SU1629535A1

SU1629535A1 - Apparatus for field testing of rock

Info

Publication number: SU1629535A1
Application number: SU884612252A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1991-02-23

Abstract

Изобретение относитс к горному делу и предназначено дл определени физико-механических характеристик горных пород. Цель - расширение возможностей путем обеспечени возможности испытаний как при посто нной нагрузке, так и при затухающих колебани х нагрузки. В цилиндрическом корпусе 1 перпендикул рно его оси установлен пуансон (П) 3, Привод перео 1C со ел со 01The invention relates to mining and is intended to determine the physicomechanical characteristics of rocks. The goal is to expand the possibilities by providing the possibility of testing both under constant load and with damped load oscillations. A punch (P) 3 is installed in the cylindrical body 1 perpendicular to its axis.

Description

мещени П 3 выполнен в виде расположенной в корпусе 1 штанги (Ш) 4, на одном конце которой установлена гайка 5 с пружиной 6, а на другом свободном конце - ограничитель 7. С гайкой 5 соединена втулка (В) 8, свободно установленна на Ш 4 концент- рично ей. На Ш 4 между ограничителем 7 и В 8 установлены ползуны 9,10. На В 8 свободно установлен инерционный груз 11, соединенный со свободным концом пружины 6. С П 3 соединен центральный шарнир 12 двух- звенника 13, крайние шарниры 14 и 15 которого установлены соответственно на ползунах 9 и 10. Дл нагружени массива посто нным усилием вращением гайки 5 перемещают В 8 относительно Ш 4, при этом ползуны 9,10 перемещаютс навстречу друг другу. Двухзвенники 13 перемещают П 3,16 в направлении стенки скважины 2 и на0Room 3 is made in the form of a rod (W) 4 located in the housing 1, at one end of which a nut 5 with a spring 6 is installed, and a stop at the other free end 7. A sleeve (B) 8 connected to the nut 5, freely mounted on the W 4 is centered on it. On Ш 4 between the limiter 7 and В 8 the sliders 9,10 are installed. In 8, an inertial load 11 is freely mounted, connected to the free end of the spring 6. From P 3, the central hinge 12 of the two-link 13 is connected, the extreme hinges 14 and 15 of which are mounted respectively on the sliders 9 and 10. To load the array with a constant force by rotating the nut 5 moves B 8 relative to W 4, with the sliders 9,10 moving towards each other. Two-link 13 move P 3.16 in the direction of the borehole wall 2 and 0

5five

00

гружают участки под П 3,16 усилием, величину которого определ ют датчиками 17, размещенными на П 3,16. Дл испытаний при нагружении массива затухающими колебани ми нагрузки вращением гайки 5 разгружают П 3,16 и создают зазор между ограничителем 7, В 8 и ползунами 9,10. Смещают груз 11 вдоль В 8 и освобождают его. Груз 11 под действием пружины 6 совершает возвратно-поступательное перемещение , смещает В 8 вместе со Ш 4 и наносит удары по ползунам 9,10. Затухающие ударные усили передаютс на П 3,16 и стенки скважины 2. Дл неударных нагружении затухающими усили ми ограничитель 7 и В 8 подвод т вплотную к ползунам 9,10. Пор док выполнени нагружении задаетс программой испытаний. Параметры колебаний нагрузки задают начальным смещением груза, его массой и жесткостью пружины 6. 1 ил.Plots under 3.16 are loaded with a force, the magnitude of which is determined by sensors 17 placed on P 3.16. For tests when loading the array with damped oscillations of the load, rotating the nut 5 unloads P 3.16 and creates a gap between the stop 7, B 8 and sliders 9,10. Shift load 11 along B 8 and release it. The load 11 under the action of the spring 6 makes a reciprocating movement, displaces the B 8 together with the W 4 and strikes the sliders 9,10. The damped shock forces are transmitted to the P 3,16 and the walls of the borehole 2. For unstressed loading with damping forces, the limiter 7 and B 8 are brought close to the sliders 9,10. The order of execution of the loading is set by the test program. The parameters of the oscillations of the load set the initial displacement of the load, its mass and the rigidity of the spring 6. 1 Il.

Изобретение относитс к горному делу, а именно к устройствам дл определени физико-механических характеристик горных пород в натурных услови х..The invention relates to mining, namely, devices for determining the physicomechanical characteristics of rocks under natural conditions.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем обеспечени возможности испытаний как при посто нной нагрузке, так и при затухающих колебани х нагрузки.The purpose of the invention is to expand the functionality by providing the possibility of testing both under constant load and with damped load oscillations.

На чертеже представлено устройство дл полевых испытаний горных пород, общий вид.The drawing shows a device for field testing of rocks, a general view.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 дл размещени в скважине 2, пуансон 3, установленный в корпусе 1 перпендикул рно его оси, и привод, перемещени пуансона 3, выполненный в виде расположенной в - корпусе 1 штанги 4, на конце которой установлена гайка 5 с пружиной 6.The device comprises a cylindrical body 1 for placement in the borehole 2, a punch 3 mounted in the body 1 perpendicular to its axis, and a drive for moving the punch 3 made in the form of a rod 4 located in the body 1, at the end of which a nut 5 with a spring 6 is installed .

На свободном конце штанги 4 установлен ограничитель 7. С гайкой 5 соединена втулка 8, свободно установленна на штанге 4 концентрично ей, с возможностью взаимодействи с ползунами 9 и Ю, установленными на штанге 4 между ограничителем 7 и втулкой 8. На последней свободно установлен инерционный груз 11, соединенный со свободным концом пружи0A limiter 7 is mounted on the free end of the rod 4. A sleeve 8 is connected to the nut 5, freely mounted on the rod 4 concentric with it, with the possibility of interaction with the sliders 9 and 10 installed on the rod 4 between the stop 7 and the sleeve 8. On the latter, inertial load is freely installed 11 connected to the free end of spring0

5five

00

5five

00

5five

ны 6. С пуансоном 3 соединен центральный шарнир 12 двухзвенника-13, крайние шарниры 14 и 15 которого установлены соответственно на ползунах 9 и 10. В устройстве могут использоватьс одновременно и более одного пуансона, что задаетс числом двух- звенников на ползунах 9 и 10. На чертеже показан вариант с двум пуансонами 3 и 16. На пуансонах 3 и 16 установлены датчики 17 дл регистрации усилий. Гайка 5 соединена с втулкой 8 посредством шарнира 18.6. A double hinge-13 central hinge 12 is connected to the punch 3, the extreme hinges 14 and 15 of which are mounted respectively on the sliders 9 and 10. The device can simultaneously use more than one punch, which is defined by the number of double joints on the sliders 9 and 10. The drawing shows a variant with two punches 3 and 16. Sensors 17 are mounted on punches 3 and 16 for recording forces. The nut 5 is connected to the sleeve 8 by means of a hinge 18.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Дл испытаний при нагружении участка массива под пуансонами 3 и 16 посто нным или постепенно измен ющимс усилием вращением гайки 5 на резьбе штанги 4 производ т взаимное перемещение штанги 4 и втулки-8 так, что ограничитель 7 и торец втулки 8 перемещают ползуны 9 и Ю навстречу друг другу. Двухзвенники 13 перемещают пуанс оны 3 и 16 в направлении стенок скважины 2 и нагружают участки под пуансонами 3 и 16 усили ми, величину которых определ ют датчиками 17.For testing, when loading the section of the array under the punches 3 and 16 by a constant or gradually varying force, rotating the nut 5 on the thread of the rod 4 causes the rod 4 and sleeve-8 to move each other so that the limiter 7 and the end of sleeve 8 move the sliders 9 and 10 towards you each other. The two links 13 move the poles 3 and 16 in the direction of the walls of the borehole 2 and load the areas under the punches 3 and 16 with forces, the magnitude of which is determined by the sensors 17.

Дл испытаний при нагружении участков массива пой пуансонами 3 и 16 затукающими колебани ми нагрузки обратным вращением гайки 5 разгружают пуансоны 3 и 16 и создают зазор между ограничителем 7, втулкой 8 и ползунами 9 и 10, как это показано на чертеже. Смещают (вручную) инерционный груз 11 вдоль втулки 8 и освобождают его, после чего груз 11 под действием пружины 6 совершает возвратно-поступательные перемещени , смещает втулку 8 вместе со штангой 4 и наносит удары по ползунам 9 и 10. Ударные усили затухающей величины передаютс через двухзвенники 13 на пуансоны 3 и 16 и стенки скважины 2 и регистрируютс датчиками 17. Дл неударных нагружений затухающими усили ми в исходном положении ограничитель 7 и втулку 8 подвод т вплотную к ползунам 9 и 10. Дл испытаний при наложении затухающих колебаний нагрузки на посто нные усили производ т предварительное нагружение пуансонов 3 и 10, как описано выше, а затем смещают груз 11 из положени равновеси .For testing when loading parts of the array with punches 3 and 16, by squeezing load oscillations, reverse rotation of nut 5 unloads punches 3 and 16 and creates a gap between limiter 7, sleeve 8 and sliders 9 and 10, as shown in the drawing. The inertial load 11 is displaced (manually) along the sleeve 8 and released, then the load 11 reciprocates under the action of the spring 6, displaces the sleeve 8 together with the rod 4 and strikes the sliders 9 and 10. The shock forces of the damped value are transmitted through the two parts 13 on the punches 3 and 16 and the walls of the well 2 are recorded by the sensors 17. For unstressed loads with damping forces in the initial position, the stopper 7 and the sleeve 8 are brought close to the sliders 9 and 10. For tests when applying damped oscillations on loadings on constant forces pre-load the punches 3 and 10, as described above, and then load the load 11 from the equilibrium position.

Пор док выполнени нагружений задаетс программой испытаний. Параметры колебаний нагрузки задают начальным смещением груза 11 из положени равновеси , весом груза 11, жесткостью пружины 6.The order in which the loads are carried out is specified by the test program. The parameters of the oscillations of the load set the initial displacement of the load 11 from the equilibrium position, the weight of the load 11, the rigidity of the spring 6.

Использование данного устройства позволит выполн ть новые исследовани механических свойств горных пород в натуре, в удалении от поверхности выработки, где массив еще достаточно устойчив. Возможность череСоставитель Л.Климов Редактор А.Шандор Техред М.Дидык Корректор И.МускаThe use of this device will make it possible to carry out new studies of the mechanical properties of rocks in nature, away from the working surface, where the massif is still quite stable. Opportunity over Compiler L. Klimov Editor A. Shandor Tehred M. Didyk Proofreader I. Muska

Заказ 421Order 421

Тираж 290Circulation 290

ВНИШТИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5VNISTI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, 4/5 Raushsk nab.

довани посто нных нагрузок с колебани ми нагрузки, наложение этих видов нагрузки позволит исследовать закономерности перехода элементов массива от устойчивого к неустойчивому состо нию и к разрушению.By applying constant loads with fluctuations of the load, the imposition of these types of loads will allow one to study the patterns of transition of the array elements from a stable to an unstable state and to destruction.

Claims

Invention Formula

A device for field testing of rocks, containing a cylindrical housing for placement in a borehole, a punch installed perpendicular to its core in the casing, and a punch movement actuator made in the form of a rod located in the casing, at the end of which a nut with a spring differing e with the fact that, in order to expand the functionality of the device by providing tests both at constant load and at damping load oscillations, it is equipped with a hinge double link, limiter, two m sliders, sleeve and inertial load, while the limiter is installed on the free end of the rod, the sleeve is connected to the nut and freely mounted on the rod concentric, the weight is connected to the spring and freely installed on the sleeve, the sliders are installed on the rod between the limiter and the sleeve, the two two-link hinge mounted on the corresponding slide, a. The cost hinge is connected to the punch.

five

0

five

l

Subscription