Установка для исследования прочностных

O n Pl (: A Н И Е 287876

ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социелистичесних

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено ОЗХ1.1969 (№ 1336163!22-3) Кл. 5b, 39/00 с присоединением заявки М

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК Е 21с 39.00

УДК 624.131(088.8) Приоритет

Опубликовано ОЗ.XI1.1970. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 21.1.1971

Авторы изобретения

А. А. Кораблев, Г. И. Ягодкин и Л, Д. Борисенко

Институт горного дела им. А. А. Скочинского

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД

В УСЛОВИЯХ ОбЪЕМНОГО НАГРУЖЕНИЯ

Известные установки для исследования механических характеристик материалов в режиме динамического нагружения в условиях постоянно действующего высокого гидростатического давления, в которых динамическая нагрузка передается по оси образца, не позволяют достичь достаточно точных измерений.

Предлагаемая установка отличается тем, что для повышения надежности и точности из- 10 мерений она выполнена с ударным блоком, поршневая полость которого соединена с испытательной гидрокамерой трубопроводом и снабжена фиксирующим манометром, служащим для передачи импульса ударному блоку. 15

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

B гидрокамере 1 установки расположен образец 2, заклю генный в герметичную обо Io÷ку. В верхней части гидрокамеры имеется на- 20 грузочный поршень 8, опирающийся при испытаниях одним концом на торец цилиндрического образца, а другим закрепленный на траверсе 4 (нагружающего устройства) .

Гидрокамера 1 и поршень 8 размещены в 25 корпусе 5, заполняемом жидкостью под давлением через трубопровод б. Корпус 5 снабжен съемной крышкой 7 с уплотнительным кольцом 8, предназначенным для уплотнения штока нагрузочного поршня 8. Корпус 5 име- 30 ет также прсдохранптельньш клапан 9, тензоманометр 10, например, с проволочными тснзодатчиками, присоединенный к тензоблоку 11, и клиновое уплотнение 12 для вывода проводов от тензодатчнков 18, закрепленных на испытуемом образце. Корпус с испытательной камерой жестко закреплен на раме

14, которая может перемещаться по направляющим траверсам 15, снабженной указателем 1б для фиксации величины перемещения нагрузочного поршня 8. жидкость в корпус и испытательную камеру подается от насосной станции 17 по трубопроводу 18, снабженному обратным клапаном

19, через поршневую полость 20 ударного блока 21, создающего заданные величины динамического нагружения образцов. Поршневая полость ударного блока снабжена трубопроводом 22, на котором установлен фиксирующий манометр 28, например тензоманометр, датчики которого присоединены к тснзоусилителю 24. Выходной сигнал с тензоусилителя подастся на реле 25, управляющего работой элсктромапштного механизма 2б, подающего начальный импульс, например, на воспламенение заряда энергоносителя 27, заключенного в зарядной камере 28, соед|шенной с нагрузочным двусторонним поршнем 29 ударного блока. Вентили 80 служат для перекрытия трубопроводов б и 18.

287876 9

Корректор О. С. Зайцева

Редактор Т. Фадеева

Составитель Л. Болотова

Подписное

Тираж 480

Заказ 3997/12

ЦНИИПИ

Типография, пр. Сапунова, 2

Действие установки при проведении исследований прочностных характеристик горных пород заключается в следующем. В начальном положении образец породы 2 установлен в испытательной гидрокамере и пригружен нагрузочным поршнем 8, установленным в некотором положении, определяемом указателем 1б. Провода от тензодатчиков 18, смонтированных на образце и предназначенных для определения прочностных или упругих его характеристик, присоединены к регистрирующему тензоблоку 11. К нему же присоединен проводами тензоманометр 10. Вентили 80 открыты.

С помощью насосной станции 17 жидкость по трубопроводу 18 через обратный клапан 19 подается в штоковую полость 20 ударного блока 21, полость корпуса 5 и в полость фиксирующего манометра 28. По мере повышения статического давления двусторонний поршень

29 ударного блока 21 перемещается к зарядной камере 28. При давлении срабатывания, определяемом и задаваемом фиксирующим манометром 28 и выходным сигналом тензоусилителя 24, которые предварительно проходят статическую тарировку, управляющее реле 25 подает команду на срабатывание электромагнитного механизма 2б, который, в свою очередь, подает импульс на воспламенение заряда энергоносителя 27, заключенного в зарядной камере 28, и заряд срабатывает.

Одиночный импульс энергии образовавшихся в зарядной камере газов (величина этой энергии может регулироваться по амплитуде и длительности передачи) передается двустороннему поршню 29, а от него в гидросистему и жидкости, заключенной испытательной гидрокамере 1 и корпусе 5, и испытуемому образцу породы 2. Под действием этого импульса образец породы будет деформирован. Деформации образца при различных уровнях динамического нагружения фиксируются тензоблоком 11 также, как и величина импульсного давления в гидросистеме (тензоманометром 10). На этом цикл испытаний заканчивается.

Для производства следующего цикла нагружения крышка 7 корпуса 5 снимается (вентили 80 перекрыты), рама 14 опускается по траверсам 15. При этом нагрузочный поршень

8 с крышкой остается в верхней части установки. Образец породы извлекают из испытательной гидрокамеры 1, à íà его место устанавливают HOBhIH образец с тензодатчиками, провод от которых присоединяют к выводным проводам, проходящим через клиновое уплотнение 12 и частично находящимся в корпусе 5.

После этого рама 14 поднимается, на кор20 пусе 5 закрепляют крышку 7, а величину поджатия поршня 8 контролируют по указателю 1б. После закрепления крышки 7 открывают вентили 80, перезаряжают ударное устройство, и установка готова к следующему

25 циклу испытаний.

Предмет изобретения

Установка для исследования прочностных

Зо характеристик образцов горных пород в условиях объемного нагружения, включающая раму с испытательной гидрокамерой для образцов, насосную станцию и регистрирующий тензоблок, отличающаяся тем, что, с целью

35 повышения надежности и точности измерений, она выполнена с ударным блоком, поршневая полость которого соединена с испытательной гидрокамерой трубопроводом и снабжена фиксирующим манометром, служащим для пере40 дачи импульса ударному блоку.