RU184288U1 - DEVICE FOR DETERMINATION OF ENERGY CAPACITY OF DESTRUCTION OF MOUNTAIN BREEDS - Google Patents

DEVICE FOR DETERMINATION OF ENERGY CAPACITY OF DESTRUCTION OF MOUNTAIN BREEDS Download PDF

Info

Publication number
RU184288U1
RU184288U1 RU2018120953U RU2018120953U RU184288U1 RU 184288 U1 RU184288 U1 RU 184288U1 RU 2018120953 U RU2018120953 U RU 2018120953U RU 2018120953 U RU2018120953 U RU 2018120953U RU 184288 U1 RU184288 U1 RU 184288U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
destruction
loading screw
thread
punch
Prior art date
Application number
RU2018120953U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Трофимович Дворников
Сергей Михайлович Никитенко
Виктор Александрович Корнеев
Петр Александрович Корнеев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН)
Priority to RU2018120953U priority Critical patent/RU184288U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU184288U1 publication Critical patent/RU184288U1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH 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

Abstract

Полезная модель относится к исследованию механических свойств горных пород. Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции устройства без ухудшения его характеристик.The utility model relates to the study of the mechanical properties of rocks. The objective of the proposed utility model is to simplify the design of the device without degrading its characteristics.

Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород, включающее станину, перфорированный стакан, нажимной и упорный пуансоны и нагрузочный винт с двумя участками, на которых нарезана резьба одинакового направления и разного шага, при этом участки винта выполнены разного диаметра.A device for determining the energy intensity of the destruction of rocks, including a frame, a perforated glass, push and thrust punches and a loading screw with two sections in which the thread of the same direction and different pitch is cut, and the screw sections are made of different diameters.

Description

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для исследования механических свойств различных по крепости горных пород, и может быть также использовано для определения энергоемкости их разрушения.The utility model relates to devices designed to study the mechanical properties of rocks of different strength, and can also be used to determine the energy intensity of their destruction.

Известны различные устройства для определения энергоемкости разрушения горных пород, одним из которых является (SU 415371, кл. Е21С 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.There are various devices for determining the energy intensity of the destruction of rocks, one of which is (SU 415371, class E21S 39/00, 06/24/1974), which is a vertical pile driver, in which a load of known mass is dropped onto the rock from a known height, and is defined as the ratio of the energy spent on destruction to the volume of the destroyed rock.

Недостатком устройства (SU 415371, кл. Е21С 39/00, 24.06.1974) является сложность определения объема разрушенной горной породы, а также низкая точность при определении энергии, затраченной на разрушение.The disadvantage of the device (SU 415371, CL E21S 39/00, 06/24/1974) is the difficulty of determining the volume of destroyed rock, as well as low accuracy in determining the energy spent on destruction.

Наиболее близким к заявляемому является устройство (RU 157386 U1, кл. Е21С 39/00, 27.11.2015), которое состоит из станины, закрепленного на ней перфорированного стакана, нажимного и упорного пуансонов, нагрузочного винта с установленными на нем резьбовыми гайками, подшипников, рельсов, редуктора, соединительной муфты и приводного двигателя.The closest to the claimed device is (RU 157386 U1, CL E21S 39/00, 11/27/2015), which consists of a bed fixed on it a perforated glass, pressure and stop punches, a loading screw with threaded nuts mounted on it, bearings, rails, gearbox, coupling and drive motor.

Недостатком устройства (RU 157386 U1, кл. Е21С 39/00, 27.11.2015), является появление эффекта самоторможения гаек на пуансонах при достижении определенных значений шага резьбы нагрузочного винта. В результате этого происходит заклинивание устройства.The disadvantage of the device (EN 157386 U1, CL E21S 39/00, 11/27/2015), is the appearance of the effect of braking the nuts on the punches when certain values of the thread pitch of the loading screw are reached. As a result, the device is jammed.

Задачей предлагаемой полезной модели является устранение возможности заклинивания устройства посредством недопущения возникновения эффекта самоторможения гаек, взаимодействующих с пуансонами.The objective of the proposed utility model is to eliminate the possibility of the device jamming by preventing the occurrence of the effect of self-locking of the nuts interacting with the punches.

Решение указанной задачи достигается использованием нагрузочного винта с двумя участками разного диаметра, на которых нарезана резьба одного направления и разного шага.The solution of this problem is achieved by using a loading screw with two sections of different diameters, in which a thread of the same direction and of a different pitch is cut.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в устранении возможности заклинивания устройства посредством недопущения возникновения эффекта самоторможения гаек, взаимодействующих с пуансонами.The technical result of the claimed utility model is to eliminate the possibility of the device jamming by preventing the occurrence of the effect of self-locking of the nuts interacting with the punches.

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 двумя участками, на которых нарезана резьба одинакового направления и разного шага и на каждом участке винта установлена резьбовая гайка, согласно заявляемой полезной модели, участки нагрузочного винта выполнены разного диаметра, при этом диаметр участка винта, взаимодействующего с резьбовой гайкой нажимного пуансона, больше диаметра участка нагрузочного винта, взаимодействующего с резьбовой гайкой упорного пуансона.This technical result is achieved by the fact that in the device for determining the energy intensity of the destruction of rocks, including the frame, perforated glass, pressure and thrust punches and the loading screw with two sections, in which the thread of the same direction and different pitch is cut and a screw nut , according to the claimed utility model, the sections of the loading screw are made of different diameters, while the diameter of the section of the screw interacting with the screw nut of the pressure punch, pain above the diameter of the section of the loading screw, which interacts with the threaded nut of the stop punch.

Предлагаемое устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород изображено на чертеже.The proposed device for determining the energy intensity of the destruction of rocks shown in the drawing.

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.The inventive device consists of a frame 1, fixed on it a perforated cup 2, in which test rock samples 3 are placed, a pressure punch 4, a stop punch 5, a loading screw 6 with threaded nuts 7 and 8 installed on it, bearings 9 and 10, rails 11, the gearbox 12, the coupling 13 and the drive motor 14.

Нагрузочный винт 6 выполнен с двумя участками разного диаметра d1 и d2, на которых нарезана резьба одинакового направления и разного шага h1 и h2. Диаметр d1 участка нагрузочного винта 6, взаимодействующего с резьбовой гайкой 7 нажимного пуансона 4 больше диаметра d2 участка нагрузочного винта 6 взаимодействующего резьбовой гайкой 8 упорного пуансона 5: d1>d2. При этом 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,The loading screw 6 is made with two sections of different diameters d 1 and d 2 , in which a thread of the same direction and a different pitch h 1 and h 2 is cut. The diameter d 1 plot of the loading screw 6, interacting with the threaded nut 7 of the pressure punch 4 is larger than the diameter d 2 of the section of the loading screw 6 interacting threaded nut 8 of the resistant punch 5: d 1 > d 2 . When this thread pitch h 1 plot of the loading screw 6, interacting with the threaded nut 7 of the pressure punch 4 is greater than the thread pitch h 2 of the section of the loading screw 6 interacting threaded nut 8 of the thrust punch 5: h 1 > h 2 ,

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

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.The test samples of rock 3 are placed in a perforated cup 2. With the help of the drive motor 14, the loading screw 6 is rotated through the coupling 13 and the gearbox 12, which causes the pushing 4 and the thrust 5 to be moved by means of threaded nuts 7 and 8 one direction, but with a different offset per unit time.

В связи с тем, что h1>h2 и d1>d2, 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.Due to the fact that h 1 > h 2 and d 1 > d 2 , the pressure punch 4 will carry out more movement than the resistant punch 5 for one revolution of the loading screw 6, which will lead to the deformation and destruction of the tested rock samples 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 испытуемым образцам горной породы 3.Moving the thrust punch 5 simultaneously with the pressure punch 4 due to the rotation of the loading screw 6 reduces the stroke of the pressure punch 4 relative to the tested rock samples 3, which in turn contributes to achieving a smooth application of breaking load to the tested rock samples 3.

Известно, что угол наклона резьбы определяется по формуле:It is known that the angle of inclination of the thread is determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где λ - угол наклона резьбы;where λ is the angle of inclination of the thread;

h - шаг резьбы;h - thread pitch;

d - диаметр винта;d - screw diameter;

π - математическая константа.π is a mathematical constant.

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 величины

Figure 00000002
и
Figure 00000003
(вращению резьбовых гаек 7 и 8 относительно оси нагрузочного винта 6 будут препятствовать рельсы 11, взаимодействующие с нажимным 4 и упорным 5 пуансонами). Значения величин
Figure 00000004
и
Figure 00000005
могут быть определены по следующему выражению:When turning the load screw 6 at any angle ϕ threaded nuts 7 and 8 will carry out translational movement together with the pressure 4 and resistant 5 punches on the values
Figure 00000002
and
Figure 00000003
(the rotation of the threaded nuts 7 and 8 relative to the axis of the loading screw 6 will prevent the rails 11, interacting with the push 4 and resistant 5 punches). Values
Figure 00000004
and
Figure 00000005
can be defined by the following expression:

Figure 00000006
Figure 00000006

где

Figure 00000007
- перемещение соответствующей резьбовой гайки;Where
Figure 00000007
- movement of the corresponding threaded nut;

ϕ - угол поворота нагрузочного винта;ϕ - the angle of rotation of the loading screw;

d - диаметр участка нагрузочного винта, взаимодействующего с соответствующей резьбовой гайкой;d is the diameter of the section of the loading screw that interacts with the corresponding threaded nut;

λ - угол наклона резьбы на соответствующей резьбовой гайке.λ - the angle of inclination of the thread on the corresponding threaded nut.

Так как диаметры d1 и d2 участков нагрузочного винта 6, взаимодействующих с резьбовыми гайками 7 и 8, принимаются разными, а также разными принимаются шаги резьбы h1 и h2 на этих участках, то смещение нажимного 4 и упорного 5 пуансонов относительно друг друга

Figure 00000008
определится разницей
Figure 00000009
или, с учетом формулы (2)Since the diameters d 1 and d 2 of the sections of the loading screw 6, interacting with the threaded nuts 7 and 8, are different and different steps are taken thread h 1 and h 2 in these areas, the displacement of the pressure 4 and 5 resistant punches relative to each other
Figure 00000008
determined by the difference
Figure 00000009
or, taking into account formula (2)

Figure 00000010
Figure 00000010

На размещенную в перфорированном стакане 2 испытуемую горную породу 3 будет воздействовать сила Р, которая может быть определена из равенства работы этой силы Р на расстоянии

Figure 00000008
, (т.е.
Figure 00000011
) и работы приложенного к нагрузочному винту 6 момента М от приводного двигателя (т.е. М-ϕ)The test rock 3 placed in the perforated glass 2 will be affected by the force P, which can be determined from the equality of the work of this force P at a distance
Figure 00000008
(i.e.
Figure 00000011
) and work attached to the load screw 6 moment M from the drive motor (ie, M-ϕ)

Figure 00000012
Figure 00000012

откуда с учетом (3) получимwhere, taking into account (3), we get

Figure 00000013
Figure 00000013

Зависимость (5) особенна тем, что в знаменателе дроби заключено выражение (d1⋅tgλ1-d2⋅tgλ2), что позволяет достигать весьма малых значений знаменателя посредством изменения не только величин углов наклона резьбы λ1 и λ2, но и диаметров d1 и d2 участков нагрузочного винта 6, что в свою очередь приведет к многократному увеличению силы Р.Dependence (5) is special in that the denominator contains the expression (d 1 ⋅tgλ 1 -d 2 ⋅tgλ 2 ), which makes it possible to achieve very small values of the denominator by changing not only the angles of inclination λ 1 and λ 2 , but also diameters d 1 and d 2 sections of the loading screw 6, which in turn will lead to a multiple increase in the force R.

Известно, что эффект самоторможения гаек обусловлен определенной величиной угла наклона резьбы на них. В предлагаемом устройстве исключается возникновение этого эффекта, так как требуемое значение усилия воздействия на испытуемую горную породу становится возможным достигнуть также за счет изменения диаметров участка нагрузочного винта, исключая, таким образом, возможность попадания углов наклона резьбы в диапазон их значений, приводящий к эффекту самоторможения гаек. В результате этого устраняется возможности заклинивания устройства.It is known that the effect of self-braking nuts due to a certain amount of angle of inclination of the thread on them. The proposed device eliminates the occurrence of this effect, since the required value of the force exerted on the test rock becomes possible to achieve also by changing the diameters of the section of the loading screw, thus eliminating the possibility of the inclination of the thread inclination angles in the range of their values . As a result, the possibility of device jamming is eliminated.

Claims (1)

Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород, включающее станину, перфорированный стакан, нажимной и упорный пуансоны и нагрузочный винт с двумя участками, на которых нарезана резьба одинакового направления и разного шага, и на каждом участке винта установлена резьбовая гайка, отличающееся тем, что участки нагрузочного винта выполнены разного диаметра, при этом диаметр участка винта, взаимодействующего с резьбовой гайкой нажимного пуансона, больше диаметра участка нагрузочного винта, взаимодействующего с резьбовой гайкой упорного пуансона.A device for determining the energy intensity of the destruction of rocks, including a frame, a perforated glass, pressure and thrust punches and a loading screw with two sections in which the thread of the same direction and different pitch is cut, and a screw nut installed on each section of the screw screws are made of different diameters, while the diameter of the section of the screw that interacts with the threaded nut of the pressure punch is larger than the diameter of the section of the loading screw that interacts with the threaded th nut hard punch.
RU2018120953U 2017-01-19 2017-01-19 DEVICE FOR DETERMINATION OF ENERGY CAPACITY OF DESTRUCTION OF MOUNTAIN BREEDS RU184288U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120953U RU184288U1 (en) 2017-01-19 2017-01-19 DEVICE FOR DETERMINATION OF ENERGY CAPACITY OF DESTRUCTION OF MOUNTAIN BREEDS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120953U RU184288U1 (en) 2017-01-19 2017-01-19 DEVICE FOR DETERMINATION OF ENERGY CAPACITY OF DESTRUCTION OF MOUNTAIN BREEDS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU184288U1 true RU184288U1 (en) 2018-10-22

Family

ID=63923201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018120953U RU184288U1 (en) 2017-01-19 2017-01-19 DEVICE FOR DETERMINATION OF ENERGY CAPACITY OF DESTRUCTION OF MOUNTAIN BREEDS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU184288U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU964165A1 (en) * 1981-02-02 1982-10-07 Среднеазиатский Научно-Исследовательский Институт Геологии И Минерального Сырья Machine for determining energy input rock breaking
US4976549A (en) * 1989-05-12 1990-12-11 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus and method for direct measurement of coal ash sintering and fusion properties at elevated temperatures and pressures
RU2191299C2 (en) * 2000-12-08 2002-10-20 Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М.Бериева Self-locking threaded joint
RU157386U1 (en) * 2015-02-24 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт угля Сибирского отделения Российской академии наук (ИУ СО РАН) DEVICE FOR DETERMINING THE ENERGY CAPACITY OF DESTRUCTION OF ROCKS
RU2587391C1 (en) * 2015-03-25 2016-06-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН)) Device for determining power consumption of destruction of rocks

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU964165A1 (en) * 1981-02-02 1982-10-07 Среднеазиатский Научно-Исследовательский Институт Геологии И Минерального Сырья Machine for determining energy input rock breaking
US4976549A (en) * 1989-05-12 1990-12-11 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Apparatus and method for direct measurement of coal ash sintering and fusion properties at elevated temperatures and pressures
RU2191299C2 (en) * 2000-12-08 2002-10-20 Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М.Бериева Self-locking threaded joint
RU157386U1 (en) * 2015-02-24 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт угля Сибирского отделения Российской академии наук (ИУ СО РАН) DEVICE FOR DETERMINING THE ENERGY CAPACITY OF DESTRUCTION OF ROCKS
RU2587391C1 (en) * 2015-03-25 2016-06-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ УУХ СО РАН)) Device for determining power consumption of destruction of rocks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Howell et al. Fluctuations in granular media
RU2686798C2 (en) Method and device for determining operational parameters of pumping unit for use in wells
EP2495509A3 (en) Solar panel system
DE102005038663A1 (en) Rotary table
RU184288U1 (en) DEVICE FOR DETERMINATION OF ENERGY CAPACITY OF DESTRUCTION OF MOUNTAIN BREEDS
CN116378125B (en) Foundation pit monitoring equipment for constructional engineering
RU157386U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE ENERGY CAPACITY OF DESTRUCTION OF ROCKS
CN114964132A (en) Foundation pit deformation monitoring device and monitoring method thereof
RU2649435C2 (en) Device for determining energy capacity of rock destruction
EP2540946A3 (en) Drive device
CN109487729B (en) Device that specific width within range vehicle that municipal works used passed through
CN108661187B (en) Support for self-adaptive differential settlement of foundation and working method thereof
CN109027426B (en) Method for improving connection reliability of high-pressure mud pipe of ultra-deep water drilling ship
RU2532955C1 (en) Rock cuttability determination device
CN109610376B (en) Protection formula limit for width device that municipal works used
EP1908990A3 (en) Device for transforming rotary motion into axial motion
DE102008003292A1 (en) Positively controlled pedal crank arm extension with dovetail extension, has driving rod that is attached in pedal arm, where driving rod is compressed with dovetail guide by actuator, which is equipped with roller
CN206177302U (en) Double speed ends fine motion hand wheel for measuring instrument
CN103982213A (en) Pressure adjustment component
RU2410660C1 (en) Loading device
CN210802865U (en) Mechanical measuring device for performance of two-degree-of-freedom piezoelectric vibrator
CN201736966U (en) Vehicle supporting device
CN204002880U (en) Regulate pressure assembly
US9541146B1 (en) Braking device for motor of actuator
CN218178310U (en) Indoor formaldehyde detection device convenient to installation

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20181101