RU170459U1 - Стенд для исследования процесса разрушения горных пород - Google Patents
Стенд для исследования процесса разрушения горных пород Download PDFInfo
- Publication number
- RU170459U1 RU170459U1 RU2016146040U RU2016146040U RU170459U1 RU 170459 U1 RU170459 U1 RU 170459U1 RU 2016146040 U RU2016146040 U RU 2016146040U RU 2016146040 U RU2016146040 U RU 2016146040U RU 170459 U1 RU170459 U1 RU 170459U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubular pile
- glass
- pile driver
- destruction
- studying
- Prior art date
Links
- 230000006378 damage Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims description 23
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 101100327917 Caenorhabditis elegans chup-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C39/00—Devices for testing in situ the hardness or other properties of minerals, e.g. for giving information as to the selection of suitable mining tools
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/30—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
- G01N3/303—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated only by free-falling weight
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для экспериментально-исследовательских работ, связанных с изучением процессов разрушения. Стенд содержит стакан, трубчатый копер, внутри которого расположена гиря с ручкой, привязанной к гире шнуром, при этом трубчатый копер имеет в верхней части, по крайней мере, одно отверстие, в каждое из которых вставлен штифт, направляющую трубу, плотно вставленную в стакан. Трубчатый копер соединен с внутренними стенками направляющей трубы и с дном стакана с помощью упругих элементов, выполненных в виде пружин и установленных вдоль трех ортогональных осей направляющей трубы. На трубчатом копре установлен трехкоординатный датчик перемещения. Технический результат: возможность исследовать влияние процесса разрушения на дробящий механизм, учитывая изменения тангенциальной составляющей скорости центра масс разрушаемого тела в конце удара. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для экспериментально-исследовательских работ, связанных с изучением процессов разрушения горных пород.
Из литературы известны установки, стенды для исследования ударного и виброударного разрушения (см., например, Н.Г. Гринчар, Е.П. Щеблыкин. Строительные и дорожные машины, Методические указания к лабораторным работам и практическим занятиям (часть 1). - М.; МИИТ, 2005. - 16 с.).
Известные стенды позволяют определить степень дробления материала, энергоемкость процесса разрушения. Однако данные стенды не позволяют фиксировать изменение тангенциальной составляющей скорости, возникающее при косых ударах в ударных и виброударных машинах для дезинтеграции материала при разрушении горных пород.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели, принятым за прототип, является прибор определения крепости (ПОК), состоящий из стакана, вставленного в него трубчатого копра, внутри которого помещают гирю массой 2,4±0,01 кг с ручкой, привязанной к гире шнуром. Трубчатый копер имеет в верхней части отверстия, в которые вставляют штифты, ограничивающие подъем гири. В комплект прибора входит объемомер, состоящий из стакана и плунжера со шкалой измерений с диапазоном показаний от 0 до 150 мм вдоль его продольной оси; сито с сеткой №05 по ГОСТ 6613-73 для просеивания породы после дробления (см. ГОСТ 21153.1-75).
Данный прибор позволяет определять коэффициент крепости по Протодъяконову для классификации пород по этому показателю, предоставляя возможность использовать его в технической документации при расчетах и проектировании различных горных работ.
В машинах для разрушения горной породы (ударных, виброударных) взаимодействие рабочих органов с материалом может сопровождаться не центральными, а косыми ударами. Для изучения таких режимов работы необходимо учитывать изменение тангенциальной составляющей скорости рабочего оборудования.
Недостатком прототипа является моделирование разрушения материала только при центральном прямом ударе, при котором вектор скорости центра масс 
разрушающего тела направлен по нормали к поверхности соударения, при этом, невозможно учесть тангенциальные составляющие скорости, возникающие при косом ударе, которые влияют на дробящий механизм. Вследствие этого, данный прибор не позволяет получить более полную информацию о процессе разрушения материала в ударных и виброударных машинах для дезинтеграции горных пород и определить влияние разрушаемого материала на дробящий механизм.
Задача полезной модели - создание конструкции стенда для исследования виброударного разрушения горных пород, позволяющей исследовать влияние процесса разрушения на дробящий механизм, учитывая изменения тангенциальной составляющей скорости центра масс разрушаемого тела в конце удара.
Поставленная задача решается за счет заявляемой конструкции стенда для исследования процесса разрушения горных пород, содержащей стакан, в который вставлен трубчатый копер, внутри которого расположена гиря с ручкой, привязанной к гире шнуром, при этом трубчатый копер имеет в верхней части, по крайней мере, одно отверстие, в каждое из которых вставлен штифт, в отличие от прототипа, содержит направляющую трубу, плотно вставленную в стакан, трубчатый копер, соединенный с внутренними стенками направляющей трубы и с дном стакана с помощью упругих элементов, выполненных в виде пружин и установленных вдоль трех ортогональных осей направляющей трубы, трехкоординатный датчик перемещения, установленный на трубчатом копре.
Технический результат достигается за счет новых связей между элементами конструкции стенда для исследования процесса разрушения горных пород, благодаря чему увеличивается устойчивость, долговечность и надежность всей конструкции стенда. Установленный на трубчатом копре трехкоординатный датчик позволит определять отклонения трубчатого копра, характеризующие величину и направление сил, возникающих при центральном прямом и косых ударах гири о внутренние стенки трубчатого копра.
Полезная модель поясняется чертежом, где схематично изображен стенд для исследования процесса разрушения горных пород.
Стенд для исследования процесса разрушения горных пород содержит стакан 1, в который плотно вставлена направляющая труба 2, внутри которой расположен трубчатый копер 4. Трубчатый копер 4 соединен с внутренними стенками направляющей трубы 2 с помощью упругих элементов 3, выполненных в виде пружин. Упругие элементы 3 установлены вдоль трех осей направляющей трубы 2. Трубчатый копер 4 прикреплен к дну стакана 1 с помощью упругих элементов 3, выполненных в виде пружин. Целесообразно использовать, по крайней мере, восемь горизонтальных и четыре вертикальных упругих элемента для эффективной работы стенда.
Необходимое количество упругих элементов для соединения трубчатого копра с направляющей трубой и со стаканом зависит от конструктивных особенностей стенда и жесткости упругих элементов, позволяющее обеспечивать фиксированное положение трубчатого копра без воздействия внешних сил и свободное перемещение трубчатого копра 4 внутри направляющей трубы 2 при воздействии гири 5.
Внутри трубчатого копра 4 расположена гиря 5 с ручкой 6, привязанной к гире 5 шнуром 7. В зависимости от вида горной породы используют гирю соответствующей массы, необходимой для разрушения куска породы.
В верхней части трубчатого копра 4 выполнены отверстия, в каждое из которых вставлены штифты 8, ограничивающие подъем гири 5. На трубчатом копре 4 установлен трехкоординатный датчик 9. При каждом падении гири 5 на кусок горной породы, расположенного внутри трубчатого копра 4 под углом α к нормали поверхности 
куска со скоростью центра масс 
, гиря 5 может отклоняться в разные стороны с определенной силой под углом отражения β из-за неровности куска материала, а также физических свойств горной породы. Скорость гири 5 в конце удара определяется величиной 
. Трехкоординатный датчик 9 служит для определения отклонений трубчатого копра 4, характеризующих величину и направление силы, возникающей при отражении гири 5 под углом отражения β.
В процессе разрушения горной породы происходит изменение положения трубчатого копра 4 за счет косых ударов гири 5 о стенки трубчатого копра 4, которые возникают вследствие действия силы , направленной под углом β относительно нормали . С помощью трехкоординатного датчика 9 измеряют отклонения трубчатого копра 4, характеризующие величину и направление сил, под действием которых гиря 5 при косых ударах соударяется о стенки трубчатого копра 4, учитывая, таким образом, тангенциальные составляющие скорости, возникающие при косом ударе.
Стенд для исследования процесса разрушения горных пород работает следующим образом.
Кусок горной породы помещают в стакан 1. С помощью ручки 6, привязанной шнуром 7 к гире 5, гирю 5 поднимают на определенную высоту, регулируемую штифтами 8, после чего гирю 5 сбрасывают на горную породу. При ударе гиря 5 отскакивает в ту или иную сторону с определенной силой и соударяется с трубчатым копром 4, что фиксирует трехкоординатный датчик 9.
Анализируя полученные результаты замеров, можно получить реальную картину процесса взаимодействия дробимой породы с дробящим механизмом и выявить влияние одного на другое, учитывая как нормальные, так и тангенциальные импульсы, возникающие при их соударении.
В соответствии с результатами анализа принимают решение о внесении изменений в конструкцию дробящих механизмов для определенного типа горной породы.
Claims (1)
- Стенд для исследования процесса разрушения горных пород, содержащий стакан, трубчатый копер, внутри которого расположена гиря с ручкой, привязанной к гире шнуром, при этом трубчатый копер имеет в верхней части, по крайней мере, одно отверстие, в каждое из которых вставлен штифт, отличающийся тем, что содержит направляющую трубу, плотно вставленную в стакан, трубчатый копер, соединенный с внутренними стенками направляющей трубы и с дном стакана с помощью упругих элементов, выполненных в виде пружин и установленных вдоль трех ортогональных осей направляющей трубы, трехкоординатный датчик перемещения, установленный на трубчатом копре.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016146040U RU170459U1 (ru) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | Стенд для исследования процесса разрушения горных пород |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016146040U RU170459U1 (ru) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | Стенд для исследования процесса разрушения горных пород |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU170459U1 true RU170459U1 (ru) | 2017-04-25 |
Family
ID=58641278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016146040U RU170459U1 (ru) | 2016-11-23 | 2016-11-23 | Стенд для исследования процесса разрушения горных пород |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU170459U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU280954A1 (ru) * | Всесоюзный научно исследовательский институт горной | УДАРНОЕ ПНЕВМО-ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО дл ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД | ||
| SU415371A1 (ru) * | 1972-05-15 | 1974-02-15 | ||
| EP0561968B1 (fr) * | 1990-12-12 | 1994-11-23 | Bernard Castagner | Penetrometre dynamique pyrotechnique |
| RU2578249C1 (ru) * | 2014-12-22 | 2016-03-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Приспособление для определения устойчивости материала к удару |
-
2016
- 2016-11-23 RU RU2016146040U patent/RU170459U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU280954A1 (ru) * | Всесоюзный научно исследовательский институт горной | УДАРНОЕ ПНЕВМО-ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО дл ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД | ||
| SU415371A1 (ru) * | 1972-05-15 | 1974-02-15 | ||
| EP0561968B1 (fr) * | 1990-12-12 | 1994-11-23 | Bernard Castagner | Penetrometre dynamique pyrotechnique |
| RU2578249C1 (ru) * | 2014-12-22 | 2016-03-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Приспособление для определения устойчивости материала к удару |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2693100T3 (es) | Método y aparato para examinar cáscaras de huevo | |
| Chadli et al. | A new instrument for punch analysis in boxing | |
| Voisey et al. | Measurement of eggshell strength | |
| CN103674739B (zh) | 一种泥页岩脆裂性质的实验装置及其实验分析方法 | |
| Taheri-Behrooz et al. | Designing and manufacturing of a drop weight impact test machine | |
| EP0848264A1 (en) | Seismic wave simulation apparatus | |
| Lee et al. | Shear wave velocity measurements and soil–pile system identifications in dynamic centrifuge tests | |
| RU170459U1 (ru) | Стенд для исследования процесса разрушения горных пород | |
| US6609410B2 (en) | High strain rate tester for materials used in sports balls | |
| Cheung et al. | Experimental and numerical study of soil response in a laminar box | |
| Libii | Design, analysis and testing of a force sensor for use in teaching and research | |
| CN207540916U (zh) | 一种绘制岩心相对硬度新型曲线的装置 | |
| RU138372U1 (ru) | Автоматизированный стенд для испытания моделей железобетонных оболочек и плит | |
| CN105973728B (zh) | 动载荷下液压支架刚度与岩石强度破坏关系实验台 | |
| EP2753910B1 (en) | Method&apparatus for measuring work index | |
| RU2555198C2 (ru) | Стенд для градуировки акселерометров | |
| RU2682845C1 (ru) | Маятниковый копер для испытания образцов материалов при ударном нагружении | |
| CN220305054U (zh) | 一种用于模拟脆性材料受累积冲击的试验装置 | |
| RU169785U1 (ru) | Установка для исследования виброударного разрушения горных пород | |
| RU163680U1 (ru) | Возбудитель, не прикрепляемый к конструкции | |
| RU155685U1 (ru) | Стенд для испытания на кратковременное динамическое кручение статически сжатых железобетонных элементов | |
| Zhang et al. | Effect of loading rate on fracture behaviour of rock materials | |
| RU2505795C1 (ru) | Стенд для ударных испытаний образцов | |
| Chocron et al. | Constitutive model for borosilicate glass and application to long-rod penetration | |
| RU136575U1 (ru) | Маятниковый копер для испытания фрагментов кузовов и кабин транспортных средств |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20191124 |