RU2581387C1 - Стенд для исследования энергообмена на образцах горных пород - Google Patents
Стенд для исследования энергообмена на образцах горных пород Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581387C1 RU2581387C1 RU2015103583/28A RU2015103583A RU2581387C1 RU 2581387 C1 RU2581387 C1 RU 2581387C1 RU 2015103583/28 A RU2015103583/28 A RU 2015103583/28A RU 2015103583 A RU2015103583 A RU 2015103583A RU 2581387 C1 RU2581387 C1 RU 2581387C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carriage
- armature
- energy exchange
- sample
- striker
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания образцов горных пород при моделировании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений. Стенд содержит опорную раму, размещенные в ней захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатия образцов, соединенный с захватом для контробразца, каретку, гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, соединенный с кареткой, и захват для образца, установленный на каретке. Стенд дополнительно снабжен механизмом ударного нагружения, установленным на каретке с возможностью взаимодействия с захватом для образца и с кареткой, при этом механизм ударного нагружения выполнен в виде ударника в форме стержня, электромагнитного якоря в форме кольца, закрепленного на каретке, и двух электромагнитных катушек для независимого взаимодействия с якорем, причем ударник подвижно размещен в отверстии якоря, а катушки закреплены на ударнике с противоположных сторон относительно якоря. Технический результат: расширение функциональных возможностей стенда, увеличение объема получаемой информации при изучении энергообмена на образцах горных пород за счет обеспечения исследований энергообмена при регулируемом возбуждении в образце разнонаправленных ударных волн в процессе формирования подвижек. 1 ил.
Description
Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания образцов горных пород при моделировании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений.
Известна установка для испытания образцов при плоском напряженном состоянии по патенту РФ №1448239, МПК G01N 3/10, E21C 39/00, опубл. 30.12.1988 г., предназначенная для исследования энергообмена на образцах горных пород, содержащая опорную раму, размещенные в ней боковые захваты для образца, в одном из которых выполнена емкость (захват) для контробразца, гидравлический механизм нагружения, связанный с боковыми захватами, торцовый захват для образца и гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, связанный с торцовым захватом для образца, при этом рабочие полости всех гидроцилиндров соединены с источником давления.
Эта установка позволяет проводить исследования подвижек обжатого образца при перемещении его во взаимно противоположных направлениях при постоянном усилии обжатия, при пропорциональном изменении обжимающей и сдвигающей нагрузок, при неравномерном обжатии образца, однако на ней невозможно проводить исследования при регулируемом возбуждении в образце разнонаправленных ударных волн в процессе формирования подвижек.
В массиве горных пород такого рода ударные волны образуются при одновременном воздействии на массив как тектонических нагрузок, так и ударных волн от сейсмических событий.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород по патенту РФ №2364853, МПК G01N 3/10, опубл. 20.08.2009 г., содержащий опорную раму, размещенные в ней захват для образца, установленный на каретке, захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатия образцов, связанный с захватом для контробразца, гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, соединенный с кареткой, и источник давления, связанный с механизмами поджатия и сдвига.
Известный стенд дает возможность осуществлять исследования при широком регулировании параметров и режимов обмена энергии как между нагружающими системами (механизмами) и испытуемыми образцами, так и между самими механизмами нагружения. Однако и этот стенд не позволяет проводить исследования при регулируемом возбуждении в образце разнонаправленных ударных волн в процессе формирования подвижек. Это ограничивает объем информации, получаемой в процессе испытаний при изучении энергообмена в массиве горных пород, и тем самым сужает функциональные возможности испытательного оборудования.
Изобретение решает задачу создания установки (стенда) для моделирования и исследования энергообмена на образцах горных пород, позволяющей испытывать образцы горных пород в широком диапазоне различных нагружающих воздействий, в том числе и тектонических сил.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей стенда, а также в увеличении объема получаемой информации при изучении энергообмена на образцах горных пород за счет обеспечения исследований энергообмена при регулируемом возбуждении в образце разнонаправленных ударных волн в процессе формирования подвижек.
Технический результат достигается тем, что стенд для исследования энергообмена на образцах горных пород, содержащий опорную раму, размещенные в ней захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатия образцов, соединенный с захватом для контробразца, каретку, гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, соединенный с кареткой, и захват для образца, установленный на каретке, согласно изобретению стенд снабжен механизмом ударного нагружения, установленным на каретке с возможностью взаимодействия с захватом для образца и с кареткой, при этом механизм ударного нагружения выполнен в виде ударника в форме стержня, электромагнитного якоря в форме кольца, закрепленного на каретке, и двух электромагнитных катушек для независимого взаимодействия с якорем, причем ударник подвижно размещен в отверстии якоря, а катушки закреплены на ударнике с противоположных сторон относительно якоря.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема стенда.
Стенд для исследования энергообмена на образцах горных пород содержит опорную раму 1, размещенные в ней захват 2 для контробразца 3, гидравлический механизм 4 для взаимного поджатия образцов, соединенный с захватом 2 для контробразца, каретку 5, гидравлический механизм 6 для взаимного перемещения образцов, соединенный с кареткой 5, и захват 7 для образца 8, установленный на каретке.
Стенд снабжен механизмом 9 ударного нагружения, установленным на каретке 5 с возможностью взаимодействия с захватом 7 для образца и с кареткой 5. Механизм 9 ударного нагружения выполнен в виде ударника в форме стержня, электромагнитного якоря 10 в форме кольца, закрепленного на каретке, и двух электромагнитных катушек 11 и 12 для независимого взаимодействия с якорем 10. Ударник 9 подвижно размещен в отверстии якоря 10. Катушки 11 и 12 закреплены на ударнике 9 с противоположных сторон относительно якоря 10.
Позицией 13 обозначен пружинный механизм возврата ударника 9 в исходное положение, показанное на чертеже.
Стенд работает следующим образом.
Контробразец 3 устанавливают в захват 2, а образец 8 размещают в захвате 7, установленном на каретке 5, после чего приводят в действие гидравлический механизм 4 и производят поджатие контробразца 3 к образцу 8 с заданным усилием.
Гидравлическим механизмом 6 создают нагрузку смещения образца 8 относительно контробразца 3. Для инициирования подвижки создают ударные импульсы. Так, при включении электромагнитной катушки 11 она перемещается в направлении якоря 10 вместе с ударником 9, отчего ударник 9 наносит удар по захвату 7 и образцу 8. Ударная волна распространяется навстречу направлению действия сдвигающей нагрузки. При включении электромагнитной катушки 12 последняя перемещается в направлении якоря 10 вместе с ударником 9, ударник наносит удар по каретке 5 и создает ударную волну в образце 8, распространяющуюся в направлении действия сдвигающей нагрузки. После каждого удара пружинный механизм 13 возвращает ударник 9 в исходное положение. Частота и направления ударов, а также уровни поджимающей и сдвигающей нагрузок определяются задачами испытаний, сила ударных импульсов определяется электромеханическими параметрами взаимодействия якоря и катушек.
Предлагаемый стенд позволяет проводить исследования энергообмена на образцах горных пород в новых условия - при регулируемом возбуждении в образце разнонаправленных ударных волн в процессе формирования подвижек, что существенно увеличивает объем получаемой информации. Указанные исследования могут использоваться для решения различных геомеханических задач, в том числе связанных с возможными подвижками блоков массива горных пород под влиянием разнонаправленных тектонических и сейсмических воздействий.
Claims (1)
- Стенд для исследования энергообмена на образцах горных пород, содержащий опорную раму, размещенные в ней захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатия образцов, соединенный с захватом для контробразца, каретку, гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, соединенный с кареткой, и захват для образца, установленный на каретке, отличающийся тем, что стенд снабжен механизмом ударного нагружения, установленным на каретке с возможностью взаимодействия с захватом для образца и с кареткой, при этом механизм ударного нагружения выполнен в виде ударника в форме стержня, электромагнитного якоря в форме кольца, закрепленного на каретке, и двух электромагнитных катушек для независимого взаимодействия с якорем, причем ударник подвижно размещен в отверстии якоря, а катушки закреплены на ударнике с противоположных сторон относительно якоря.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015103583/28A RU2581387C1 (ru) | 2015-02-04 | 2015-02-04 | Стенд для исследования энергообмена на образцах горных пород |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015103583/28A RU2581387C1 (ru) | 2015-02-04 | 2015-02-04 | Стенд для исследования энергообмена на образцах горных пород |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2581387C1 true RU2581387C1 (ru) | 2016-04-20 |
Family
ID=56194791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015103583/28A RU2581387C1 (ru) | 2015-02-04 | 2015-02-04 | Стенд для исследования энергообмена на образцах горных пород |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2581387C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807004C1 (ru) * | 2023-09-22 | 2023-11-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Стенд для исследования сопротивления горных пород резанию |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2364853C1 (ru) * | 2008-06-09 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород |
JP2012189578A (ja) * | 2011-12-12 | 2012-10-04 | Masayuki Kawada | 圧力過度現象試験装置 |
RU2510002C1 (ru) * | 2012-07-02 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород |
RU2536791C1 (ru) * | 2013-07-16 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Стенд для исследования энергообмена при разрушении горных пород |
-
2015
- 2015-02-04 RU RU2015103583/28A patent/RU2581387C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2364853C1 (ru) * | 2008-06-09 | 2009-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород |
JP2012189578A (ja) * | 2011-12-12 | 2012-10-04 | Masayuki Kawada | 圧力過度現象試験装置 |
RU2510002C1 (ru) * | 2012-07-02 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород |
RU2536791C1 (ru) * | 2013-07-16 | 2014-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Стенд для исследования энергообмена при разрушении горных пород |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807004C1 (ru) * | 2023-09-22 | 2023-11-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Стенд для исследования сопротивления горных пород резанию |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhu et al. | Dynamic Brazilian test of rock under intermediate strain rate: pendulum hammer-driven SHPB test and numerical simulation | |
Forrestal et al. | Penetration of concrete targets with deceleration-time measurements | |
Oterkus et al. | Impact damage assessment by using peridynamic theory | |
Heravi et al. | A gravity-driven split Hopkinson tension bar for investigating quasi-ductile and strain-hardening cement-based composites under tensile impact loading | |
Cadoni et al. | Modified Hopkinson bar technologies applied to the high strain rate rock tests | |
CN104266962B (zh) | 炸药撞击摩擦安全性能测试装置 | |
Zhang et al. | Dynamic deformation, damage, and fracture in geomaterials | |
Naseri et al. | Dynamic mechanical behavior of rock materials | |
Zanellati et al. | Vibration fatigue tests by tri-axis shaker: design of an innovative system for uncoupled bending/torsion loading | |
RU2581387C1 (ru) | Стенд для исследования энергообмена на образцах горных пород | |
RU2581389C1 (ru) | Стенд для исследования энергообмена в массиве горных пород | |
Forquin et al. | Dynamic test devices for analyzing the tensile properties of concrete | |
Zhang et al. | A high-g shock tester with one-level velocity amplifier | |
Zhang et al. | Numerical investigation of dynamic response of a rockbolt under drop testing and simulated seismic loading conditions | |
RU2536791C1 (ru) | Стенд для исследования энергообмена при разрушении горных пород | |
RU130709U1 (ru) | Установка для испытания моделей из эквивалентных материалов и образцов горных пород | |
RU2682979C1 (ru) | Способ и стенд для моделирования двухосевой ударной нагрузки на объект испытаний | |
Máca et al. | Design ofa novel horizontal impact machine for testing of concrete specimens | |
RU155685U1 (ru) | Стенд для испытания на кратковременное динамическое кручение статически сжатых железобетонных элементов | |
Farsi et al. | An application of the finite-discrete element method in the simulation of ceramic breakage: methodology for a validation study for alumina specimens | |
Othman et al. | Numerical investigation of reinforced concrete slabs under impact loading | |
Kang et al. | Experimental and numerical study of the dynamic failure behavior of rock materials subjected to various impact loads | |
CN102410939A (zh) | 一种用于结构动态特性试验研究的液压脉冲激励装置 | |
Gu et al. | Threshold stress intensity factor (Kth) in inertial effect coefficient model | |
RU2379652C1 (ru) | Стенд для ударных испытаний образцов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170205 |