CS273028B1 - Device for rock strength measuring - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení k měření indexu pevnosti hornin v bodovém zatížení, zejména pro použití v terénu.

Jsou známa zařízení k měření pevnosti hornin, umožňující měřit vrtná jádra, u kterých hydraulický zatěžovací lis s příslušným manometrem je uložen v tuhém ocelovém rámu a zatěžovací hroty se posouvají po vodicích stojinách rámu. Uvedená konstrukce zařízení je robusní a z toho plyne jeho velká hmotnost. Zatěžovací hroty se po několika zkouškách deformují. Měřici systém není odolný proti hydraulickým rázům a vibracím. Manometry-je nutno pravidelně podrobovat kontrolním měřením, popřípadě je měnit pro jejích trvalé poškození. Pro zjišťování velikosti síly jsou známé kruhové věnce se snímači deformace, u kterých tyto snímače jsou uloženy uvnitř a vně věnce a jsou tedy namáhány tahem a tlakem.

Podstata zařízení k měření pevnosti hornin podle vynálezu je v tom, že uvnitř kruho- . vého věnce prostřednictvím podstavce opatřeným drážkou pro uložení, břitu dolního opěrného tělesa je umístěn zatěžovací lis. Uvnitř kruhového věnce je dále souose s dolním opěrným tělesem uchyceno horní opěrné těleso. Kruhový ocelový věnec nahrazuje funkci tuhého ocelového rámu a současně je použit jako siloměrný kroužek, přičemž snímače deformace s elektrickým výstupem snímané veličiny jsou uloženy v neutrální ose kruhového věnce. Pro dosažení nižší hmotnosti zařízení lze toto realizovat tak, že kruhový věnec sestává ze dvou částí, které jsou od sebe vzdáleny nejméně o šířku zatěžovacího lisu, přičemž horní opěrné těleso i dolní opěrné těleso je společné pro obě části kruhového věnce. Dolní opěrné těleso svým břitem je uloženo v drážce, která je umístěna v libovolné poloze na zatěžovacím lisu. Na zatěžovacím lisu pod středním zatěžovacím hrotem je uložen nosník vratných pružin, které jsou upevněny jedním koncem na nosník a druhým koncem na podstavec zařízení.

Hlavní výhody uspořádání zařízení k měření pevnosti hornin podle tohoto vynálezu spočívají v tom, že jde o zařízení konstrukčně i výrobně jednoduché, že je možno tyto konstruovat pro běžné rozměry vrtných jader a požadované plynulé zvyšování osové zatěžující síly s jejím elektrickým výstupem. Uložení snímačů deformací v neutrální ose věnce zabezpečuje jejich namáhání jen tahem. Snadná přeprava zařízení je zajištěna jeho hmotností do 15 kg.

Na připojeném výkresu je na obr. 1 naznačen v nárysu příklad provedeni zařízení podle vynálezu, na obr. 2 je v bokorysu, na obr. 3 je příklad provedení se dvěma věnci v nárysu a na obr. 4 je v bokorysu.

Hydraulický zatěžovací lis 5 je pevně přichycen k podstavci 6. Podstavec 6 je ve své vnitřní části opatřen drážkou J.5. Vodicí mezerou podstavce 6 volně prochází věnec £, na jehož protilehlých stranách jsou pevně uchycena horní opěrná tělesa 2 a dolní opěrná tělesa

3. Dosedací plochy opěrných těles 2 a 3 k věnci £ jsou vytvořeny ve tvaru křivky, která se přibližuje předpokládanému tvaru deformovaného věnce J.. Horní opěrné těleso 2 je na opačné straně opatřeno zatěžovacím hrotem 4. Dolní opěrné těleso 3 je na opačné straně opatřeno břitem j.6, zapadajícím do drážky 15 tělesa podstavce 6. Střední zatěžovací hrot 4 je uložen ve stavěcím šroubu zatěžovacího lisu 5, ke kterému je přichycen také nosník 9 vratných pružin W. Horní část zatěžovacího lisu 5 je opatřena držákem 7 jádra .14. Zatěžovací hroty 4 jsou výměnné. Svorníky 8 zabraňují vypadnutí věnce £ z podstavce 6.

Vlastní siloměr je tvořen kruhovým věncem 1_, v jehož neutrální ose nejvýhodněji v místech 90° od středu opěrných těles 2 a 3 jsou při tmeleny dva snímače I.J., J.2 deformace a například dva polovodičové tenzometry typu p a dva polovodičové tenzometry typu n, jejichž konstanty nelinearity jsou stejné. Vodiče J.3 od snímačů J.I., J.2 deformace jsou přichyceny neznázorněnou bandáží k věnci J. a ukončeny v přizpůsobovacím obvodu 1.8, jehož výstup končí v konektoru J.7, uchyceném v podstavci 6. Konektorem J.7 lze snímače J.1, 12 deformace připojit k měřicímu řetězci zařízení, na jehož měřicím přístroji lze odečíst velikost zatěžující síly a ji odpovídající hodnotu deformace věnce T podle cejchovních křivek věnce J..

Po ustavení zařízení do základní polohy a připojení konektoru 17 k měřicímu řetězci, se do držáku 7 vloží vrtné jádro J.4. Hydraulický zatěžovací lis 5 svojí činností nejdříve přiblíží zatěžovací hroty 4 k vrtnému jádru J.4. Zatěžující síla se přenáší přes vrtné jádro J.4 na opěrná tělesa 2 a 3 věnce J_. Věnec £ se tím deformuje a velikost deformace se snímá <

%

CS 273 028 Bl 2 snímači ££, £2 uchycených na věnci £. Po provedeném měření a po uvolnění neznázorneného přepouštěcího ventilu hydraulického lisu 5 vratná pružina £0 zajistí rychlý návrat středního zatěžovacího hrotu 4 do základní polohy.

Konstrukce zařízení k měření pevnosti hornin podle tohoto vynálezu umožňuje při podstatném snížení hmotnosti a výrobních nákladů zachovat jeho optimální měrové vlastnosti.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Zařízení k měření pevnosti hornin, tvořené zatěžovacím lisem a kruhovým věncem se snímači deformace, vyznačující se tím, že uvnitř kruhového věnce (1) je prostřednictvím podstavce (6) opatřeným drážkou (15) pro uložení břitu (16) dolního opěrného tělesa (3) umístěn zatěžovací lis (5), dále souose s dolním opěrným tělesem (3) je uchyceno horní opěrné těleso (2), přičemž snímače (11, 12) deformace jsou uloženy v neutrální ose kruhového věnce (1).

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že kruhový věnec (1) sestává ze dvou částí, které jsou od sebe vzdáleny nejméně o šířku zatěžovacího lisu (5), přičemž horní opěrné těleso (2) i dolní opěrné těleso (3) je společné pro obě části kruhového věnce (1) a drážka (15) je umístěna v libovolné poloze na zatěžovacím lisu (5).

3. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačující se tím, že na zatěžovacím lisu (5) pod středním zatěžovacím hrotem (4) je uložen nosník (9) vratných pružin (10), které jsou upev něny jedním koncem na nosník (9) a druhým koncem na podstavec (6).