RU2539758C2 - Bench for testing rock specimens and models of equivalent materials - Google Patents
Bench for testing rock specimens and models of equivalent materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539758C2 RU2539758C2 RU2012141545/28A RU2012141545A RU2539758C2 RU 2539758 C2 RU2539758 C2 RU 2539758C2 RU 2012141545/28 A RU2012141545/28 A RU 2012141545/28A RU 2012141545 A RU2012141545 A RU 2012141545A RU 2539758 C2 RU2539758 C2 RU 2539758C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotation
- spinning
- models
- rotation drive
- loading mechanism
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вибрационной техники и предназначено для исследования образцов горных пород и моделей из эквивалентных материалов на воздействие механических колебаний, а именно, волн Рэлея.The invention relates to the field of vibration technology and is intended for the study of rock samples and models of equivalent materials on the impact of mechanical vibrations, namely, Rayleigh waves.
При неглубоких землетрясениях, составляющих большую часть (70-80%) всех землетрясений, наиболее мощными и опасными являются поверхностные волны, и в первую очередь - волны Рэлея, под действием которых элементы среды или сооружений совершают круговые или эллиптические движения (Аки К., Ричарде П. Количественная сейсмология: Теория и методы. Т.1, М.: Мир, 1983, 520 с.).In shallow earthquakes, which make up the bulk (70-80%) of all earthquakes, the most powerful and dangerous are surface waves, and first of all, Rayleigh waves, under the influence of which elements of the environment or structures make circular or elliptical movements (Aki K., Richard P. Quantitative Seismology: Theory and Methods, Vol. 1, Moscow: Mir, 1983, 520 pp.).
Известен стенд для испытаний моделей гидротехнических сооружений на сейсмическое воздействие по патенту СССР № 1838771, МПК G01M 10/00, Е02В 1/02, опубл. 30.08.1993 г., содержащий опорную пластину для жесткого крепления модели сооружения, гидроцилиндры для создания сейсмического воздействия на опорную пластину и связанные с ними гидродомкраты, образующие систему для обеспечения динамического перемещения основания модели в соответствии с моделируемым сейсмическим воздействием. При этом создание колебаний в модели осуществляется только в вертикальной плоскости.A known bench for testing models of hydraulic structures for seismic effects according to the patent of the USSR No. 1838771, IPC G01M 10/00, Е02В 1/02, publ. 08/30/1993, containing a base plate for hard mounting the model of the structure, hydraulic cylinders to create seismic effects on the base plate and associated hydraulic jacks, forming a system to ensure dynamic movement of the model base in accordance with the simulated seismic impact. Moreover, the creation of oscillations in the model is carried out only in the vertical plane.
Недостатком такой установки является невозможность создания колебаний круговой или эллиптической формы по направлению распространения волн.The disadvantage of this setup is the inability to create circular or elliptical oscillations in the direction of wave propagation.
Известно устройство для нагружения образцов по патенту СССР № 1826035, МПК G01N 3/32, опубл. 07.07.1993 г., содержащее основание с размещенным на нем корпусом с двумя параллельными стенками, расположенный в корпусе механизм нагружения, включающий толкатель, силовую пружину, одним концом соединенную с толкателем, захват образца, закрепленный на втором конце пружины, нагружатель, выполненный в виде катушки с якорем, и два фиксатора, связанные с толкателем. При этом устройство может быть снабжено дополнительными механизмами нагружения, установленными на корпусе на разных расстояниях от основания и выполненными аналогично основному. С помощью этого устройства можно осуществлять создание колебаний в испытуемых образцах при приложении нагрузки как в горизонтальной плоскости, так и в плоскостях, наклонных к основанию.A device for loading samples according to the USSR patent No. 1826035, IPC G01N 3/32, publ. 07/07/1993, containing a base with a housing placed on it with two parallel walls, a loading mechanism located in the housing, including a pusher, a power spring connected to the pusher at one end, a sample grip mounted on the second end of the spring, a loader made in the form coils with an anchor, and two clamps associated with the pusher. In this case, the device can be equipped with additional loading mechanisms mounted on the housing at different distances from the base and made similar to the main one. Using this device, it is possible to create oscillations in the test samples when a load is applied both in the horizontal plane and in the planes inclined to the base.
Это известное устройство также не обеспечивает возможности проведения испытаний при создании в образцах горных пород или моделях из эквивалентных материалов волн Рэлея, под действием которых элементы среды совершают круговые или эллиптические колебания.This known device also does not provide the possibility of testing when creating samples of rocks or models of equivalent materials of Rayleigh waves, under the action of which the elements of the medium perform circular or elliptical vibrations.
Изобретение решает задачу расширения функциональных возможностей установки (стенда) для испытания образцов горных пород и моделей из эквивалентных материалов при воздействии механических колебаний.The invention solves the problem of expanding the functionality of the installation (stand) for testing rock samples and models of equivalent materials under the influence of mechanical vibrations.
Техническим результатом изобретения является увеличение объема получаемой информации при проведении испытаний образцов горных пород и моделей из эквивалентных материалов за счет возможности воздействия на них колебаний круговой или эллиптической формы, характерных для волн Рэлея.The technical result of the invention is to increase the amount of information obtained when testing rock samples and models made of equivalent materials due to the possibility of exposure to them of circular or elliptical shape characteristic of Rayleigh waves.
Технический результат достигается тем, что стенд для испытания моделей из эквивалентных материалов и образцов горных пород, содержащий основание, установленные на нем полку с захватом для образца, механизм нагружения, связанный с захватом и включающий привод вращения, согласно изобретению, механизм нагружения выполнен в виде диска вращения, на торцевой поверхности которого выполнена кольцевая канавка, двух роликов качения, оппозитно установленных в канавке, двух жестких параллельных упоров, расположенных в плоскости, параллельной плоскости вращения диска, каждый из которых одним концом соединен с соответствующим роликом, а другим концом жестко соединен с захватом. При этом диск вращения эксцентрично закреплен на валу привода вращения и установлен с возможностью регулирования эксцентриситета.The technical result is achieved in that the test bench for models of equivalent materials and rock samples, containing a base, a shelf mounted on it with a grip for the sample, a loading mechanism associated with the grip and including a rotation drive, according to the invention, the loading mechanism is made in the form of a disk rotation, on the end surface of which an annular groove is made, two rolling rollers opposite mounted in the groove, two rigid parallel stops located in a plane parallel to the plane disc rotating dice, each of which one end is connected to the respective roller, and the other end rigidly connected to gripper. In this case, the rotation disk is eccentrically mounted on the shaft of the rotation drive and installed with the possibility of controlling the eccentricity.
Кроме того, привод вращения может быть выполнен с возможностью регулирования скорости вращения.In addition, the rotation drive may be configured to control the rotation speed.
Изобретение поясняется чертежом, на котором схематически показан заявленный стенд для испытания моделей из эквивалентных материалов и образцов горных пород на воздействие волн Рэлея.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows the claimed stand for testing models of equivalent materials and rock samples on the effects of Rayleigh waves.
Стенд для испытания моделей и образцов горных пород, имитирующих воздействие на образец волн Рэлея, содержит основание 1, на котором установлены полка 2 с захватом 3 для образца 4, механизм нагружения 5, связанный с захватом 3 и включающий привод вращения 6.The test bench for models and samples of rocks simulating the effect of Rayleigh waves on the sample contains a base 1 on which a shelf 2 with a grip 3 for a sample 4 is mounted, a loading mechanism 5 connected to the grip 3 and including a rotation drive 6.
Механизм нагружения 5 выполнен в виде диска 7 вращения, на торцевой поверхности которого выполнена кольцевая канавка 8, двух роликов 9 и 10 качения, оппозитно установленных в канавке 8, двух параллельных упоров 11 и 12, расположенных в плоскости, параллельной плоскости вращения диска, каждый из которых одним концом соединен с соответствующим роликом 9 и 10, а другим концом жестко соединен с захватом 3. Диск 7 вращения эксцентрично закреплен на валу 13 привода вращения 6 с эксцентриситетом «ε».The loading mechanism 5 is made in the form of a rotation disk 7, on the end surface of which an annular groove 8 is made, two rolling rollers 9 and 10, opposite mounted in the groove 8, two parallel stops 11 and 12 located in a plane parallel to the plane of rotation of the disk, each of which one end is connected to the corresponding roller 9 and 10, and the other end is rigidly connected to the grip 3. The rotation disk 7 is eccentrically mounted on the shaft 13 of the rotation drive 6 with an eccentricity "ε".
Привод вращения 6 выполнен с возможностью регулирования скорости вращения, что позволяет получить дополнительную информацию об исследуемом образце путем расширения частотного диапазона приложенных колебаний.The rotation drive 6 is configured to control the rotation speed, which allows to obtain additional information about the test sample by expanding the frequency range of the applied oscillations.
Диск 7 вращения установлен на валу 13 с возможностью регулирования эксцентриситета (эксцентриситет регулируется одним из известных способов, например, путем перемещения точки закрепления диска на валу в прорези, выполненной в диске, и т.п.).The rotation disk 7 is mounted on the shaft 13 with the possibility of controlling the eccentricity (the eccentricity is controlled by one of the known methods, for example, by moving the fixing point of the disk on the shaft in a slot made in the disk, etc.).
Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.
При включении привода 6 с необходимой частотой вращения приводится в движение эксцентрично закрепленный на валу 13 диск 7 вращения, который передает усилия через ролики качения 9 и 10 на упоры 11 и 12, жестко соединенные с захватом 3. Захват 3 совершает круговые движения, которые передаются образцу 4. В результате в объеме образца возникают колебания, имеющие круговую или эллиптическую форму по направлению распространения.When the drive 6 is turned on with the required speed, the rotation disk 7 is eccentrically fixed on the shaft 13, which transmits forces through the rolling rollers 9 and 10 to the stops 11 and 12, which are rigidly connected to the gripper 3. The gripper 3 makes circular movements that are transmitted to the sample 4. As a result, oscillations appear in the volume of the sample, having a circular or elliptical shape in the direction of propagation.
Путем изменения частоты вращения привода и величины эксцентриситета диска достигаются требуемые спектральные характеристики воздействия, в частности, амплитуда и частота колебания за необходимый временной интервал. При этом создаваемые колебания позволяют имитировать воздействие колебаний круговой и эллиптической формы по направлению распространения, характерные для волн Рэлея.By changing the speed of the drive and the eccentricity of the disk, the required spectral characteristics of the effect are achieved, in particular, the amplitude and frequency of the oscillation for the required time interval. In this case, the generated oscillations allow simulating the effect of oscillations of a circular and elliptical shape in the direction of propagation characteristic of Rayleigh waves.
Таким образом, заявленная конструкция обеспечивает расширение функциональных возможностей установки для испытания образцов горных пород и моделей из эквивалентных материалов за счет возможности проведения нового вида испытаний - при создании в образце горных пород или моделях из эквивалентных материалов волн Рэлея, что существенно увеличивает объем получаемой информации при исследованиях.Thus, the claimed design provides an extension of the functionality of the installation for testing rock samples and models from equivalent materials due to the possibility of conducting a new type of testing - when creating Rayleigh waves in rock samples or models from equivalent materials, which significantly increases the amount of information obtained during research .
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141545/28A RU2539758C2 (en) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | Bench for testing rock specimens and models of equivalent materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141545/28A RU2539758C2 (en) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | Bench for testing rock specimens and models of equivalent materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012141545A RU2012141545A (en) | 2014-04-10 |
| RU2539758C2 true RU2539758C2 (en) | 2015-01-27 |
Family
ID=50435724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012141545/28A RU2539758C2 (en) | 2012-10-01 | 2012-10-01 | Bench for testing rock specimens and models of equivalent materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2539758C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1073613A1 (en) * | 1982-10-25 | 1984-02-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела | Hydraulic device for testing specimens for fatigue in complex stressed condition |
| RU2367927C1 (en) * | 2008-07-16 | 2009-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Test bench for material fatigue tests |
| RU2425352C2 (en) * | 2009-06-23 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Installation for strength test of samples of equivalent materials |
| CN102607946A (en) * | 2012-02-28 | 2012-07-25 | 武汉大学 | Device for large-scale true tri-axial test of original grading rockfill body and use method of method |
-
2012
- 2012-10-01 RU RU2012141545/28A patent/RU2539758C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1073613A1 (en) * | 1982-10-25 | 1984-02-15 | Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела | Hydraulic device for testing specimens for fatigue in complex stressed condition |
| RU2367927C1 (en) * | 2008-07-16 | 2009-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Test bench for material fatigue tests |
| RU2425352C2 (en) * | 2009-06-23 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Installation for strength test of samples of equivalent materials |
| CN102607946A (en) * | 2012-02-28 | 2012-07-25 | 武汉大学 | Device for large-scale true tri-axial test of original grading rockfill body and use method of method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012141545A (en) | 2014-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2596239C1 (en) | Method of vibroacoustic tests of specimens and models | |
| RU2603787C1 (en) | Test bench for vibroacoustic tests of specimens and models | |
| CN103454054B (en) | The vertical vibration experimental device of a kind of power controlled loading, variable layout | |
| CN106442115B (en) | Ultrasonic experimental device for rock joint under complex stress and control system thereof | |
| KR101820904B1 (en) | Earthquake simulation system with earthquake reappearance device for primary wave and sencondary wave, and vibration device for natural frequency wave of earthquake test objects | |
| RU2654339C1 (en) | Vibration stand for testing building constructions for seismic load | |
| CN103106816A (en) | Movable building seismic performance dynamic simulation analyzer | |
| EP3033638B1 (en) | Low frequency seismic acquisition using a counter rotating eccentric mass vibrator | |
| Yuan et al. | A benchmark 1 g shaking table test of shallow segmental mini-tunnel in sand | |
| Lee et al. | Shear wave velocity measurements and soil–pile system identifications in dynamic centrifuge tests | |
| RU2539758C2 (en) | Bench for testing rock specimens and models of equivalent materials | |
| CN103792060A (en) | Double-direction vibration resistant test bed | |
| GB2529316A (en) | Dynamic stiffness measurement apparatus and method | |
| RU2617568C1 (en) | Shake table | |
| Matthews et al. | A detailed experimental modal analysis of a clamped circular plate | |
| RU130709U1 (en) | INSTALLATION FOR TESTING MODELS OF EQUIVALENT MATERIALS AND SAMPLES OF ROCKS | |
| RU2659984C1 (en) | Test bench for vibroacoustic tests of specimens and models | |
| Latini et al. | Dynamic stiffness and damping of foundations for jacket structures | |
| Truniger et al. | Experimental study on the interaction between elasticity and rocking | |
| Knejzlík et al. | Adaptation of the S-5-S pendulum seismometer for measurement of rotational ground motion | |
| RU2653554C1 (en) | Method of vibroacoustic tests of specimens and models | |
| RU2348024C2 (en) | Test-stand to analyse characteristics of devices exciting vibration oscillations | |
| Al-Ezzi et al. | Dynamic response of a footing adjacent to dynamically loaded footing on gypseous soil | |
| Vratsikidis et al. | Soil mass participation in soil-structure interaction by field experiments in EuroProteas | |
| Beijer Lundberg et al. | On the modelling of piles in sand in the small geotechnical centrifuge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161002 |