SU1504559A1

SU1504559A1 - Installation for physical and mechanical testing of material specimens

Info

Publication number: SU1504559A1
Application number: SU884361496A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1988-01-11
Filing date: 1988-01-11
Publication date: 1989-08-30

Abstract

Изобретение относитс к испытательной технике, к установкам дл испытани образцов материалов, преимущественно горных пород, на прочность и деформационные свойства под механической нагрузкой. Цель изобретени - приближение испытаний к эксплуатационным нагрузкам буровых скважин путем обеспечени затухающих осевых колебаний на разных участках образца. Установка содержит захваты 2 дл слоистого образца, инерционные грузы 4, св занные упругими элементами 5 с захватами 2 дл создани на образце осевых затухающих колебаний с помощью привода 7 и приспособлени 8, дл периодического соединени инерционных грузов с нагружающим винтом 6 привода 7. 1 ил.The invention relates to testing equipment, to installations for testing samples of materials, mainly rocks, for strength and deformation properties under mechanical stress. The purpose of the invention is to approximate tests to the operational loads of boreholes by providing damped axial vibrations in different parts of the sample. The installation contains grippers 2 for a layered sample, inertial loads 4, connected by elastic elements 5 with grips 2 to create axial damped oscillations on the sample using drive 7 and adaptation 8, for periodically connecting inertial loads with loading screw 6 of drive 7. 1 Il.

Description

елate

о about

СПSP

слcl

ьs

15041504

Изобретение относитс к испытательной технике, к установкам дл испытани образцов материалов, преимущественно горных пород, на прочность и деформационные свойства под механической нагрузкой.The invention relates to testing equipment, to installations for testing samples of materials, mainly rocks, for strength and deformation properties under mechanical stress.

Цель изобретени - приближение испытаний к эксплуатационным нагрузкам буровых скважин путем обеспечени затухающих осевых колебаний на разных участках образца.The purpose of the invention is to approximate tests to the operational loads of boreholes by providing damped axial vibrations in different parts of the sample.

На чертеже представлена схема установки .The drawing shows the installation diagram.

Установка содержит корпус 1, коль- цевые захваты 2 дл охватывани соответствующих участков образца 3, инерционные грузы 4 и упругие элементы 5 св зывающие грузы 4 с захватами 2, нагружающее приспособление, св занное с грузами и включающее:винт 6 с приводом 7 вращени , и приспособление 8 дл разъемного соединени винта 6 с грузами 4.The installation comprises a housing 1, annular grippers 2 for embracing the respective portions of sample 3, inertial weights 4 and elastic elements 5 connecting weights 4 with grips 2, a loading device associated with the weights and including: screw 6 with a rotational drive 7, and device 8 for detachable connection of screw 6 with weights 4.

Винт 6 установлен параллельно оси захватов 2 и размещен в отверсти х грузов 4, Грузы 4 установлены с возможностью перемещени вдоль оси захватов 2. Приспособление дл разъемного соединени грузов 4 с винтом 6 выполнено в виде подпружиненных ферромагнитных стержней 8, установленны на грузах 4 перпендикул рно оси винта 6 и взаимодействующих с профилем резьбы винта, и электромагнитных катушек 9 дл осевого перемещени стержней В.The screw 6 is installed parallel to the axis of the claws 2 and placed in the openings of the weights 4. The weights 4 are mounted to move along the axis of the grips 2. The fixture for detachably connecting the weights 4 to the screw 6 is made in the form of spring-loaded ferromagnetic rods 8 mounted on the weights 4 perpendicular to the axis screw 6 and interacting with the screw thread profile, and electromagnetic coils 9 for axial movement of rods B.

Упругие элементы 5, выполненные в виде пружин, установлены дл устранени перекосов грузов 4 по направ- л ющей 10. Винтовой нагружатель 11 установлен дл создани осевой нагрузки на образце. Испытуемый образец вьтолнен слоистым или составным из частей.Elastic elements 5, made in the form of springs, are installed to eliminate distortions of the goods 4 along the guide 10. Screw loader 11 is installed to create an axial load on the specimen. The test specimen is filled with a layered or composite of parts.

Приборы 12 осуществл ют контроль за состо нием образца.Instruments 12 monitor the condition of the sample.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Винтовым нагружателем 11 создают осевую начальную нагрузку на составном образце 3, Подают ток в катушки 9 и вывод т стержни 8 из взаимодействи с профилем резьбы винта 6. Включают привод 7 и вращают винт 6. Дл возбуждени затухающих колебаний осевой нагрузки на участках образца обесточивают соответствующие катушки 9. Стержни 8 на соответствующихThe screw loader 11 creates an axial initial load on the composite sample 3, current is supplied to the coils 9 and the terminals 8 are withdrawn from the interaction with the thread profile of the screw 6. The actuator 7 is turned on and the screw 6 is rotated on the sample areas de-energize the corresponding coils 9. Rods 8 on the corresponding

5 0 50

.. ..

д d

5five

грузах 4 перемещаютс до взаимодействи с профилем резьбы вращающегос винта и смещают грузы 4 вдоль оси винта до момента подачи тока в соответствующие катушки. Затем стержни 8 вывод т из взаимодействи с резьбой винта и грузы 4 совершают затухающие перемещени вдоль оси захватов под действием пружин 5. На образце создаютс экспериментальные затухающие осевые нагрузки. Пор док возбуждени колебаний на участках задают пор дком обесточивани катушек 9, начальные амплитуды нагрузки задают наибольшими смещени ми грузов и жесткостью пружин 5 в моменты разъединени грузов с винтом. Параметры затухани колебаний регулируют весом грузов и жесткостью пружин. Опыты провод т при различньк очередност х и интервалах между нагружени ми и различных параметрах нагружений, а также при разных начальных осевых усили х на образцах, при различных услови х на границах образцов, на границах между сло ми.The loads 4 are moved before interacting with the thread profile of the rotating screw and the loads 4 are displaced along the axis of the screw until current is supplied to the corresponding coils. The rods 8 are then withdrawn from the interaction with the screw thread and the weights 4 make damped movements along the axis of the grippers under the action of springs 5. Experimental damped axial loads are created on the sample. The order of excitation of oscillations in the sections is set by the order of de-energizing the coils 9, the initial amplitudes of the load are set by the largest displacements of the loads and the rigidity of the springs 5 at the moments of separation of the loads from the screw. The damping parameters of the oscillations regulate the weight of the weights and the stiffness of the springs. Experiments were carried out at different sequences and intervals between loads and various loading parameters, as well as at different initial axial forces on the samples, under different conditions at the borders of the samples, at the borders between the layers.

Числи грузов подбирают в соответствии с числом участков нагружени , количество которых определ етс числом исследуемых слоев, задачами испытаний .The numbers of loads are selected in accordance with the number of loading sections, the number of which is determined by the number of layers under study, the test tasks.

Claims

Invention Formula

An installation for physicomechanical studies of material samples, comprising a body, annular grippers for enclosing the sample areas, a tensioning device, a rotational screw, inertial annular weights covering the corresponding grippers and elastic elements connected with the corresponding grips for periodically connecting a screw with weights, characterized in that, in order to bring the tests closer to the operational loads of boreholes by providing damped x axial oscillations in different parts of the sample, it is provided with a guide, in each inertial load two holes are made, the axes of which are parallel to the axis of the load, into which the screw and guide, respectively, pass, the inertial loads are set to move along the grips axis.