Центробежная установка для испытания образцов

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при испытании образцов горных пород. Цель изобре гения - расширение технологических возможностей установки . На корпусе 1 установки установлен вертикальный вал 2 с приводом 3 вращения. На валу 3 укреплена направляющая 4 с рамой 5, к,которой

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12

1f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4199360/22-03 (22) 24.02.87 (46) 07.11.88. Бюл. У 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В,Лодус (53) 622.23.02(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1226126, кл, G 01 N 3/08, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1278667,кл. С 01 N 3/10, 1986.

„„SU 1436000 А1 (Я) 4 С 01 М 3/10// Е 21 С 39/00 (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к испыта-тельной технике и может быть использовано при испытании образцов горных пород, Цель изобре:гения — расширение технологических возможностей установки, На корпусе 1 установки установлен вертикальный вал 2 с приводом

3 вращения, На валу 3 укреплена направляющая 4 с рамой 5, к,которой

1436000 прикреплен гидроцилиндр 6 со штоком 7, На раме 5 размещены захвать3 8 для испытуемого образца (ИО) 9, соединенrrbre с центробежными грузами (ЦГ) 1013. Установлены ЦГ 10-13 на раме 5 в ряд и вплотную друг к другу. Центр тяжести первого ЦГ 10 расположен с одной стороны от оси вращения вала 2, а центры тяжести остальных ЦГ 11, 12, 13 и рамы 5 " с другой. Последний ЦГ

13 расположен вплотную к торцу рамы

5.3 Расстояние между ЦГ 10-13 и втоpbbs торцом рамы 5 не менее длины всех

ЦГ:, (ряда), В ЦГ 10-13 выполнены отверстия, в которых размещены захвать1 8 для ИО, связанные с ЦГ, Захват

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к установкам для испытания материалов на прочность, и может быть использовано для испытания образцов горных пород, Цель изобретения — расширение технологических возможностей установки, На чертеже представлена принципиальная схема установки. 1О

Установка содержит корпус 1, установленный на нем вертикальный вал 2 с приводом 3 вращения, укрепленную на валу направляющую 4 с рамой 5 и гидроцилиндром 6 со штоком 7, прикрепленньпм к раме 5, размещенные на раме 5 захваты 8 для образца 9, соединенные с центробежными. грузами 10 - 13.

Центробежные грузы 10-.13, по числу слоев разрушения, установлены на ра20 ме 5 в ряд вплотную. Центр тяжести первого груза 10 расположен с одной стороны от оси вращения вала 2, а центры тяжести остальных грузов 1113 и рамы 5 - с другой. Последний груз 13 расположен вплотную к торцу рамы 5, Расстояние между грузами 1013 и вторым торцом рамы 5 не менее длыны всех грузов (ряда).В грузах 1030

13 выполнены отверстия, в которых размещены захваты 8 для образца, связанные с грузами, захват 14 закреплен на торце рамы 5, Полости гидроцилиндра 6 соединенй между собой вентилем 15 с регулируе14 закреплен на торце рамы 5, Полости гидроцилиндра 6 соединены вентилем 15. Шток 7 соединен с рамой 5 планкой 16, перемещающейся в прорези направляющей 4. При разгоне вала 2

ЦГ 10 создает растягивающую нагрузку на ИО 9, которая при росте скорости приводит к разрыву ИО. После разрушения ИО на участке ЦГ 10 смещается к противоположному торцу рамы 5, которая начинает движение по направляющей 4. При пересечении ЦГ 11 оси вращения вала 2 он создает растягивающее усилие до разрыва ИО 9 на новом участке, Число ЦГ подбирается по числу плоскостей разрушения ИО 9. 1 ил. мым размером перепускного отверстия.

Шток 7 соединен с рамой 5 посредством планки 16, перемещающейся в прорези в направляющей 4.

Установка работает следующим обра= 3ОМ, Включают привод 3 и приводят во вращение вал 2 вместе с направляющей

4 и размещенными на ней элементами.

При разгоне вала 2 грузы ll — 13 прижимаются к торцу рамы 5, рама прижимается к торцу направляющей 4 и указанные грузы не создают нагрузки на образце 9, Груз 10 создает растягивающую нагрузку, на образце 9 на участке между грузом !О и грузом 11, которая с ростом скорости вращения вала становится разрушающей и приводит к разрыву образца 9 на рассматриваемом участке. После разрушения образца 9 на этом участке груз 10 смещается к противоположному торцу рамы 5, в результате чего изменяется соотношение между центробежным усилие3; от суммы масс грузов 10-. 12 и рамы 5 на участке до оси вращения и центробежным усилием от груза 10 на новом радиусе вращения и участком рамы от оси вращения до торца, куда переместился груз 10; центробежное усилие от второй группы элементов становится больше усилия от первой группы элементов, з

l 43600

RaMa 5 приходит в движение вдоль направляющей 4, когда центр тяжести груза 11 пересекает ось вращения ва ла 2 и он создает растягивающее уси5 лие, приводящее к разрыву образца 9 на новом участке. Груз 11 после разрыва образца 9 перемещается к грузу

10, чем ускоряет движение рамы 5. Перемещение груза 12 в положение, при котором он создает растягивающую разрушающую нагрузку, занимает меньше времени, чем при перемещении в это же положение груза 11. Интервал времени между актами разрыва сокращается, В таком же порядке осуществляется разрыв. образца всеми грузами ряда, вплоть до разрыва его на участке между грузом 13 и торцом рамы 5, Скорость перемещения рамы от испытания к испы- 20 танию задается вентилем 15, определяющим скорость перетекания жидкости из одной полости гидроцилиндра 6 в другую при перемещении штока 7, оказывающего сопротивление перемещению 25 рамы 5.

Число грузов, их массы, соотношение между диаметром и длиной грузов подбираются в соответствии с..числом плоскостей разрушения и расстояниями 30 между плоскостями разрушения из следующих соображений. Для исследования особенностей послойного разрушения применительно к проблеме выбросов угля (породы) и газа необходимо испытания проводить так, чтобы интервал времени между актами разрыва постоянно сокращался по мере развития разрушения. Процесс разрушения идет с нарастающей скоростью перемещения фронта разрушения, что вызывается увеличением давления газа с удалением в глубь массива, Для лабораторных испытаний, где давление газа заменяется механической нагрузкой, приводящей к такому же послойному разрушению, нужно обеспечить ускорение фронта перемещения волны разрушения для того, чтобы определенные в лаборатории параметры разрушения соответство- вали натурным, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Центробежная установка для испытания образцов, содержащая корпус, установленный в корпусе вертикальный вал с приводом вращения, раму с центробежными грузами, связанный с рамой гидроцилиндр и захваты для образца, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей установки, количество центробежных грузов соответствует числу слоев разрушения, грузы установлены в раме в ряд вплотную с возможностью перемещения вдоль рамы, при этом центр тяжести первого груза наI ходится с одной стороны от оси вращения направляющей, а центры тяжести остальных грузов — с другой стороны, причем последний груз расположен вплотную к торцу рамы, на котором установлен захват для образца, в.грузах выполнены продольные отверстия, в которых размещены захваты для образца, связанные с грузами.

Составитель В,Петрушин

Техред М. Моргентал Корректор В. Бутяга

Редактор Н.Тупица

Заказ 5639/42 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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