Патент на изобретение №2293964

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД

(57) Реферат:

Изобретение относится к приборостроению. Устройство состоит из нагружающего устройства, опор и устройства, передающего нагрузку на образец через нажимные пластины. Устройство, передающее нагрузку на образец, выполнено в виде пустотелого шара, разрезанного на две части, в каждой части которого выполнено трехгранное углубление. Пустотелый шар установлен между верхней и нижней опорой, нагружающим устройством служат верхняя и нижняя плита пресса, при этом между верхней опорой и верхней плитой пресса размещается шариковый подшипник. Технический результат: упрощение процесса испытания и увеличение точности получаемых результатов. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в других отраслях, например в процессе ведения буровых работ и геологических изысканиях.

Известна установка [1] для испытания горных пород в условиях трехосного неравнокомпонентного сжатия.

Недостатком известной установки является то, что для создания трехосного неравнокомпонентного сжатия используются три независимые системы приводов, по одной на каждой оси. Это создает неудобства в работе, вызывая необходимость иметь три независимые давильные системы (поршни и приводы), а также три системы пружин для поддержания испытываемых образцов. Это усложняет процесс испытания и снижает точность получаемых результатов.

Цель изобретения – упростить процесс испытания образцов горных пород и увеличить точность получаемых результатов.

Указанная цель достигается тем, что для создания трехосного неравнокомпонентного сжатия используется шар, в центре которого имеется пустота кубической формы. Шар разрезан на две половинки таким образом, что в каждой из них остаются трехгранные углубления. В них помещается образец горной породы, окруженный пластинами, передающими на его грани нагрузки, создаваемые испытательной машиной (прессом).

На чертеже изображено устройство для испытания горных пород в виде пустотелого шара в разрезе.

Испытания образцов горных пород производится следующим образом:

В центре нижней плиты пресса 9 устанавливается нижняя опора 8. На ней размещается нижняя половинка шара с трехгранным углублением 7, в которое устанавливается образец горной породы 6 кубической или призматической формы, окруженный нажимными пластинами 5 большего размера, чем грани образца. На образце с нажимными пластинами размещается верхняя половинка шара 4. Шар в сборе поворачивается в нижнем основании таким образом, чтобы при осевой нагрузке усилие испытательной машины распределялось по осям образца с заданными параметрами вида напряженного состояния, определяемого по величине наклона осей образца относительно направления сжимающей силы пресса. На шар сверху накладывается вторая верхняя опора 3, аналогичная нижней. Между ней и плитой пресса размещается опорный шариковый подшипник 2. Шар сжимается силой F. В процессе нагружения деформометрами измеряется смещение верхней половинки шара относительно нижней, вызванное деформациями испытываемого образца в направлении его осей. По усилиям испытательной машины и деформациям образца производится оценка прочностных и других характеристик испытываемой горной породы.

Литература

1. Алексеев А.Д., Осыка Е.И., Тодосейчук А.Д. А.с. 394692. СССР. Установка для испытаний призматических образцов на трехосное сжатие. Опубл. в БИ 1973, №34.

Формула изобретения

Устройство для испытания горных пород на трехосное неравнокомпонентное сжатие, состоящее из нагружающего устройства, опор, устройства, передающего нагрузку на образец через нажимные пластины, отличающееся тем, что устройство, передающее нагрузку на образец, выполнено в виде пустотелого шара, разрезанного на две части, в каждой части которого выполнено трехгранное углубление, пустотелый шар установлен между верхней и нижней опорами, нагружающим устройством служат верхняя и нижняя плиты пресса, при этом между верхней опорой и верхней плитой пресса размещается шариковый подшипник.

РИСУНКИ