SU1658018A1 - Центробежна установка дл прочностных испытаний образцов горных пород - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к исследованию прочностных свойств горных пород . Цель изобретени  - исследование зависимости прочности от неравномерности насыщени  текучей средой. Установка содержит центрифугу, па чем органе 1 которой установлен захват 3 дл  образца 4, приспособление дл  ударного нагрукени  образца 4 изгибом , камеру 5 дл  заполнени  ее текучей средой, насыщающей образец, канал 6 дл  подвода среды к торцу образна. Камера размещена между осью вращени  центрнЛуги и захватом. При врапопии рабочего органа образец не- р iBHonepno нагружаетс  в осевом направлении массовыми силами Через тореи образца текуча  среда из каме- рп неравномерно насыщает образец. После выдержки в этом состо нии происходит нагружение образца ударной и  ибающей нагрузкой, что позвоч ет о:ределить зависимость прочности горной породы при неравномерном ее насыщени  текучей средой. 2 ил. с « (/)

Description

Изобретение относитс  к исследованию прочностных свойств горных пород, а именно к центробежным установкам дл  прочностных испытаний образцов горных пород.

Цель изобретени  - исследование зависимости прочности от неравномерности насыщени  текущей средой.

На фиг.1 изображена предлагаема  установка, общий вид; на фиг.2 - вид сбоку по фиг.1.

Установка содержит центрифугу,

имеющую рабочий орган 1 с приводом . вращени , установленный на рабочем органе 1 захват 3 дл  консольного радиального закреплени  образца 4,

приспособление дл  ударного нагруже- ни  образца 4 изгибом, размещенную па рабочем органе 1 камеру 5 дл  заполнени  ее текучей средой, насыщающей образец 4, канал 6 дл  подвода среды к торцу образца 4. Камера 5 размещена между осью вращени  центрифуги и захватом 3. Приспособление дл  ударного нагружони  образца 4 изгибом имеет ма тник со штангой 7 и грузом 8, ось 9 которого размещена на центрифуге с помощью рамки 10, электромагнитный фиксатор 11 исходного положени  ма тника и упор 12, расположенный на центрифуге и служащий дл  взаимодействи  в образцом 4.

о

СЛ

оо

оо

Дл  соединени  штанги 7 с рабочим органом 1 служит электромагнитный фиксатор 13. Образец 4 размещен во влагозащитной оболочке. На рабочем органе 1 закреплен груз 14 дл  выведени  рабочего органа 1 из вертикального исходного положени .

Установка работает следующим образом .

Испытани м подвергают две группы образцов 4, поочередно размещают их в захвате 3. Осевое нагружение образцов 4 создаетс  массовыми силами. Дл  этого при включенных фиксаторах 11 и 13 включают привод 2. Посредством рамки 10 приводитс  во вращение ось 9 с размещенными на ней рабочим органом 1 и ма тником. При достижении заданной скорости вращени , определенной уровнем осевой нагрузки на образце 4, отключаетс  фиксатор ИЗ. Груз 14 переводит рабочий орган 1 с образцом 4 в горизонтальное положение . Вращение образца 4 приводит к нагружению его массовыми силами, неравномерно распределенными по его длине: наибольшие усили  действуют в сечени х, вращающихс  по меньшим радиусам. При испытании образцов 4 .первой группы к торцу образца 4, эа- .крепленному в захвате 3, подводитс  жидкость под давлением. Дл  этого перед Началом испытаний очередного образца 4 жидкостью заполн ют камеру 5, котора  при вращении под давлением поступает к торцу образца 4. Под действием давлени  от центробежных сил жидкость заполн ет пустоты образца 4, неравномерно деформированного массовыми силами. Выдерживают образец 4 заданное врем , различное дл  каждого образца 4 в группе, но одинаковое дл  образцов 4 разных групп при одинаковых уровн х осевых нагрузок. Ооразец 4 нагружаетс  изгибающим ударным усилием до разрушени . Дл  этого включаетс  фиксатор 13, который соедин ет рабочий орган 1 и ма тник, и отключаетс  фиксатор 11, Ма тник поворачиваетс  в горизонтальное положение и поворачивает рабочий орган 1 с образцом 4 из горизонтального положени  в направлении упора 12. При соударении образца 4 с упором 12 образец 4 разрушаетс  за счет изгиба. Фиксируют работу разрушени  образца 4, дл  чего фиксируют усилие, действующее на образец 4 при

0

Q

5 5

0

5

0

5

0

изгибе (по силоизмерителю на упоре 12), и деформацию при изгибе образца 4 (тензодатчиками на поверхности образца 4 или по углу поворота рабочего органа 1). Сопоставление работ разрушени  увлажненных и неувлажненных образцов 4 при сходных уровн х осевой нагрузки и времени выдержки под этой нагрузкой позвол ет судить о вли нии неравномерного увлажнени  на прочность образцов 4. Испытани  провод т при разных соотношени х осевой и изгибающей нагрузок, дл  чего перемещают упор 12 по траектории перемещени  образца 4. При этом чем ближе упор 12 расположен к образцу 4 при его горизонтальном положении при действии массовых сил, тем при большем осевом усилии происходит нагружение образца 4 изгибом. Дл  определени  численных характеристик степени неравномерности распределени  жидкой фазы по объему образца 4 провод т дополнительные испытани . Дл  этого группа таких же образцов 4 поочередно нагружаетс  осевыми нагрузками с подводом жидкости и выдержкой под осевой нагрузкой при таком же времени , как и при испытани х двух предыдущих групп. После выдержки под осевой нагрузкой образцы 4 разгружаютс  путем замедлени  скорости вращени  рабочего органа 1 при включенном фиксаторе 13. .Затем определ етс  распределение жидкой фазы по объему образца 4 (например, известным способом разделени  образцов 4 на части, взвешивани  частей до и после выпаривани  жидкой фазы),

Установка позвол ет исследовать вли ние неравномерно распределенной жидкой фазы по объему материала на его прочность .при ударном нагружении после выдержки под неравномерной массовой нагрузкой.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Центробежна  установка дл  прочностных испытаний образцов горных пород, содержаща  центрифугу, установленный на рабочем органе центрифуги захват дл  консольного радиального закреплени  образца, приспособление дл  ударного нагружени  образца изгибом, размещенную на рабочем органе центрифуги камеру дл  заполнени  ее текучей средой, насыщающей образец, отличающа с 

   Ш-

   Фиг 1

   Фие.2