SU765505A1

SU765505A1 - Устройство дл измерени напр жений в горных породах

Info

Publication number: SU765505A1
Application number: SU741993476A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Кулаков; Валерий Павлович Писарев; Владимир Кондратьевич Федоренко
Original assignee: Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date: 1974-02-08
Filing date: 1974-02-08
Publication date: 1980-09-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ

I

Изобретение относитс к приборам дл измерени напр жений в горных породах.

Известны гидравлические датчики давлени , выполненные в виде цилиндрической резиновой оболочки, укрепленной между двум торцовыми герметизирующими обоймами, и предназначенные дл измерени напр жений в горных породах 1.

Известно также устройство дл измерени напр жений в массиве горных пород, содержащее эластичную цилиндрическую оболочку с рабочей полостью, заполненной жидкостью, переднюю и заднюю герметизирующие обоймы, обратный клапан, тензометрический -датчик давлени и ст жной болт 2.

Однако эти устройства дают информацию только о сумме главных напр жений в массиве горных пород. Кроме того, наличие толстой резиновой оболочки приводит к значительным погрещност м при измерени х.

Целью изобретени вл етс разделение компонент напр жений и повышение точности и надежности измерений.

Это достигаетс тем, что оболочка устройства выполнена тонкостенной, например из меди и снабжена продольными гофрами.

а внутри нее размещена розетка поперечных деформаций, измерительные элементы которой контактируют со стенками оболочки через продольные планки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устJ ройство, общий вид; на фиг. 2 дан разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 показано предлагаемое устройство, вариант выполнени с обратным клапаном.

Устройство состоит из оболочки 1, передней 2 и задней 3 герметизирующих рбойм, распорных колец 4 и 5, ст жного болта 6 с зажимной гайкой 7, розетки деформаций 8 с тензометрическими элементами 9, уплотнительной втулки 10, проводов 11, планок 12, тензометрического датчика 13 давлени жидкости и обратного клапана, состо щего из щарика 14, упора 15 и распорной пружины 16.

Оболочка выполнена в виде цилиндра из листовой меди толщиной 0,5-1,0 мм или

20 другого аналогичного материала и снабжена двум продольными гофрами 17, служащими дл уменьщени диаметра устройства в нерабочем положении. Передн 2 и задн 3 обоймы совместно с кольцами 4 и 5,

ст жным болтом б и гайкой 7 служат дл герметизации торцов оболочки 1. Передний конец ст жного болта 6 вьгаолнен в виде торцовой гайки, котора навинчиваетс на свободный конец осевого прилива обоймы 2, зажима при этом распорное кольцо 4. Вблизи заднего конца ст жной болт 6 снабжен буртиком дл зажима распорного кольца 5. Осевой прилив передней обоймы 2 и распорное кольцо 4 снабжены осевым и радиальным отверсти ми, служащими дл прохода рабочей жидкости из подвод щего трубопровода (не показан) во внутреннюю полость устройства. Розетка деформаций 8 выполнена в виде обоймы, надетой на ст жной болт, в которой укреплены радиально расположенные измерительные элементы из упругого , но легко деформируемого материала. Вторые концы измерительных элементов креп тс к планкам 12, укрепленны.м на внутренней поверхности оболочки 1. На измерительные элементы розетки деформаций наклеиваютс тензометрические элементы 9.

Втулка 10 служит дл уплотнени проводов 11, идущих от тензометрических элементов 9 и датчика 13 давлени жидкости.

Измерение напр жений осуществл етс в следующей последовательности.

Буритс скважина, диаметр которой больще диаметра прибора в нерабочем положении , но несколько меньще, чем его диаметр при полностью расплавленных за счет давлени жидкости гофрах 17. Затем внутренн полость прибора заполн етс рабочей жидкостью и он присоедин етс к трубопроводу , соединенному с гидронасосом, ориентируетс и устанавливаетс в скважине . Под давлением жидкости оболочка 1 за счет гофр 17 несколько расщир етс и плотно прилегает к стенкам скважины. После этого снимают показани датчика давлени жидкости и начальные отсчеты по розетке деформаций 8.

В процессе изменени напр женно-деформированного состо ни породы стенки скважины Деформируютс совместно с оболочкой 1, в результате чего измен етс давление рабочей жидкости и длина лучей розетки деформаций 8. Провод повторные замеры показаний тензометрических элементов 9 и датчика 13, определ ют смещени стенок скважины и прирост давлени жидкости. По этим величинам, использу формулы теории упругости, вычисл ют и направление главных напр жений, действующих в породе в плоскости измерени .

Claims

1.Устройство дл измерени напр жений в горных породах, содержащее цилиндрическую оболочку, переднюю и заднюю герметизирующие обоймы, обратный клапан, тензометрический датчик давлени и ст жной болт, отличающеес тем, что, с целью разделени компонент напр жений и повышени точности и надежности измерений, оболочка устройства выполнена тонкостенной, внутри которой размещена розетка поперечных деформаций, измерительные элементы которой контактируют со стенками оболочки через продольные планки.

2.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что оболочка снабжена продольными гофрами .

3.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что оболочка выполнена из меди.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Аксенов В. К., Курлен М. В. Аппаратура дл исследовани напр женного состо ни массива горных пород методом разности давлений. В сб. «Измерение напр жений в массиве горных пород. - Новосибирск, Наука 1968, с. 134-142.

2.Авторское свидетельство СССР № 473828, кл. Е 21 С 39/00, 06.06.73.

765505

r«-j