Устройство для измерения деформации горных пород

Устройство для измерения деформации горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнвдистических

Республнк (61) Дополнительное х авт. свид-ву(22) Заявлено 291278 (23) 2563821/22-03 (51}М, Кл.З

Е 21 С 39/00 с присоединением заявки Но. Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий. (23) Приоритет—

Опубликовано 1 1180, бюллетень М 42 (53) УДК 622. 35..05{088.8) Дате опубликования описаиия 15.1130 (72) Авторы изобретения

М. И. Шпоркин, Г. А, Соболев и Г. М ° Луфт.

Ордена Ленина институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта AH СССР (7! ) Заявитель

\ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕфОРМАЦИй ГОРНЫХ

ПОРОД :

ЭО

Изобретение относится к технике измерения напряжений в Земле, в частности к устройствам, служащим для измерения напряжений твердых тел, к например горных пород, и может быть использовано для измерения напряжений в Земле при прогнозе землетрясений, горных ударов и обвалов.

Известно устройство для иэмере- щ ния давления, состоящее из мембран с промежуточным уплотняющим элементом (13 .

Однако оно рассчитано на большие напряжения и имеет низкую чувстви" тельность. Гистерезис таких устройств

1 достаточно большой.

Известно также устройство для измерения. деформаций горных пород, содержащее регистратор, датчик перемещений, состоящий иэ внутренней и внешней мембран с герметичной полостью между ними, заполненной жидкостью и соединенной с регистратором f2j .

В таком устройстве нерабочие участки мембран заключены в жесткую рамку, В процессе измерений происходит трение нерабочих участков мембран с рамой, в результате чего имеет мес« то конструкционный гистереэис.

Цель изобретения — увеличение.точности измерения путем уменьшения конструктивного гистереэиса без умень; шения прочности конструкции чувствительного элемента.

Указанная цель достигается тем, что между нерабочими участками мембран датчика выполнено соединение, которое имеет форму полуокружности, причем соотношение радиусов внутренней и внешней мембран не менее, чем

3:1.

Такое соотношение позволяет свести к минймуму гистерезис за счет уменьшения трения по контактным поверхностям. При росте напряжений увеличивается нагрузка на торцовые участки мембран. Так как контактная поверхность бурта внутренней мембраны больше наружной, основная нагрузка приходится на нее. Наличие малого радиуса наружной мембраны не ведет к разрушению контактной зоны, а прижимает внутреннюю мембрану к наружной1 которая иэ-за малого радиуса не распрямляется, а передает нагруэ779580

Составитель Л. Березкина

Редактор С. Лыжова Техред И.Петко Корректор М. Демчик

Заказ 7984/44 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москвар Ж 35р Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проекти я, 4 ку на рабочие мембраны, увеличивая чувствительность конструкции.

На чертеже изображено устройство .для измерения механических напряжений, в котором чувствительный элемент образован прямым соединением мембран между собой с соотношением радиусов не менее 3:1.

Устройство состоит иэ двух рабочих мембран: внутренней 1 и наружной

2, соединительной трубки 3, регистратора 4. Устройство установлено в щели 5 горной породы.

При росте напряжений происходит увеличение давления в полости датчика, что ведет к увеличению давления и на зону 6 соединения. Однако в свя- 15 зи с тем, что зона соединения имеет различные радиусы соединения, наибольшая нагрузка приходится на больший радиус, который и должен деформироваться. Однако связь. мембран по .раз- рр ным радиусам ведет к тому, что деформируется йерабочая поверхность мембран и увеличивается эффективная площадь, рабочих мембран.

Формула изобретения

Устройство для измерения дефор-, маций горных пород, включающее регистратор, датчик перемещений, состоящий из внутренней и внешней мембран с герметичной полостью между ними, заполненной жидкостью и соединенной с регистратором, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения конструкционного гистерезиса, между нерабочими участками мембран датчика выполнено соединение, которое"имеет форму полуокружности, причем соотношение радиусов внутренней и внешней мембран не менее, чем 3:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Луфт Г. И. Конструкционный гистерезис мембран в зависимости от способа заделки. Смоленск, 1965.

2. Короблев A. A. Современные методы и приборы для изучения напряженного состояния массива горных пород. М., "Недра", с. 93-101