Способ испытания горных пород на срез

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение точности результатов испытаний. Призматический образец горной породы размещают на двух подвижных опорах. Задают угол а среза. Выбирают ширину плоского пуансона и зазор «а между опорами. Нагружают пуансоном образец и подвергают его срезу по наклоненным под равными углами к направлению прикладываемой нагрузки плоскостям. Нормальные составляющие нагрузки Р в плоскостях срезов компенсируют растягивающие напряжения в образце. В результате нагружения срезают среднюю часть образца в форме направленного от пуансона к опорам клина. Боковые части образца свободно перемещают в плоскости, ортогональной направлению прикладываемой нагрузки Р. Это снижает силы трения между плоскостями среза в образце. Измеряют максимальное значение прикладываемой к образцу нагрузки Р и площадь плоскостей срезов. По их значениям рассчитывают предел прочности породы при сдвиге. Использование данного способа позволяет осуществить сдвиг по заданным плоскостям разрушения, близким к теоретическим. 2 ил. Р S (Л 4 О 4 СА:)

COl03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 б 01 М 3 24 Е 21 С 39 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ry

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ." (21) 4180495/22-03 (22) 13.01.87 (46) 30.08.88. Бюл. № 32 (71) Иститут горного дела им. А. А. Скочинского (72) С. Е. Чирков, Ю. С. Макаров, В. В. Присташ и И. А. Соломина (53) 620.176.02 (088.8) (56) Ильницкая Е. И., Тедер P. И., Ватолин Е. С., Кунтыш К. Ф. Свойства горных пород и методы их определения. Недра, 1969, с. 103 — 104. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ГОРНЫХ

ПОРОД НА СРЕЗ (57) Изобретение относится к горному делу.

Цель изобретения — повышение точности результатов испытаний. Призматический образец горной породы размещают на двух подвижных опорах. Задают угол а среза.

Выбирают ширину плоского пуансона и за„„SU„„1420443 А1 зор «а» между опорами. Нагружают пуансоном образец и подвергают его срезу по наклоненным под равными углами к направлению прикладываемой нагрузки плоскостям.

Нормальные составляющие нагрузки P в плоскостях срезов компенсируют растягивающие напряжения в образце. В результате нагружения срезают среднюю часть образца в форме направленного от пуансона к опорам клина. Боковые части образца свободно перемещают в плоскости, ортогональной направлению прикладываемой нагрузки P.

Это снижает силы трения между плоскостями среза в образце. Измеряют максимальное значение прикладываемой к образцу нагрузки P и площадь плоскостей срезов.

По их значениям рассчитывают предел прочности породы и ри сдвиге. Использование данного способа позволяет осуществить сдвиг по заданным плоскостям разрушения, близким к теоретическим. 2 ил.

1420443

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения количественных значений пределов прочности горных пород при срезе, необходимых для инженерных расчетов процессов разрушения пород и оценки их устойчивости.

Цель изобретения — повышение точности результатов испытаний.

На фиг. 1 изображено устройство для

: испытания образцов горных пород на срез; на фиг. 2 — то же, вид сбоку.

Устройство содержит подвижные опоры 1

2 и пуансон 3 призматической формы. Опоры и 2 установлены на сферической пяте 4, служащей для самоцентрирования устройства. Между опорами 1, 2 и пятой 4 расположены роликовые подшипники 5, оси которых параллельны режущим кромкам опор и 2. . На торцах опор 1, 2 и пуансона 3 закреплены податливые прокладки 6, способствующие снижению концентраций напряжений в испытываемом образце 7, расположенном между опорами 1, 2 и пуансоном 3.

Способ испытания образцов горных пород на срез осуществляют следующим образом.

Испытываемый образец 7 горной породы с двумя плоскопараллельными сторонами размещают на опорах и 2, зазор а между которыми устанавливают в зависимости от ширины пуансона 3 и задаваемых углов а среза. Для равенства углов среза пуансон размещают симметрично относительно срезающих кромок опор 1 и 2. Нагружают плоским пуансоном 3 образец 7 и подвергают

er.î срезу по наклоненным под равными углами а к направлению прикладываемой нагрузки плоскостям с образованием срезаемой части образца в форме направленного от пуансона 3 к опорам 1 и 2 клина. Измеряют максимальное значение прикладываемой к образцу 7 нагрузки.

Углы а могут изменяться в пределах 15—

30 . При меньших значениях углов а разрушение может происходить не по заданным плоскостям среза, а при значениях углов а больших 30 происходит раздавливание образца 7, близкое к разрушению при одноосном сжатии.

Поскольку срез осуществляется под углом а к нагрузке, прикладываемой к образцу 7, то возникающие в плоскостях срезов нормальные составляющие компенсируют растягивающие напряжения, возникающие в образце, повышая точность результатов испытаний.

Формула изобретения

Способ испытаний горных пород на срез, заключающийся в том, что призматический образец горной породы размещают на двух

40 опорах, нагружают его плоским пуансоном, осуществляют срез средней части образца и рассчитывают прочность породы на срез, отличающийся тем, что, с целью повышения точности результатов испытаний, образец подвергают срезу по наклоненным под рав45 ными углами к направлению прикладываемой нагрузки плоскостям с образованием срезаемой части образца в форме направленного от пуансона к опорам клина и обеспечивают возможность свободного перемещения боковых частей образца в плоскости, 50 ортогональной направлению прикладываемой нагрузки.

Установка опор 1 и 2 на роликах 5 обеспечивает возможность свободного перемещения боковых частей образца 7 на опорах 1 и 2 в плоскости ортогональной направлению прикладываемой к образцу 7 нагрузки, что снижает силы трения между образованными плоскостями среза в образце 7, тем самым также повышая точность результатов испытаний.

После разрушения образца 7 измеряют площадь плоскостей срезов и рассчитывают предел прочности породы при срезе путем деления величины прикладываемой к образцу нагрузки на суммарную площадь плоскостей среза по формуле

2lh 2lh (b — а) +4h где P — прикладываемая к образцу разрушающая нагрузка;

l, h — ширина и высота образца соответст вено;

Ь вЂ” ширина пуансона; а — расстояние между опорами;

a, — угол между направлением нагрузки и плоскостью среза (угол среза) .

25 Результаты испытаний могут быть представлены графически в координатах нормальных и касательных напряжений, т. е. в виде участка паспорта прочности, по которому можно оценить угoJl внутреннего трения.

Использование данного способа испытаний горных пород на срез позволяет осуществлять сдвиг по заданным плоскостям разрушения близким к теоретическим, что повышает точность результатов испытаний.

1420443

Составитель Л. Климов

Реда кто р А. Лоли ни ч Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 4321/46 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4