Уст ановка содержит закрепленный шаровым шарниром 6 рычаг с поперечиной и активными захватами образцов 4, на большем плече 7 которого закреплен механизм циклического нагружения, включающий привод 8 вращения и две направляющие 12 с грузами 13, установленные на полуоси 11 с возможностью углового смещения. При встречном вращении колес 9, 10 закрепленные на них направляющие 12 поочередно смещаются относительно рычага, что приводит к повороту поперечины вокруг оси рычага, пригружению то одного образца и разгрузке другого, то наоборот. При перемещениях направляющих плечо действия из грузов 13 увеличивается, другого на столько же уменьшается, а суммарная нагрузка на образец не меняется. 2 ил.

1587404

15

Формула изобретения

40

50

Изобретение относится к испытаниям материалов, в частности к установкам для испытания образцов материалов при осевом нагружении.

Цель изобретения — приближение условий испытаний к реальным условиям эксплуатации опорных элементов в шахте в зоне неустановившегося опорного давления путем обеспечения испытаний при осевом нагружении двух взаимодействующих между собой образцов.

На фиг. 1 представлена установка, вид сверху; на фиг. 2 — то же, вид спереди.

Установка содержит корпус с основанием 1 и стойкой 2, размещенные на основании два пассивных захвата 3 для образцов 4 и механизм циклического нагружения, выполненный в виде неравноплечего рычага 5, связанного со стойкой 2 с помощью шарового шарнира 6, размещенные на большом плече 7 рычага 5 привод 8 вращения, два соосных зубчатых колеса 9 и 10, кинематически связанных с приводом 8 и одно с другим с возможностью вращения в противоположных направлениях с одинаковой скоростью вокруг полуоси 11, две направляющие 12 с одинаковыми грузами 13, радиально закрепленные на соответствующих колесах 9 и 10, и закрепленную на конце малого плеча 14 рычага 5 поперечину 15, ось которой перпендикулярна оси рычага 5. На концах поперечины установлены два активных захвата 16 и 17. Паразитный вес привода и колес компенсируется грузом 18.

Регулировка горизонтального положения поперечины 15 осуществляется винтами 19, установленным в основании и взаимодействующими с пассивными захватами 3.

Установка работает следующим образом.

Испытуемые образцы 4 размещают в активных 16 и 7 и пассивных 3 захватах.

Винтами 19 выводят рычаг 5 в горизонтальное положение. Направляющие 12 устанавливают диаметрально и параллельно оси рычага 5, а грузы 13 — на равные расстояния от оси их вращения, что обеспечивает необходимые нагрузки, которые поперечина 15 передает на активные захваты

16 и !7 образцов.

Включают привод 8 и производят циклическое нагружение образцов. При встречном вращении колес 9 и 10 и направляющих 12 с грузами 13 последние поочередно смещаются относительно рычага, что приводит,к повороту поперечины 15 вокруг оси рычага, и нагружению то одного образца и разгрузке другого, то наоборот.

При перемещениях направляющих плечо действия одного из грузов 13 увеличивается, а другого на столько же уменьшается, поэтому суммарная нагрузка на оба образца остается неизменной. Скорость изменения нагрузок на образцах регулируют скоростью вращения колес 9 и 10 приводом 8.

После реализации заданного числа циклов нагружения переходят на режим длительно действующих нагрузок. Для этого выключают привод в тот момент, когда нагрузка на образцах распределена в соответствии с программой нагружения. При действии постоянных нагрузок образцы доводят до разрушения. Возможен повторный переход на циклическое нагружение.

Испытания проводят при разных комбинациях образцов горных пород, при совместном испытании образца горной породы и образца материала, используемого при изготовлении крепи. В результате исследуется работоспособность взаимодействующих опорных элементов в зоне неустановившегося опорного давления в шахте.

Установка для испытания образцов горных пород на прочность, содержащая основание, механизм циклического нагружения, выполненный в виде неравноплечего рычага, закрепленных на его большем плече полуоси, перпендикулярной оси рычага, и привода вращения, и установленного на полуоси и кинематически связанного с приводом колеса с радиальной направляющей и грузом на ней, и пару захватов образца, из которых активный связан с рычагом, а пассивный размещен на основании, отличающаяся тем, что, с целью приближения условий испытаний к реальным условиям эксплуатации опорных элементов в шахте в зоне неустановившегося опор-. ного давления путем обеспечения испытаний при осевом нагружении двух взаимодействующих между собой образцов, она снабжена. поперечиной, закрепленной на конце меньшего плеча рычага так,что ее ось перпендикулярна плоскости, проходящей через ось рычага и полуось дополнительной парой захватов второго образца, ось которых параллельна оси первой пары, и дополнительным колесом с направляющей и грузом, установленным соосно с основным и кинематически связанным с ним с возможностью встречного вращения, активные захваты обеих пар симметрично установлены по поперечине, а опора рычага выполнена в виде шарового шарнира, размещенного на основании, 1587404

15 17 13 5 11

Составитель Д. Поспелов

Редактор О. Юрковецкая Техред А. Кравчук Корректор С.Шевкун

Заказ 2415 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская на 6., д. 4,5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101