SU1627895A1 - Установка дл исследовани энергообмена при совместном нагружении образцов материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике и может быть использовано дл  исследовани  энергообмена при совместном нагружении образцов. Цель изобретени  - приближение условий испытании к реальным услови м эпсргообмена в наклонных выработках.

Description

Изобретение относилс  к испытательной технике, а именно к установкам дл  исследовани  энергообмена при совместном нагружении образцов,.

Цель изобретени  - приближение условий испытаний к реальным услови м энергообмена в наклонных выработках путем обеспечени  деформировани  из-

гибом В ДВУХ ПЛОСКОСТЯХс

На фиг с 1 изображена установка, общий вид; на фиг, 2 - то же, вип, сверху .

Установка содержит раму 1, размещенный на ней нагружающий механизм, включающий черв чное колесо 2, взаимодействующий с ним винт 3, привод осевого перемещени  винта 3, выполненный в виде гидроцилиндра 4, уста- новленного на направл ющих 5 и сообщенного через аккумул тор 6 и вентили 7 и 8 с источником 9 давлени . При этом полость 10 гидроцилиндра 4 представл ет собой энергонакопитель„ На торце винта 3 и обращенном к нему торце гидроцилиндра 4 закреплены захваты 11 и 12 дл  нагружени  образца 13 осевой нагрузкой,, На раме 1 размещен второй нагружающий механизм, выполненный аналогично первому, включающий черв чное колесо 14, взаимодействующий с ним винт 15, причем последний установлен на раме 1 таким образом, что его ось перпендикул рна оси винта 3 первого механизма. Винт 15 св зан с приводом его осевого перемещени , выполненным в виде гидроцилиндра 16, установленного в направ

25

о

. „ .,-

50

5

л ющих 17 и сообщенного через аккумул тор 6 и вентили 7 и 8 с источником 9 давлени , причем полость 18 гидроцилиндра 16 второго нагружающего механизма также представл ет собой энергонакопитель, а на торце винта 15 и обращенном к нему соответствующем торце гидроцилиндра 16 закреплены соответственно захваты 19 и 20 дл  нагружени  образца 21 осевой нагрузкой .

Установка снабжена двум  торцовыми захватами 22 и 23 дл  креплени  концов изгибающего образца 24. Захваты 21 и 23 установлены в соответствующих втулках 25 и 26, закрепленных радиально соответственно на колесе 2 первого нагружающего механизма и на колесе 14 второго нагружающего механизма- На втулках 25 и 26 параллельно их оси закреплены упоры 27 и 28, на которых жестко закреплены центральные захваты дл  изгиба образца 24, выполненные в виде соответствующих планок 29 и 30, оси которых перпендикул рны оси соответствующих втулок 25 и 26 и параллельны ос м колес 2 и 14 соответственно..

Установка работает следующим образом .

Образцы 13, 21 и 24 закрепл ют соотгктственно в захватах 11, 12 и 19. 20 дл  осевого нагружени  и в захватах 22 и 23 - дл  нагружени  изгибом. Включают источник 9 давлени  и через аккумул тор 6 и вентили 7 и 8 создают в полост х 10 и 18 гидроцилиндров 4

и 16 давление. При этом последние перемещают захваты 11 и 19 с пинтами 3 и 15 в осевых направлени х, деформиру  образцы 13 и 21 соответственно сжатием или раст жением В результате осевого перемещени  винтов 3 и 15 поп рачиваютс  св занные с ними соответсг вующие колеса 2 и 14 вместе с торцовыми захватами 22 и 23, втулками 25 и 26 и центральными захватами 29 и 30 „ В результате нагруже гие образца 2 изгибом происходит в дпух взаимно перпендикул рных плоскост х. Б процессе нагру жени  аккумулируют энергию упругой деформации на установке путем создани  давлени  в аккумул торе 6 и полост х 10 и 18 гидроцнлнндрол 4 и 16 при постепенном росте нагрузки на образцах 13, 21 и 24. Изгибающую нагрузку в каждой плоскости изгиба измен ют синхронно с измененном осевой нагрузки, дл  чего используют вентили 7 и 8 в соответствии с программой нагружени , Энергию упругой де- формации аккумулируют независимо по каждой плоскости изгиба, дл  чего cm дают давление в полост х 10 и 18 гидроцилиндров 4 и 16 при разных начальных объемах указанных полостей. Объемы запасаемой энергии задаютс  объемами энергии упругой деформации элементов массива горных пород в направлении их деформировани  вдоль оси выработки и в перпендикул рном направлении . При этом учитывают, что объем запасенной энергии при равных осевых нагрузках н  образцах 13 и 21 возрастает с ростом объема полости энЬрго- накопител  соответствующего гидроцилиндра . В соответствии с изменением нагрузки в двух плоскост х деАормиро- вани , характеризующим реальную обстановку , повышают нагрузку и разрушают одни из образцов 13, 21 или 24„ При этом реализуют энергию, накопленную на установке, дл  чего открывают один или оба вентил  7 и 8 и повышают давление до разрушени  одного из обрацов , причем в момент разрушени  вс  энерги  установки, накопленна  в аккумул торе 6, полост х 10 и 18 гидроцилиндров 4 и 16 и на образцах, разрушение которых не наступает, передаетс  на разрушаемый образец, Фиксируют диаграмму разрушени  образца и диаграммы упругого восстановлени  неразрушившихс  образцов, а также параметры процесса

0 5

Испытани  провод т при разных пут х изменени  нагрузок по разным плоскост м деформировани , при разппч соотношени х энергии при разрушении на сжимаемых образцах, что регулируетс  соотношением начальных объемов полостей 10 и 12 гндропплипдров 4 и 16, Ход нагружени  по разным плоскост м и уровни нагрузки на образцах задаютс  ходом изменени  нагрузок и их уровнем в конкретной па- кпонной горной выработке, работа которой исследуетс  Уровни реальной нагрузки определ ютс  по измерени м нагрузок на элементах крепи п накчон- ной выработке (на ворхн кс, стойках, ст жках), величина запасенной энергии определ етс  расчетом по изморенным нагрузкам и упругим характеристикам пород, окружаючр1х выработку, В результате испытаний определ ют наиболее веро тный вид разрушени , услови  разрушени , энергозатраты на разрушение элементов крепи п стопок выработки и определ ют услови  нагру- жони , при которых обеспечиваетс  наилучша  устойчивость выработок и крепи. Испытани  провод т на образцах материалов, из которых изготавливаетс  креп,, и образцов горных порол, когда крептюпир, например, выполн етс  только стоиками, перхн коп и ст жек ,

0

Формула изобретени 

Установка дл  исследовани  энергообмена при совместном пагруженпп образцов материалов, содержаща  раму, размещенный на ней нагружающий механизм , включающий черв чное колесо, взаимодействующий с ним винт, и привод осевого перемещени  винта, св занные с направл ющим механизмом две пары захватов дл  сжати  и раст жени  образцов, пару центральных захватов дл  изгиба образца, и энергонакопитель , св занный с винтом, отличающа с  тем, что, с целью приближени  условий к реальным услови м энергообмена в наклонных выработках, установка снабжена вторым нагружающим механизмом, установленным таким образом, что ось его винта перпендикул рна оси винта основного нагружающего механизма, вторым энергонакопителем , св занным с винтом второго нагружающего механизма, торцовыми захватами дл  креплени  концов

изгибаемого образца, выполненными в виде радиально установленных на черв чных колесах втулок, центральные захваты дл  изгиба выполнены в виде планок, закрепленных на черв чных ко

,

5

лесах перпендикул рно оси соответствующих втулок, а захваты каждой пары осевого нагружени  установлены на винте и приводе его осевого перемещени  соответственно

15

Фиг г

Claims (1)

1. Формула изобретения Установка для исследования энергообмена при совместном нагружении образцов материалов, содержащая раму, размещенный на ней нагружающий механизм, включающий червячное колесо, взаимодействующий с ним винт, и привод осевого перемещения винта, связанные с направляющим механизмом две пары захватов для сжатия и растяжения образцов, пару центральных захватов для изгиба образца, и энергонакопитель, связанный с винтом, отличающаяся тем, что, цов, причем в момент разрушения вся энергия установки, накопленная в аккумуляторе 6, полостях 10 и 18 гидроцилиндров 4 и 16 и на образцах, разрушение которых не наступает, передается на разрушаемый образец. Фиксируют диаграмму разрушения образца и диаграммы упругого восстановления неразрушившихся образцов, а также параметры процесса. с целью приближения условий к реальным условиям энергообмена в наклонных выработках, установка снабжена вторым нагружающим механизмом, установленным таким образом, что ось его винта перпендикулярна оси винта основного нагружающего механизма, вторым энергонакопителем, связанным с винтом второго нагружающего механизма, торцовыми захватами для крепления концов

   Ί изгибаемого образца, выполненными в виде радиально установленных на червячных колесах втулок, центральные захваты для изгиба выполнены в виде планок, закрепленных на червячных ко лесах перпендикулярно оси соответствующих втулок, а захваты каждой пары осевого нагружения установлены на винте и приводе его осевого перемещения соответственно J