RU157386U1 - Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород - Google Patents
Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород Download PDFInfo
- Publication number
- RU157386U1 RU157386U1 RU2015106211/03U RU2015106211U RU157386U1 RU 157386 U1 RU157386 U1 RU 157386U1 RU 2015106211/03 U RU2015106211/03 U RU 2015106211/03U RU 2015106211 U RU2015106211 U RU 2015106211U RU 157386 U1 RU157386 U1 RU 157386U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- punches
- threads
- determining
- destruction
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород, включающее станину, перфорированный стакан, нажимной и упорный пуансоны и нагрузочный винт с установленными на нем резьбовыми гайками, отличающееся тем, что нажимной и упорный пуансоны выполнены за одно целое с соответствующими им резьбовыми гайками, которые входят в соединение с нагрузочным винтом на участках с резьбами одного направления, но разного шага, причем шаги резьб на резьбовых участках нажимного и упорного пуансонов различаются не более чем на 5%.
Description
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для исследования механических свойств различных по крепости горных пород, и может быть также использована для определения энергоемкости их разрушения.
Известны различные устройства для определения энергоемкости разрушения горных пород, одним из которых является (SU 415371, кл. E21C 39/00, 24.06.1974), представляющее собой вертикальный копер, в котором на горную породу сбрасывается груз известной массы с известной высоты, а энергоемкость определяется как отношение энергии, затраченной на разрушение, к объему разрушенной породы.
Недостатком устройства (SU 415371, кл. E21C 39/00, 24.06.1974) является сложность определения объема разрушенной горной породы, а также низкая точность при определении энергии, затраченной на разрушение.
Наиболее близким к заявляемому является устройство (RU 2148170, кл. E21C 39/00, 27.04.2000), которое содержит станину, перфорированный стакан для помещения в него испытуемого образца горной породы, пуансон, нагрузочный гидроцилиндр, стягивающий болт, коническую и цилиндрическую пружины.
Недостатком устройства (RU 2148170, кл. E21C 39/00, 27.04.2000), является невозможность обеспечения равномерного нагружения разрушаемой породы из-за неравномерного движения поршня в гидроцилиндре, а также конструктивная сложность, вызванная использованием гидравлической системы для подачи пуансона, что требует наличия маслонасоса, системы маслопроводных труб, манометра и гидроцилиндра.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение равномерного нагружения испытуемой горной породы, а также упрощение конструкции устройства без ухудшения его характеристик.
Решение задачи достигается использованием для нагружения породы передачи по системе винт-гайка.
Технический результат заявляемой полезной модели выражается в обеспечении равномерного нагружения испытуемой горной породы, в упрощении конструкции устройства без ухудшения его характеристик.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для определения энергоемкости разрушения горных пород, включающем станину, перфорированный стакан, нажимной и упорный пуансоны и нагрузочный винт с установленными на нем резьбовыми гайками согласно заявляемой полезной модели нажимной и упорный пуансоны выполнены за одно целое с соответствующими им резьбовыми гайками, которые входят в соединение с нагрузочным винтом на участках с резьбами одного направления, но разного шага, причем шаги резьб на резьбовых участках нажимного и упорного пуансонов различаются не более чем на 5%.
Предлагаемое устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород изображено на чертеже.
Заявляемое устройство состоит из станины 1, закрепленного на ней перфорированного стакана 2, в котором располагаются испытуемые образцы горной породы 3, нажимного пуансона 4, упорного пуансона 5, нагрузочного винта 6 с установленными на нем резьбовыми гайками 7 и 8, подшипников 9 и 10, рельсов 11, редуктора 12, соединительной муфты 13 и приводного двигателя 14.
Нагрузочный винт 6 выполнен с двумя одинаковыми по направлению участками резьбы разного шага h1, и h2, причем шаг резьбы h1, участка нагрузочного винта 6, взаимодействующего с резьбовой гайкой 7 нажимного пуансона 4 больше шага резьбы h2 участка нагрузочного винта 6 взаимодействующего резьбовой гайкой 8 упорного пуансона 5: h1>h2, а величина разницы в углах наклона резьб не превышает 5%.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Испытуемые образцы горной породы 3 помещаются в перфорированный стакан 2. При помощи приводного двигателя 14 через соединительную муфту 13 и редуктор 12 осуществляется вращение нагрузочного винта 6, что вызывает перемещение нажимного 4 и упорного 5 пуансонов за счет резьбовых гаек 7 и 8 соответственно по рельсам 11 в одном направлении, но с разным смещением в единицу времени.
В связи с тем, что h1>h2, нажимной пуансон 4 за один оборот нагрузочного винта 6 будет осуществлять большее перемещение, чем упорный пуансон 5, что приведет к деформации и разрушению испытуемых образцов горной породы 3.
Перемещение упорного пуансона 5 одновременно с нажимным пуансоном 4 за счет вращения нагрузочного винта 6 позволяет уменьшить величину хода нажимного пуансона 4 относительно испытуемых образцов горной породы 3, что в свою очередь способствует достижению плавного приложения разрушающей нагрузки к испытуемой горной породы 3.
Известно, что угол наклона резьбы определяется по формуле:
где λ - угол наклона резьбы;
h - шаг резьбы;
r - радиус винта;
π - математическая константа.
При повороте нагрузочного винта 6 на любой угол φ резьбовые гайки 7 и 8 осуществят поступательное перемещение совместно с нажимным 4 и упорным 5 пуансонами на величину l (вращению резьбовых гаек 7 и 8 относительно оси нагрузочного винта 6 будут препятствовать рельсы 11, взаимодействующие с нажимным 4 и упорным 5 пуансонами):
где φ - угол поворота нагрузочного винта;
r - радиус нагрузочного винта;
λ - угол наклона резьбы.
Так как шаги резьбы на участках нагрузочного винта 6, взаимодействующих с резьбовыми гайками 7 и 8, принимаются разными, а именно как h1, и h2, то смещение нажимного 4 и упорного 5 пуансонов относительно друг друга Δl определится разницей l1-l2 или, с учетом формулы (2)
На размещенную в перфорированном стакане 2 испытуемую горную породу 3 будет воздействовать сила P, которая может быть определена из равенства работ этой силы P на расстоянии Δl, (т.е. P·Δl) и работы приложенного к нагрузочному винту 6 момента M от приводного двигателя 14 (т.е. M·φ)
Откуда с учетом (3) получим:
Зависимость (5) особенна тем, что в знаменателе дроби заключено выражение (tgλ1-tgλ2), что позволяет изменением углов наклона резьбы λ1 и λ2 достигать весьма малых значений знаменателя, что в свою очередь приведет к многократному увеличению силы P.
Уже при разнице углов наклона резьбы λ1 и λ2 на 5%:
λ1=20° и λ2=21°, tgλ1=0,3640, tgλ2=0,3839
[tgλ1-tgλ2)=0,3839-0,3640=0,02,
Таким образом, заявляемое устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород за счет перемещения упорного пуансона 5 одновременно с нажимным пуансоном 4 за счет вращения нагрузочного винта 6 обеспечивает равномерное нагружение испытуемой горной породы и позволяет упростить конструкцию устройства за счет исключения гидравлической системы для подачи пуансона, что требует наличия маслонасоса, системы маслопроводных труб, манометра и гидроцилиндра.
Claims (1)
- Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород, включающее станину, перфорированный стакан, нажимной и упорный пуансоны и нагрузочный винт с установленными на нем резьбовыми гайками, отличающееся тем, что нажимной и упорный пуансоны выполнены за одно целое с соответствующими им резьбовыми гайками, которые входят в соединение с нагрузочным винтом на участках с резьбами одного направления, но разного шага, причем шаги резьб на резьбовых участках нажимного и упорного пуансонов различаются не более чем на 5%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015106211/03U RU157386U1 (ru) | 2015-02-24 | 2015-02-24 | Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015106211/03U RU157386U1 (ru) | 2015-02-24 | 2015-02-24 | Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU157386U1 true RU157386U1 (ru) | 2015-11-27 |
Family
ID=54753869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015106211/03U RU157386U1 (ru) | 2015-02-24 | 2015-02-24 | Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU157386U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184288U1 (ru) * | 2017-01-19 | 2018-10-22 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН) | Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород |
-
2015
- 2015-02-24 RU RU2015106211/03U patent/RU157386U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU184288U1 (ru) * | 2017-01-19 | 2018-10-22 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН) | Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104655379A (zh) | 一种用于测试螺纹紧固件防松性能的装置 | |
CN203452813U (zh) | 一种锚杆预紧力检测装置 | |
CN103913380A (zh) | 一种土工拉压强度试验一体机 | |
CN104729844A (zh) | 衬套疲劳试验机 | |
RU157386U1 (ru) | Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород | |
RU2649435C2 (ru) | Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород | |
CN207937286U (zh) | 一种薄钢板栓钉抗剪承载力测试装置 | |
RU184288U1 (ru) | Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород | |
CN210450405U (zh) | 一种细长管内孔校直装置 | |
CN202433139U (zh) | 全自动零件压出力试验机 | |
CN205228713U (zh) | 新型阀门电动装置出厂试验摩擦式加载装置 | |
CN213714669U (zh) | 一种建筑结构工程用测试装置 | |
CN209027934U (zh) | 一种用于测量多极磁环抗冲击韧性的测试装置 | |
CN210346959U (zh) | 滑轨副摩擦力测试平台 | |
JP2016090531A (ja) | 加力試験装置 | |
CN203561542U (zh) | 改进型混凝土剪压仪 | |
CN102650570A (zh) | 一种汽车离合器分离系统的效率测试装置及方法 | |
RU2410660C1 (ru) | Нагружающее устройство | |
RU157385U1 (ru) | Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород | |
CN110672637A (zh) | 油缸内成像自动检测装置 | |
CN203616026U (zh) | 液压摆锤测力机构 | |
CN204302105U (zh) | 路面材料强度测试系统 | |
RU2587391C1 (ru) | Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород | |
JP7409328B2 (ja) | 試験機用のクランプ構造、および、試験機 | |
CN201508193U (zh) | 一种仪表架 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160225 |
|
MG9K | Termination of a utility model due to grant of a patent for identical subject |
Ref document number: 2649435 Country of ref document: RU Effective date: 20180403 |