Способ исследования сопротивляемости строительных материалов и горных пород резанию (его варианты) и устройство для его осуществления

Способ исследования сопротивляемости строительных материалов и горных пород резанию (его варианты) и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И C А Н И Е „„875032

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.02.76 (21) 2320657/22-03 (51) М. Кл.е

Е 21 С 39/00 с присоединением заявки ¹â€”

Гееударстеенамй кематет

СССР. (23) Приоритет—

Опубликовано 23.10.81. Бюллетень № 39 (53) УДК б22.35 (088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования, описания 28.10.81 (72) Автор изобретении

В. Л. Долгов

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского Министерства угольной промышленности СССР (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СОПРОТИВЛЯЕМОСТИ

СТРОИТ|. ЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ГОРНЪ|Х ПОРОД РЕЗАНИЮ (ЕГО ВАРИАНТЫ) И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к горной промыш- ° .ленности и предназначено для определения сопротивляемости горных пород механическому разрушению.

Известен способ исследования горных пород в лабораторных и стендовых условиях путем разрушения образцов горных пород Э реэами инструмента и устройство для осуществления данного способа (1(.

Известен также способ исследования сопротивляемости горных пород резанию путем. послойного разрушения образца реза- ми (2);

Данный способ осуществляется при помощи устройства для исследования сопротивляемости строительных материалов и rop .. ных пород резанию, включающего опорную плиту и основание с подвижной плитой, на которой установлена форма для образца (2) Недостатком указанного способа и устройства является невысокая точность измерений, связанная с изменением физико-ме- 26 ханических свойств. горных пород.при переходе от одного разрушаемого слой породы ° к другому, /

Кроме того, нельзя наблюдать визуально момент образования первого.выкола межрезового целичка или оптимальное соотношение толщины стружки и шага резания, что создает большую трудоемкость исследовании.

Цель изобретения — повышение точности результатов и сокращение трудоемкости исследований, Эта цель достигается тем, что согласно способу исследования сопротивляемости строительных материалов и горных пород резанию путем послойного разрушения образца резами образец разрушают последовательными резами с переменной толщиной стружки при постоянном шаге, повоРачивая после каждого реза образец соответственно в горизонтальной илн вертикальной плоскостях (первый вариант).

Причем образец разрушают с одновременным изменением толщины стружки и шага резания поворачивая образец после каждого. реза в горизонтальной и вертикальной плоскостях (второй вариант).

Кроме того, в устройстве для исследования сопротивляемости строительных матеl риалов и горных пород резанию основание

875032 имеет центнральную ось и дуговые прорези и связано с опорной плитой с возможностью

его поворота вокруг центральной оси, при этом подвижная плита шарнирно связана с основанием с возможностью ее наклона относительно основания.

Сущность данного способа заключается в том, что режущим инструментом предварительно выравнивают поверхность образ.ца. Далее наклоняют образец под углом к горизонту и закрепляют его в таком положении в устройстве для испытаний горной породы, после чего разрушают первый слой реза-, ми с переменной толщиной п стружки при постоянном шаге t, затем последовательно наклоняют каждый раз образец на тот же угол и разрушают следующие слои по высоте образца или после первого раза на горизонтально установленном образце, поворачивают каждый раз образец.на угол <р в плоскости резания и разрушают стружками с переменным шагом t при постоянной толщине h, затем таким же образом разрушают следующие слои по высоте образца.

В результате опытов получают графики изменения. составлющих усилия резания

Р„, Р> и Р, от толщины стружки h npu постоянном шаге t и зависимости Р„Р> и Р» от шаra резания t при постоянной толщине h и по ним определяют сопротивляемость исследуемого образца резанию.

На фиг. i представлено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5 — разрез  — В на фиг. 2; на фиг. 6 и 7 — схема работы устройства.

Устройство для исследования образцов горных пород состоит из нижней опорной плиты 1, на которой размещено основание 2.

На основании крепится плита 3. На плите 3 крепится форма (ящик) с образцом 4 строительного материала или горной породы.

Опорная плита крепится к столу 5 станка 4О или стенда с помощью болтов 6 и гаек 7.

Основание 2 крепится. к опорной плите 1 болтами 8 и гайками 9. Плита 3 соединяется с основанием 2 с помощью двух шарниров 10 и двух планок 11 с прорезями, бол- 45 тов 12 и гаек 13.

Основание имеет проушину !4, а плита 3 — проушину 15 для совместного соединения, Для обеспечения поворота основания относительно опорной плиты 1 в основании выполнены кольцевые прорези 16, в 50 которые входят болты 8.

Основание 2 в центре шарнирно соединено с опорной плитой с помощью оси 17, сегментов 18 и болтов 19.

Устройство работает следующим образом;

Для осуществления резов с переменной глубиной резания h и постоянном шаге t жестко закрепляют основание 2 относительно опорной плиты 1, а плиту 3 жестко закрепляют относительно основания 2. Далее выравнивают поверхность образца 4.

Затем с помощью болтов 12 и гаек 13 наклоняют плиту 3 под углом ф, к горизонту {фиг. 6) и осуществляют резы резцом 20, установленным в динамометре 21 переменной толщины: от hoax äî hmin (по линии б-в). При этом шаг разрушения t оставляют неизменным.

После обработки всей поверхности образца наклоняют плиту 3 еще на угол P2 =

= Pr и производят аналогичные реэы (по линиив-п). При этом записывают составляющие усилия резания Р„, Р>, Р, и после обработки замеров получают график Р», Р, Р» f(h). При подъеме плиты 3 гайки

12 отвинчиваются, а при опускании — завинчиваются.

"Для проведения опытов с переменным шагом t и постоянной толщиной h стружки также выравнивают в начале образец 4, закрепляют, плиты 3 к горизонту. Затем проводят первый рез а-б параллельно краю образца 4.

После этого ослабляют гайки 7 и поворачивают основание 2 вместе с плитой 3 и образцом 4 относительно опорной плиты 1 на угол г (рис. 7) с последующим затягиванием гаек 7.

Далее производят рез по линии в-г расположенной под углом ч к первоначальному резу а-б. Вначале резания между первоначальным резоМ и резом в-г шаг равен

t а Ь конце — tax â пределе одного слоя.

Совмещая одновременно подъем плиты 3 и образца 4 относительно основания 2 и поворот основания 2 относительно опорной плиты 1 соответственно на углы Р и ч можно осуществить резы с переменной глубиной стружки h и переменным шагом

Предлагаемым способом и устройством для его осуществления можно проводить исследование разрушения горных пород и материалов нри перекрестных реэах с различными углами Д между резами с постоянными и переменными значениями h и t, а также можно наблюдать визуально первый выкол межрезового целичка (в месте ж-3 на фиг. 7) и устанавливать рациональное соотношение h и t, при этом трудоемкость опытов существенно снизится и уменьшится время на их проведение.

Формула изобретения

1. Способ исследования сопротивляемости строительных материалов и горных пород резанию путем послойного разрушения образца резами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности результатов и сокращения трудоемкости исследований, образец разрушают последовательными ре875032 зами с переменной толщиной стружки при постоянном шаге, поворачивая после каждого реза образец соответственно в горизонтальной или вертикальной плоскостях, 2. Способ исследования сопротивляемости строительных материалов и горных пород резанию путем послойного разрушения образца резами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности результатов н сокращения трудоемкости исследований образец разрушают с одновременным изменением толщины стружки и шага резания, поворачивая образец после каждого реза в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

3. Устройство для исследования сопротивляемости строительных материалов и горных пород резанию, включающее опорную плиту и основание с подвижной плитой, на которой установлена форма для образца, отличающееся тем, что, с целью повышения точности н сокращения трудоемкос- ти исследований, основание имеет центральную ось,и дуговые прорези и связано с опорной плитой с возможностью его поворота вокруг центральной осн, при этом подвижная плита шарнирно связана с основанием с возможностью ее наклона относительно, основания.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

l. Берон Л. H. н др. Определение свойств горных пород. M., Госгортехиздат, 1962, с. 288 — 310.

2. Берон А. И, и др. Резание угля. М., Госгортехиздат, 1962, с. 146 †1 (прототип).

875032

Составитель Е. Борисова

Редактор H. Лазаренко Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 9286/57 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4