Способ определения механических свойств образцов горных пород
G П И С А Н И Е 272237
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 07.Х.1968 (№ 1274038!22-3) Кл. 5Ь, 39/00 с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано ОЗ.И.1970. Бюллетень ¹ 19
Дата опубликования описания 10.1Х.1970
МП!х Е 2lc 39!00
УДК 624.131.43(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения С. Б. Габдрахманов, Г. М. Крюков, Б. Н. Кутузов и В. П. Тарасенко.
Заявитель
Московский горный институт
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ОБРАЗЦОВ ГОРНЫХ ПОРОД
Известные способы определения механических свойств горных пород при динамическом нагружении путем передачи образцу импульсов напряжения от волновода, служащего од новременно измерительным устройством, не обеспечивают точности измерений и дают приближенные значения.
По предлагаемому способу с целью повышения точности измерений определение механических свойств производят при постоянной скорости деформаций, когда поперечное сечение образца и волновода равны, а падающий импульс, генерируемый в .волноводс, наращивают по линейной зависимости.
На чертеже изображено устройство, осуществляющее предлагаемый способ.
Устройство состоит из пневматического копра I, ударника 2, волновода 8, выполненного в виде металлического стержня постоянного по длине сечения, равного сечению образца 4, тензодатчиков 5, наклеенных на волновод 3 и образец 4, безынерционных осциллографов 6, регистрирующих показания тензодатчиков 5, опорной плиты 7 и центрирующего устройства
8 для соосной установки образца 4. При этом ударники 2 выполняются с различными радиусами кривизны ударяющей поверхности 9, обеспечивающими линейно возрастающий импульс, генерируемый в волноводе с различными углами наклона его переднего фронта.
Только прп этом условии скорость деформации образца 4 может быть постоянной. Болновод 8 и образец 4,имеют плоско-параллс,чьныс торцы, перпендикулярные к их продольным
5 осям, которые непосредственно перед опытом смазываются для устранения трения и притираются. Длина волновода 8 выбирается такой, чтобы, с одной стороны, сформировать в нем п.зоскучо ударную волну, а с другой сторонь1, 10 обеспечить раздельную регистрацию падающего и отраженного импульсов.
Испытания образцов горных пород т|рово— дятся следующим образом. Ударник 2 разгоняется конром 1 н наносит удар по волноводу ,3, генерируя в нем импульс напряжений с параметрами е",, о",, ",, где г", — деформация вол повода под действием напр яжений о",, действующих в том сечении его, где наклеены тензодатчики 5; г," — скорость частиц этого сечения. Ударная волна, дойдя до границы раздела «волновод-образец», отражается. Отражснный импульс имеет параметры е „ ь, и несет на себе информацию о свойствах породы.
Зная плотность породы р и волповода р, а также модуль упругости волновода Еь осно вываясь на теории одномерных волновых двн
ЗО жений, можно рассчитать механические ха272237
Р2 еа
Р1 и О > + 1 о, = Е, (-=i + i) (2) Составитсль .Л. Болотова
Редактор В. В, Фельдман Техред, А. А. Камышникова Корректор Н. А. Митрохина
Заказ 2430/11 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Я(-35, Раушская паб., д. 4)5
Типографии, пр, Сапунова, 2 рактеристики породы по следующим формулам:
Здесь ег — деформация образца; ог — напряжения, вызывающие ег, .Ег — модуль упругости образца. Зная ег и ог, можно построить фундаментальную кривую о2 f(e2), по которой легко найти коэффициент пластичности
К„л. Кроме того, по этой же кривой определяются пределы прочности на одноосное сжатие (или на одноосное растяжение - р„). Скорость деформации образца е определяется простым дифференцированием деформации ег по .времени.
Предмет изобретения
Способ определения механических свойств образцов горных пород при динамическом нагружении путем передачи к образцу породы
10 импульсов напряжений от волновода и регистрации падающих и отраженных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, определение механических свойств производят при постоянной ско15 рости деформаций, когда поперечные сечения образца и волновода равны, а падающий им,пульс, генерируемый в волноводе, наращивают по линейной зависимости.
