SU987100A2 - Устройство дл испытани образцов горных пород на сжатие - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД НА СЖАТИЕ

1

Изобретение относитс  горной промышленности и может быть использовано дл  определени  физико-механических свойств горных пород.

По основному авт. св. № 599190 известно устройство дл  испытаний образцов горных пород на сжатие, содержащее опорные плиты с направл ющей обоймой. При этом дл  создани  заданного распределени  нагрузки независимо от деформации образца оно снабжено пакетом игольчатых стержней , размещенных в направл ющей обойме, и диафрагмой, установленной между пакетом игольчатых стержней и эластичной прокладкой, выполненной с переменной жесткостью 1 .

Недостаток такой конструкции устройства заключаетс  в том, что касательные напр жени  нагружаемой поверхности

I., образца, возникающие за счет сопротивлени  изгибу стержней, распределены неравномерно . В центре нагружаемой поверхности , где поперечные деформации образца близки к нулю, касательные напр жени  отсутствуют. На периферийных участках торца образца, где поперечные деформации максимальны, касательные напр жени  также имеют максимальные значени . Така  конструкци  устройства не позвол ет создавать равномерное распределение касате«1ьных напр жений, что вли ет на точность определени  прочностных показателей пород.

Целью изобретени   вл етс  создание заданного равномерного распределени  касательных напр жений на нагружаемой поверхности образца независимо от его деформации .

Цель достигаетс  тем, что в устройстве,

10 дл  испытани  образцов игольчатые стержни , образующие пакет, выполнены с переменными диаметрами, величина которых обратно пропорциональна корню квадратному из величины рассто ни  стержн  до 15 оси образца.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на .фиг. 1.

Устройство состоит из опорных плит 1 и 2, направл ющей обоймы 3, выполненной

20 в виде цилиндрического стакана с дном 4. Пакет 5 игольчатых стержней, заключенный частью своей длины в обойме 3, образует контактную поверхность 6 и нагрузочную поверхность 7. Контактна  поверхность 6

соприкасаетс  с образцом 8. Внутри обоймы 3 размещены диафрагма 9 и сменна  эластична  прокладка 10.

Устройство работает следующим образом .

Нагрузка на образец 8 передаетс  опорными плитами 1 и 2, дном 4 обоймы 3, сменной эластичной прокладкой 10, диафрагмой 9 через нагрузочную 7 и контактную 6 поверхности пакета 5 игольчатых стержней .

Если образец имеет торцы с неровност ми , игольчатые стержни под действием нагрузки за счет деформаций сменной эластичной прокл адки 10 получают продольные перемещени  - в направл ющей обойме 3 и повтор ют своей нагрузочной поверхностью 7 форму неровностей торцов образца .

При нагружении образец деформируетс  в поперечном направлении. Поэтому концы стержней, образующие нагрузочную поверхность 7, смещаютс  на величину поперечной деформации, а стержни изгибаютс . Возникающие при этом на контактной поверхности 6 касательные сжимающие напр жени  пропорциональны произведению квадрата диаметра стержн  на величину поперечной деформации .образца, котора  линейно зависит от рассто ни  стержн  до оси образца. Если величины диаметров стержней обратно пропорциональны корню квадратному величин их рассто ний до оси образца, то произведение квадратов диаметров стержней на величины рассто ний до оси посто нны дл  всего пакета стержней. Тем самым обеспечиваетс  равномерное распределение касательных напр жений по торцу образца. Величина касательных напр жений определ етс  длиной свободной части стержней и соотнощением упругих характеристик материалов образца и стержней. Измен   эти параметры, можно задавать необходимый уровень касательных напр жений относительно величины нормальных нагружающих напр жений.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  испытани  образцов горных пород на сжатие по авт. св. № 599190, отличающеес  тем, что, с целью создани  заданного равномерного распределени  касательных напр жений на на . гружаемой поверхности образца независимо от его деформации, игольчатые стержни выполнены с переменными диаметрами, величина которых обратно пропорциональна корню квадратному из величины рассто ни  каждого стержн  до оси образца.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 599190, кл. Е 21 С 39/00, 1973 (прототип ).