Изобретение относитс к механическим испытани м материалов, а име но к устройствам дл испытаний цили дрических образцов горных пород на сдвиг. Известно устройство дл испытани горных пород на сдвиг, содержащее пресс, включающий нижнее основание. уст новленные на нем н по вл юшие колонны и силово бупитель, верхнюю неподвижную траверсу и нажимные пли ты, одна из которых взаимодействует с верхней неподвижной траверсой чере .з центрирукицее приспособление, а друга св зана с силовозбудителем, установленную между плитами пресса разъемную матрицу с призматической полостью дл размещени образца, со сто щую из двух полуматриц, плоскость разъема которых наклонена к оси пресса под заданным углом и верхн из которых взаимодействует с верхней нажимной плитой через шар ковую постель fij . Недостатком известного устройств вл етс то, что образец сдвигаетс только в плоскости, проход щей чере его продольную ось симметрии, что не позвол ет осуществить сдвиг в плоскости структурного ослаблени образца , котора располагаетс под определенным углом к оси образца. Целью изобретени вл етс оцен .ка вли ни структурно-текстурных особенностей горных пород на сдвиговые характеристики путем обеспечени сдвига образца в плоскости его струк турного ослаблени . Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл испытани горных пород на сдвиг, содержащем пресс включающий нижнее основание, установ ленные на нем направл ющие колонны и силовозбудитель, верхнюю неподвижную траверсу и нажимные плиты, одна из которых взаимодействует с верхней неподвижной траверсой через цент рирующее приспособление, а друга св зана с силовозбудителем, установленную между плитами пресса разъемную матрицу с полостью дл размещени образца, состо щую из двух полуматри плоскость разъема которых наклонена к оси пресса под заданным углом, верхн полуматрица взаимодействует с верхней нажимной плитой через ша/риковую постель, полости матритды имеет форму цилиндра, ось которого совпадает с осью пресса, а устройство снабжено двум обращенными донь ми кверху и имеющими в стенках продольные диаметрально противоположные отвеости стаканами, оттин и которых установлен межпу верхней полуматрицей и шариковой постелью, а другой имеет осевое отверстие в дне и установлен между нажимной плитой и нижней полуматрицей, двум неподвижно закрепленными на колоннах пресса траверсами, проход щими через-отверсти в соответствующих стаканах, и гидродомкратом, корпус ко-торого жестко закреплен на нижней траверсе, а шток его поршн имеет диаметр, равный диаметру полости матрицы, и проходит в эту полость через отверстие в дне стакана. Кроме того, устройство снабжено роликовой постелью,, установленной в Плоскости разъема полуматриц. На чертеже изображена схема устройства . Устройство содержит пресс, включающий нижнее основание 1, установленные на нем направл ющие колонны 2 и силовозбудитель 3, верхнюю неподвижную траверсу 4 и нажимные плиты 5 и 6, одна из которых (5) взаимодействует с верхней неподвижной траверсой 4 через центрирующее приспособление 7, а друга (6) св зана с силовозбудителем 3, а также разъемную матрицу с полостью дл размещени образца 8, состо щую из двух полуматриц , верхн 9 из которых взаимодействует с верхней нажимной плитой 5 через верхний стакан 10 и шариковую постель 11, а нижн 12 - через нижний стакан 13 с нижней нажимной плитой 6. В плоскости разъема полуматриц установлена роликова постель 14. Гидродомкрат 15 дл предварительного сжати штоком 16 его поршн образца 8 своим корпусом 17 жестко закреллен на нижней траверсе 18, жестко в занной с колоннами 2 пресса. Верхн неподвижна траверса 19 служит пором дл сжимаемого образца 8. Неодвижные траверсы 18 и 19 проход т ерез продольные отверсти 20 и 21, ыполненные в стаканах 10 и 13, обесечивающие возможность вертикального горизонтального перемещени верхего стакана и вертикального перемещени нижнего стакана при сближении плит пресса.The invention relates to mechanical testing of materials, and to devices for testing shear-shaped cylindrical rock specimens. A shear rock testing apparatus is known, comprising a press comprising a lower base. the columns and power bumper installed on it, the upper fixed traverse and the pressure plates, one of which interacts with the upper fixed traverse through the centering device, and the other is connected to an energizer, installed between the press plates and a split matrix with a prismatic cavity for placing the sample, consisting of two semi-matrix, the plane of the connector which is inclined to the axis of the press at a given angle and the top of which interacts with the upper pressure plate through the ball bed fij . A disadvantage of the known devices is that the sample shifts only in the plane passing through its longitudinal axis of symmetry, which does not allow a shift in the plane of the structural weakening of the sample, which is located at a certain angle to the sample axis. The aim of the invention is to assess the effect of structural and textural features of rocks on the shear characteristics by ensuring that the sample is shifted in the plane of its structural attenuation. This goal is achieved by the fact that in a device for testing rocks on a shear, comprising a press comprising a lower base, guide columns and an energizer installed on it, an upper fixed traverse and pressure plates, one of which interacts with the upper fixed beam through a centering device and the other is associated with an energizer, between the press plates, a separable matrix with a cavity for accommodating the sample, the plane of the connector consisting of two semi-matrices which is inclined to the axis p the spring at a predetermined angle, the upper semi-matrix interacts with the upper pressure plate through the ball / rik bed, the cavity of the matrita has the shape of a cylinder, the axis of which coincides with the axis of the press, and the device is equipped with two reversed bottoms up and having longitudinal diametrically opposite walls with cups and which is installed between the upper half matrix and ball bed, and the other has an axial hole in the bottom and is installed between the pressure plate and the lower half matrix, two fixedly mounted on Olona press crossarms extending through-holes in the respective cups, and a hydraulic jack, the body co-torogo rigidly fixed to the lower cross beam and its piston rod has a diameter equal to the diameter of the die cavity, and extends into the cavity through the hole in the bottom of the glass. In addition, the device is equipped with a roller bed, installed in the plane of the connector of semi-matrix. The drawing shows a diagram of the device. The device comprises a press comprising a lower base 1, guiding columns 2 installed on it, and an exciter 3, an upper fixed beam 4 and pressure plates 5 and 6, one of which (5) interacts with the upper fixed beam 4 through the centering device 7, and the other (6) is associated with the energizer 3, as well as a split matrix with a cavity for accommodating sample 8, consisting of two semi-matrices, the top 9 of which interact with the upper pressure plate 5 through the upper cup 10 and the ball bed 11, and the bottom 12 throughizhny glass 13 with the lower pressure plate 6. In the parting plane jaws mounted a roller bed 14. The ram 15 for precompression its piston rod 16 of the sample 8 to its housing 17 fixedly zakrellen on the bottom crosspiece 18 rigidly bound with the columns in 2 presses. The upper fixed yoke 19 serves as a pore for the compressible sample 8. The fixed yoke 18 and 19 pass through the longitudinal holes 20 and 21, made in the cups 10 and 13, providing the possibility of vertical horizontal movement of the upper glass and vertical movement of the lower glass when the press plates come together.
Устройство работает следу цим образом .The device works in the following way.
В полость разъемной матрицы, cor сто щей из верхней 9 и нижней 12 полуматриц, помещают образец 8 таким образом, чтобы плоскость его структурного ослаблени совпала с плоскостью разъема матрицы. In the cavity of the split matrix, cor standing from the upper 9 and lower 12 semi-matrix, place the sample 8 so that the plane of its structural weakening coincides with the plane of the matrix connector.
Между полуматрицами 9 и 12 укладывают роликовую постель 14, Матрицу с образцом 8 устанавливают на нижний стакан 13, расположенный на. нижней нажимной плите 6.пресса, таКИМ образом, чтобы шток 16 гидродомкрата 15 через осевое отверстие в дне стакана 13 проходил в полость матрицы и упиралс в образец 8. На вёрхннио полуматрицу 9 устанавливают верхний стакан 10. На его дно укладывают шариковую постель 11 и подвод т к ней верхнюю прижимную плиту 5 пресса. Гидродомкрат 15 обеспечивает предварительное сжатие образца 8, упирающегос при этом верхним основанием в траверсу 19. Включают привод пресса. Нижн нажимна плита 6 пресса через нижний стакан 13 передает усилие сжати нижней полуматрице 12 и через роликовую постель 14 на верхнюю полуматрицу 9 и далее через шариковую постель 11 на верхнюю плиту 5 пресса. При определенной величине усили сжати происходит вертикально перемещение нижней полуматрицы. При этом горизонтальна составл юща усили , действук цего через роликовую постель на верхнюю полуматрицу, вынуждает ее перемещатьс горизонтально . Относительное же перемещение полуматриц происходит по плоскости их разъема и вызьгаает сдвиг образца.Between the semi-matrix 9 and 12 stack roller bed 14, the Matrix with sample 8 is installed on the bottom of the glass 13, located on. the bottom pressure plate 6.press, in such a way that the rod 16 of the hydraulic cylinder 15 through the axial hole in the bottom of the glass 13 passes into the cavity of the matrix and abuts against the sample 8. On the semi-matrix 9 install the upper glass 10. At its bottom lay a ball bed 11 and supply t to it the upper presser plate 5 of the press. Hydrojack 15 provides pre-compression of the sample 8, abutting with the upper base in the yoke 19. Include the drive press. The lower press plate 6 of the press through the lower cup 13 transmits the force of compression of the lower half matrix 12 and through the roller bed 14 to the upper half matrix 9 and then through the ball bed 11 to the upper plate 5 of the press. At a certain amount of compressive force, the lower semi-matrix moves vertically. In this case, the horizontal component of the force, acting through the roller bed on the upper half-matrix, forces it to move horizontally. The relative movement of the semi-matrix occurs along the plane of their connector and causes the sample to shift.
Изобретение обеспечивает испытани образцов горных пород на сдвиг под различными углами к оси при условии предварительного сжати и позвол ет определить вли ние структурно-текстурных особенностей горных пород на сдвиговые характеристики в услови х , близких к естественным, что ведет к более точному расчету устойчивости бортов карьеров и выбору наиболее рациональной схемы их отработки .The invention provides testing of shear rock samples at various angles to the axis under the condition of preliminary compression and allows determining the effect of structural and textural features of rocks on shear characteristics under conditions close to natural, which leads to a more accurate calculation of the stability of pit walls and the choice of the most rational scheme of their development.