Устройство для полевых испытаний горных пород

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности испытаний как при синхронном, так и при асинхронном нагружении участков испытываемой породы . В корпусе (I01 перпендикулярно его оси установлены два пуансона (П) 3 и 4 с приводом их перемещения. Последний выполнен в виде шарнирно соединенной с П 3 и 4 штанги (Ш) 5. На конце Ш 5 ортогонально ей Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физикомеханических характеристик горных пород в полевых условиях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности испытаний как при синхронном, так и при асинхронном нагружении участков испытываемой породы . смонтирована направляющая 6 с подпружиненным грузом 7. В К 1 смонтированы две оси 8 и 9 вращения Ш 5 с механизмом их соединения со Ш 5. Ось 8 установлена в свободном конце Ш 5, а ось 9 - между П 3 и 4, торцы которых расположены вдоль образующей К 1. Для испытаний при синхронном нагружении участков стенки скважины 2 выводят ось 9 из взаимодействия со Ш 5. Смещают груз 7 из положения равновесия и освобождают его. При этом UJ 5 поворачивается на оси 8, а П 3 и 4 синхронно нагружают участки стенки скважины 2. Для испытаний при асинхронном погружении выводят из взаимодействия со Ш 5 ось 8. При этом Ш 5 поворачивается относительно оси 9, асинхронно перемещая П 3 и 4. На нагружаемых участках стенки скважины 2 происходит асинхронное изменение нагрузки . Так как оба режима нагружения выполняются при нагружении одних и тех же участков поверхности скважин, существенно увеличивается объем информации и повышается достоверность ее определения. 2 ил. На фиг.1 представлено устройство для полевых испытаний горных пород, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Устройство содержит цилиндрический корпус 1 для размещения в скважине 2. В корпусе 1 перпендикулярно его оси установлены два пуансона 3 и 4 с приводом их перемещения. Последний выполнен в виде установленной в корпусе 1 и шарнирно соединенной с пуансонами 3 и 4 штанги 5. На конце штанги 5 ортогонально ей смонтирована направляющая 6 с расположенным на со с VI О О ГО СО сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss)s Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

;и ) .,; q «„". :,Ц,h

j «. г . ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

О

С) (211 4744959/03 (22) 03.10.89 (46) 23.12.91. Бюл. М 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 622.235(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1629535, кл, Е 21 С 39/00, 1989.

Авторское свидетельство СССР

В 1465569, кл. Е 21 С 39/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙЙ ГОРН ЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу.

Цель изобретения — расширение функцио- . нальных воэможностей устройства путем обеспечения возможности испытаний как при синхронном, так и при асинхронном нагружении участков испытываемой породы. В корпусе(К) 1 перпендикулярно его оси установлены два пуансона (П) 3 и 4 с приводом их перемещения. Последний выполнен в виде шарнирно соединенной с П 3 и 4 штанги(Ш) 5. На конце Ш 5 ортогонально ей

Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения физикомеханических характеристик горных пород в полевых условиях.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности испытаний как при синхронном, так и при асинхронном нагружении участков испытываемой породы.

„„Я „„1700235 А1 смонтирована направляющая 6c подпружиненным грузом 7. В К 1 смонтированы две оси 8 и 9 вращения LLl 5 с механизмом их соединения со Ш 5. Ось 8 установлена в свободном конце Ш 5, е ось 9 — между П 3 и

4, торцы которых расположены вдоль образующей К1. Для испытаний при синхронном нагружении участков стенки скважины 2 выводят ось 9 из взаимодействия со Ш 5. Смещают груз 7 из положения равновесия и освобождают его. При этом Ш 5 поворачивается на оси 8, а П 3 и 4 синхронно нагружают участки стенки скважины 2. Для испытаний при асинхронном погружении выводят из взаимодействия co LLI 5 ось 8.

При этом Ш 5 поворачивается относительно оси 9, асинхронно перемещая П 3 и 4, На 3 нагружаемых участках стенки скважины 2 происходит асинхронное изменение нагрузки. Так как оба режима нагружения выполняются при нагружении одних и тех же участков поверхности скважин, существенно увеличивается объем информации и повышается достоверность ее определения.

2 ил.

На фиг.1 представлено устройство для полевых испытаний горных пород, общий вид; на фиг,2 — разрез А — А на фиг.1.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 для размещения в скважине 2. В корпусе 1 перпенди куля рно его оси установлены два пуансона 3 и 4 с приводом их перемещения. Последний выполнен в виде установленной в корпусе 1 и шарнирно соединенной с пуансонами 3 и 4 штанги 5; На конце штанги 5 ортогонально ей смонтирована направляющая 6 с расположенным на

1700235 ней подпружиненным грузом 7, В корпусе 1 смонтированы две оси 8 и 9 вращения штанги 5 с механизмами их соединения со штангой 5. Ось 8 установлена в свободном конце штанги 5, а ось 9 — между пуансонами 3 и 4, торцы которых расположены вдоль образующей корпуса 1. Механизм соединения осей 8 и 9 со штангой 5 выполнен в виде электромагнитов 10, взаимодействующих с осями 3 и 4 как с якорем. Оси 8 и 9 подпружинены относительно электромагнитов 10 пружинами 11.

Устройство работает следующим образом.

Для испытаний при синхронном нагружении участков поверхности скважины 2 включают электромагнит 10 на оси 9 и, преодолевая сопротивление пружины 11, выводят ось 9 из соединения со штангой 5.

Смещают груз 7 из положения равновесия.

При этом смещение груза 7 пропорционально начальной амплитуде колебаний нагрузки. При освобождении груз 7 совершает возвратно-поступательное перемещение вдоль направляющей 6 и поворачивает штангу на оси 8. Пуансоны 3 и 4 перемещаются синхронно и нагружают участки стенки скважины 2 под ними колебаниями нагрузки с затухающей амплитудой.

Для испытаний при асинхронном нагружении тех же участков выключают магнит на оси 9. При этом ось 9 под действием пружины 11 возвращается в исходное положение и размещается в отверстии штанги 5. Включают магнит на оси 8, в результате чего ось

8 выходит из соединения со штангой 5. При колебаниях груза 7 штанга 5 поворачивается относительно оси 9 и асинхронно перемещает пуансоны 3 и 4, что" и дает асинхронное изменение нагрузки на нагружаемых участках стенки скважины 2.

В обоих режимах регистрируют нагрузки на пуансонах 3 и 4 с помощью датчиков (не показаны), установленных на пуансонах

3 и 4, и другие параметры, регистрируемые

5 обычно при испытаниях этого типа.

Параметры нагружения регулируют весом груза 7, жесткостью пружин 12 и величиной начальной нагрузки.

Предлагаемое устройство позволяет

10 выполнять определения демпфирующих свойств горных пород в двух режимах нагружения взаимодействующих участков — при синхронном и асинхронном изменении нагрузок, Это существенно увеличивает объем

15 информации и повышает достоверность ее определения, так как оба режима выполняются при нагружении одних и тех же участков поверхности скважин.

Формула изобретения

20 Устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус для размещения в скважине и установленные в корпусе перпендикулярно его оси два пуансона с приводом их перемеще25 ния, выполненным в виде шарнирно соединенной с пуансонами штанги, на конце которой смонтирована направляющая с расположенным на ней подпружиненным грузом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

30 расширения функциональных воэможностей устройства путем обеспечения возможности испытаний как при синхронном, так, и при асинхронном нагружении участков испытываемой породы, оно снабжено смонти35 рованными в корпусе двумя осями вращения штанги с механизмами их соединения со штангой, при этом одна ось установлена в свободном конце штанги, а другая — между пуансонами, торцы которых

40 расположены вдоль образующей корпуса, а направляющая смонтирована ортогонально оси штанги.

1700235

7 @up, Составитель Л. Климов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И. Муска

Редактор М. Кузнецов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4452 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5