SU1259035A1 - Installation for testing rock specimens - Google Patents
Installation for testing rock specimens Download PDFInfo
- Publication number
- SU1259035A1 SU1259035A1 SU853874585A SU3874585A SU1259035A1 SU 1259035 A1 SU1259035 A1 SU 1259035A1 SU 853874585 A SU853874585 A SU 853874585A SU 3874585 A SU3874585 A SU 3874585A SU 1259035 A1 SU1259035 A1 SU 1259035A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- piston
- sample
- hydraulic jack
- shoe
- bellows
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
1one
Изо(5ретение относитс к испытательной технике, к установкам дл испытани горных пород в услови х сложного напр женного состо ни .One of the examples is testing equipment, installations for testing rocks under complex stress conditions.
Целью изобретени вл етс приближение условий испытаний к забойным путем нагружени образца неравномерно распределенной по его длине боковой нагрузкой и имитации отжима породы.The aim of the invention is to approximate test conditions to a downhole method of loading a sample with an unevenly distributed lateral load along its length and simulating the pressing of a rock.
На фиг,1 изображена схема установки дл испытани образцов горных пород; на фиг.2 - узел соединени гофр сильфона.Fig. 1 is a schematic of the setup for testing rock samples; Fig. 2 shows a connection unit of a corrugated bellows.
Установка содержит испытательную камеру 1, размещенную в полом цилиндрическом корпусе 2с отверстием 3 У щ сообщени камеры с внешним пространством и опорным вкладьшем 4, боковые 5 и торцовый 6 эластичные башмаки , заполненные жидкостью и установленные на испытательной камере .1. Поршень .7 гидродомкрата, корпусом которого вл етс корпус 2, контактирует с торцовым башмаком 6. Боковы башмаки 5 имеют кольцевую форму и размещены в отдельных гофрах сильфона 8, составленного из ребер различной жесткости. Количество гофр сильфона 8 и их жесткость выбираютс из заданного числа ступеней приращени боковой нагрузки. Сильфон 8 установлен , соосно испытательной камере 1 и одним торцом упираетс в поршень 7 гидродомкрата, вторым - в поршень 9. Поршень 9 вл етс дополнительным и имеет отверстие, соосное с отверстие 3 корпуса 2 и содержит опорные вкла-; дьпш 4. Торцовый башмак 6 взаимодействует с упором 10, закрепленным на поршне 7. Насосна станци 11 соединена вентил ми 12 и 13 с полостью камеры, т.е. с подпорщневыми полост ми поршней 7 и 9. Полость поршн 9 соединена с клапаном 14 избыточного давлени с регулируемым давлением срабатывани . Испытательна камера 1 состоит из эластичного покрыти , размещенного внутри двух вставленных ДРУГ в друга витых цилиндрических пружин 15 с противоположными направлени ми називки. Наружна пружина 15 контактирует с эластичными башмаками 5. Испытуемый образец 16 размещаетс внутри эластичного покрыти камеры 1 Позицией 17 обозначен элемент меха--. нкзма воздействи на испытуемый образец , например бурова штанга.The installation contains a test chamber 1 placed in a hollow cylindrical body 2 with an opening 3. The chamber communicates with the external space and the supporting insert 4, the lateral 5 and the front 6 elastic shoes filled with liquid and mounted on the test chamber .1. The piston .7 of the hydrojack, the body of which is the body 2, contacts the face shoe 6. The side shoes 5 have an annular shape and are placed in separate corrugations of the bellows 8 made up of ribs of different stiffness. The number of corrugations of the bellows 8 and their rigidity are selected from a predetermined number of side load increment steps. The bellows 8 is installed, coaxially with the test chamber 1 and rests on one end of the piston 7 of the hydraulic jack, the second - against the piston 9. The piston 9 is additional and has an orifice coaxial with the aperture 3 of the housing 2 and contains supporting pads; The clamp 4. The end shoe 6 interacts with the stop 10 fixed on the piston 7. The pump station 11 is connected by valves 12 and 13 to the cavity of the chamber, i.e. a piston jack 7 and 9. The cavity of the piston 9 is connected to an overpressure valve 14 with an adjustable response pressure. Test chamber 1 consists of an elastic coating placed inside two twisted cylindrical springs 15 inserted with FRIEND in the other with opposite naming directions. The outer spring 15 is in contact with the elastic shoes 5. The test sample 16 is placed inside the elastic coating of the chamber 1. The position 17 denotes the fur element. This may affect the test specimen, for example, the drill rod.
1one
10ten
1515
2020
25 . 259035225 2590352
Установка работает следующим образом .The installation works as follows.
Включают насосную станцию 11 И при открытых вентил х 12 и 13 запол5 н ют рабочей жидкостью подпоршневые полости поршней 7 и 9. Закрывают вентиль 13, клапан 14 настраивают на заданное давление срабатывани . Вновь включают станцию 11 и создают давление рабочей жидкости в полости порш н 7. Под действием этого давлени поршень 7 перемещаетс и деформирует СИЛЬФОН 8, Гофры сильфона 8 деформируютс пропорционально их индивидуальной осевой жесткости и сжимают расположенные в них эластичные башмаки 5. При этом жидкость, заполн юща башмаки 5, передает давление на испытательную камеру 1 и расположенный в ней образец 16. Величина давлени в жидкости башмаков пропорциональна деформации башмаков и обратно зависит от их жесткости. Одновременно при смещении поршн 7 упор 10 деформирует торцовый башмак 6, также заполненный жидкостью, давление которой передаетс на торцовую часть образца 16. При деформировании сильфона 8 происходит некоторое смещение г его гофр относительно поверхности испытательной камеры 1, и это смещение отчасти реализуетс в проскальзывании пружин 15 друг относительно друга , в остальном - в деформированииThe pump station 11 is turned on. And with the valves 12 and 13 open, the piston cavities 7 and 9 are filled with the working fluid. The valve 13 is closed, the valve 14 is adjusted to the set response pressure. The station 11 is again switched on and the working fluid is pressurized in the cavity by the piston 7. Under the action of this pressure, the piston 7 moves and deforms BELLOW 8, the corrugations of the bellows 8 deform in proportion to their individual axial stiffness and compress the elastic shoes 5 located therein. The bearing shoe 5 transmits the pressure to the test chamber 1 and the sample 16 located therein. The pressure value in the liquid of the shoes is proportional to the deformation of the shoes and inversely depends on their stiffness. At the same time, when the piston 7 is displaced, the stop 10 deforms the end shoe 6, also filled with liquid, the pressure of which is transferred to the front part of sample 16. When the bellows 8 is deformed, there is some displacement r of its corrugation relative to the surface of the test chamber 1, and this displacement is partly due to spring slip 15 relative to each other, otherwise - in the deformation
35 эластичных башмаков 5. Образец 16 остаетс на этом этапе нагружени неподвижным и упираетс по периметру торца во вкладьш 4. Площадь упора 10 в области его контакта с башмаком 635 elastic shoes 5. Sample 16 remains at this stage of loading motionless and rests on the perimeter of the end face in the insert 4. The area of the stop 10 in the area of its contact with the shoe 6
40 подбираетс так, чтобы к моменту дос- тажени заданного распределени боковой нагрузки получить заданную величину торцового усили . Момент .достижени заданного напр женного сос45 то ни образца определ етс по моменту срабатывани клапана 14 в результате достижени заданного давлени в подпоршневой полости поршн 9 при росте давлени под поршнем 7. Выклю50 чают насосную станцию 11, и с этого40 is selected so that by the time the specified lateral load distribution is reached, a predetermined amount of end force will be obtained. The moment of achievement of a given tensioned state of the sample is determined by the moment of operation of valve 14 as a result of reaching a predetermined pressure in the piston-piston cavity 9 with an increase in pressure under the piston 7. The pumping station 11 is turned off, and
времени образец 16 находитс под дей- . ствием неравномерно распределенной боковой нагрузки и торцовой нагрузки заданных величин. Приступают к иссле55 довани м механических свойств образца , наход щегос при заданном сложном , напр женном состо нии, например, изучают процесс буримости горной породыsample 16 is under operation. The effect of unevenly distributed lateral load and end load of specified values. They begin to study the mechanical properties of a sample that is under a given complex, stressful state, for example, study the process of rock drillability.
30thirty
В этих услови х, работа буровой штангой 17, вводимой через отверстие 3. В нужный момент времени имитируют отжим породы, дл чего включают насосную станцию 11 и нагнетают жидкость под давлением через вентиль 12 Рост давлени под поршнем 7 выше заданного приводит к росту давлени в полости поршн 9 и непрерывному срабатыванию клапана 14, в результате чего оба поршн вместе с сильфоном 8 и образцом 16 перемещаютс в направлении открытого торца образца 16 При неизменном напр женном состо нии образца 16. При возникновении преп т стви перемещению образца, например, со стороны штанги 17, давление под поршнем 7 будет увеличиватьс , что приведет к увеличению боковой нагрузки и торцовой нагрузки на образце до тех пор, пока не устранитс преп тствие к перемещению образца. Именно така ситуаци возникает в забое при отжиме породы в направлении выработанного пространства, когда порода встречает сопротивление отжиму со стороны крепи, оборудовани и т.п. После устранени преп тстви образец возвращаетс к исходному напр женному состо нию за счет срабатывани клапана 14. В этом состоит работа установки при моделировании забойных условий-. При отключенном клапане 14 и посто нном росте давлени под поршнем 7 получают пропорциональное наг- ружение образца при неравномерном боковом обжатии вплоть до разрушени образца. После разрушени образца или окончани наблюдени за ним установку деыон дкруют и собирают дл следующего эксперимента, составл сильфон 8 КЗ гофр и башмаков в соответствии с требуемым распределением боковой нагрузки. Соотношение между боковой и торцовой нагрузками подбирают изменением площади контакта упора 10 с башмаком 6, положением упора отно- башмака. При-размещении в отверстии поршн 9 вместо опорного вкладьш1а 4 упора, аналогичного упору 10 с таким же башмаком 6, установка осуществл ет испытани на объемное сжатие с неравномерной или равномерной (при одинаковых гофрах сильфона)Under these conditions, the operation of the drill rod 17 inserted through the hole 3. At the desired time, the rock is pressed, the pump station 11 is turned on and pressure is pumped through the valve 12. The pressure above the piston 7 increases above the predetermined pressure. the piston 9 and the continuous actuation of the valve 14, as a result of which both pistons together with the bellows 8 and the sample 16 move in the direction of the open end of the sample 16 With a constant stressed state of the sample 16. When an obstacle arises samples were, for example, by the rod 17, the pressure under the piston 7 will increase, which will increase the lateral load on the load and the end of the sample as long as no obstacle to ustranits sample displacement. It is this situation that occurs in the face when the rock is pressed in the direction of the goaf, when the rock encounters resistance to pressing from the lining side, equipment, etc. After elimination of the obstacle, the sample returns to the initial stress state due to the operation of the valve 14. This is the operation of the installation when simulating bottomhole conditions -. With the valve 14 turned off and a constant increase in pressure under the piston 7, a proportional loading of the sample is obtained with uneven lateral reduction until the sample is destroyed. After the sample has been destroyed or its observation has been completed, the unit is decoupled and assembled for the next experiment, the bellows being 8 Kz corrugations and the shoes in accordance with the desired lateral load distribution. The ratio between the lateral and end loads is selected by changing the contact area of the stop 10 with the shoe 6, the position of the stop relative to the shoe. When placed in the hole of the piston 9 instead of the support insert 4 stop, similar to the stop 10 with the same shoe 6, the installation carries out tests for bulk compression with uneven or uniform (with the same bellows corrugations)
боковой нагрузкой, что моделирует напр з родомкрата, обеспечивает пропорциожеииое состо ние пород в массиве.The lateral load, which models the height of the rock jack, ensures the proportion of the rocks in the massif.
Соединение гофр сильфона с башмаками осуществл етс под действиемThe connection of the bellows of the bellows with the shoes is carried out under the action of
нальныи рост торцовой нагрузки при деформировании торцового башмака упором.Native growth of the face load when the face shoe is deformed by the stop.
10ten
ts 20 , g ts 20, g
25903542590354
упругих деформаций башмаков, заполненных жидкостью, дл чего жидкость в башмаках находитс при небольших, доли атмосферы, избыточных давлени х. Такое взаимодействие башмака с гофром допускает их большие относительные смещени . Противоположна навивка пружин 15 обеспечивает минимальную силу трени при взаимном скольжении пружин при дeфop faции сильфона, а также равномерное распределение боковых усилий на поверхности образца в зоне действи отдельного сильфона, чему способствует использование эластичной оболочки между образцом и пружинами . Различна жесткость сильфонов обеспечиваетс различием диаметров их гофр, различием толщины стенок гофр.elastic deformations of the shoes filled with liquid, for which the liquid in the shoes is at a small proportion of the atmosphere, excessive pressures. Such interaction of the shoe with the corrugation allows their large relative displacements. The opposite winding of the springs 15 provides minimal frictional force during the mutual sliding of the springs at the deflection of the bellows, as well as the uniform distribution of lateral forces on the sample surface in the zone of action of the individual bellows, which is facilitated by the use of an elastic shell between the sample and the springs. The different stiffness of the bellows is ensured by the difference in the diameters of their corrugations, the difference in the thickness of the walls of the corrugations.
2525
ts 20 , g ts 20, g
30thirty
3535
4545
00
В установке бокова нагрузка создаетс набором кольцевых башмаков, распределенных по длине образца и размещенных в гофрах сильфона с различной жесткостью ребер вместо боковых башмаков, каждый из которых покрывает образец по всей длине. Это позвол ет со дЪвать неравномерную по длине образца нагрузку за счет различной деформации образцов и вызванной этим различной величины давлений в каждом башмаке. Различна величина деформации боковых башмаков по вл етс в результате различи жесткости ребер сильфона при деформации его гидродомкратов: чем въте жесткость ребрэ, тем меньше его деформаци по сравнению с другими ребрами, испытывающими такое же усилие со стороны гидродомкрата, тем меньше давление в его башмаке и меньше бокова нагруа- ка в зоне контакта образца с этим башмаком. Снабжение установки допап- нительным поршнем, в который упираетс второй торец сильфона и в котором выполнено отверстие, соосное с отверстием камеры и содержащее опорные вкладьшги, позвол ет при необходимости смещать нагружающий образец в направлении его открытого торца. Признак взаимодействи башмака с упором, закрепленньм на гидродомкрате, при прин той конструкции нагружени боковой нагрузкой путем смещени гиднальныи рост торцовой нагрузки при деформировании торцового башмака упором.In the installation, the lateral load is created by a set of ring shoes distributed along the length of the sample and placed in the corrugations of the bellows with different stiffness of the ribs instead of the side shoes, each of which covers the sample along the entire length. This permits a load that is not uniform over the length of the specimen due to the different deformation of the specimens and the various pressures caused by this in each shoe. The different amount of deformation of the side shoes appears as a result of the difference in stiffness of the bellows ribs during deformation of its hydraulic jacks: the higher the stiffness of the rib, the less its deformation compared to other ribs experiencing the same effort from the hydraulic jack, the lower the pressure in its shoe and the smaller side load in the zone of sample contact with this shoe. Supply of the installation with an additional piston against which the second end of the bellows rests and in which a hole is made coaxial with the chamber opening and containing supporting bushings allows, if necessary, to displace the loading specimen in the direction of its open end. The sign of the shoe's interaction with the stop fixed on the hydraulic jack, with the load design adopted by the side load by shifting the hydraulic load of the end load when the face shoe deforms by the stop.
f мf m
ъъ
чh
у//////////////////.u //////////////////.
лl
8 58 5
ww
1414
Фиг, 1Fig, 1
Составитель В.Петрова Редактор В.Иванова Техред и.Попович Корректор С.ШекмарCompiled by V.Petrova Editor V.Ivanov Tehred I.Popovich Proofreader S.Shekmar
Заказ 5104/35 Тираж 470ПодписноеOrder 5104/35 Circulation 470Subscription
ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущска наб., д. 4/5 for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Rauschska nab., 4/5
Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4
.2.2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853874585A SU1259035A1 (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Installation for testing rock specimens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853874585A SU1259035A1 (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Installation for testing rock specimens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1259035A1 true SU1259035A1 (en) | 1986-09-23 |
Family
ID=21169615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853874585A SU1259035A1 (en) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | Installation for testing rock specimens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1259035A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5379645A (en) * | 1991-02-01 | 1995-01-10 | Heriot-Watt University | Test cell for applying directionally variable three dimensional stress fields to a test specimen |
-
1985
- 1985-03-25 SU SU853874585A patent/SU1259035A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР 351122, кл. G 01 N 3/(Ю, 1970. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5379645A (en) * | 1991-02-01 | 1995-01-10 | Heriot-Watt University | Test cell for applying directionally variable three dimensional stress fields to a test specimen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107505205B (en) | Flexible loading device and method for simulating uniform stress distribution on surface of cylindrical anchoring model | |
US3955822A (en) | Rod pump stuffing box control system | |
US4664362A (en) | Gas spring | |
US5379645A (en) | Test cell for applying directionally variable three dimensional stress fields to a test specimen | |
US5027637A (en) | Die cushion for applying pressure to a press machine via gas pressurized push rods | |
SU1259035A1 (en) | Installation for testing rock specimens | |
US3476354A (en) | Load leveling shock absorber | |
JPH02504311A (en) | Self-aligning test grip | |
US4241482A (en) | Deflection compensating roll | |
CN114486534A (en) | Anchor drawing test device and method | |
RU2149254C1 (en) | Method for using elongated inserted-joint pipe for performing technological operations in oil-fields | |
RU2010945C1 (en) | Device for repairing casing string in well | |
SU1716376A1 (en) | Meter | |
RU2785459C1 (en) | Method for fastening pipe steel piles in the support base of offshore fixed structures using elastic media (elastomer), as well as a device for its implementation. | |
SU1502809A1 (en) | Device for setting sealing member in borehole | |
CN105842156A (en) | Continuous change type integral piston ring mechanical loading device | |
SU243927A1 (en) | INSTALLATION FOR ELASTIC PROPERTIES | |
SU1479636A1 (en) | Packer | |
SU1163197A1 (en) | Apparatus for testing grounds | |
RU2186195C2 (en) | Device for packer seating | |
SU1286735A1 (en) | Apparatus for setting packer in well | |
SU1629638A1 (en) | Stand for testing triaxially loaded pipes and their joints | |
SU1203188A1 (en) | Pressiometer | |
SU810911A1 (en) | Hydraulic cylinder for excavator walking mechanism | |
EP0080282A1 (en) | Pressure device |