Устройство для определения абразивности горных пород

Устройство для определения абразивности горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< )964143 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.12.80 (21) 3221454/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Е 21 С 39/00

Гасударственный кеметет

СССР пв абае нэебретений и еткрмтий (53) УДК 622.235 (088.8) Опубликовано 07.10.82. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 17.10.82

В. И. Ефремов, И. С. Зильберт, Д. М. Любощинский, А. С. Прокофьев, В. В. Савицкий и Л. С. Чучелова (72) Авторы изобретения

Карагандинский научно-исследовательский, прфектноконструкторский и экспериментальный инсфтут

«Гипроуглегормаш» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д.ЛЯ ОПРЕДЕ,ЛЕНИЯ АБРАЗИВНОСТИ

ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств горных пород.

Известно устройство для определения абразивности горных пород, снабженное кривошипно-шатунным механизмом, на пол- 5 зуне которого закреплен эталонный стержень (1) .

Недостатком такой установки является необходимость подготовки образца исследуемой породы специальной формы, а также сложность конструкции.

Известно также устройство для исследования абразивности угля, использующее сверлильный станок, в шпинделе которого вставлен переходнь|й кднус с закрепленным на нем эталоном, выполненным в виде кольца, а исследуемый образец угля в раздробленном виде помещается в перфорированный стакан с двойными стенками (2) .

Однако при использовании известного устройства для определения абразивности калийных руд вследствие того, что оси переходного конуса и стакана совмещены, трение эталона с образцом происходит по одной поверхности, что приводит к засаливанию трущихся поверхностей и их нагреву. Поэтому в месте контакта эталона с исследуемым образцом образуется расплав, препятствующий обновлению слоев истираемого материала, что приводит к изменению условий истирания и снижает точность определения абразивных свойств исследуемой породы.

Кроме того, в тех случаях. когда расплав не образуется, соляная пыль за счет большей, чем у угля, пластичности запрессовывает отверстия в стенках стакана, что затрудняет вынос продуктов истирания за пределы стакана и не позволяет обновляться слоям испытуемого образца.

Цель изобретения — повышение качества исследований за счет создания благоприятных условий по выносу продуктов истирания и отводу тепла от трущихся поверхностей.

Поставленная цель достигается тем, что цилиндрическая часть переходного конуса установлена с эксцентриситетом, величина которого составляет не менее четверти разности между наружным и внутренним диаметрами эталона, при этом частота враще964143 ния эталона определяется из соотношения

so и (—, где п — частота вращения эталона, об/мин;

t — время, достаточное для охлаждения поверхности испытуемого образца, с; причем на боковых поверхностях эталона выполнены наклонные пазы.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки; на фиг. 2 — стакан, конус с цилиндром и эталонным кольцом в про- 10 цессе испытаний, продольный разрез; на фиг. 3 — то же, при повороте на 180, на фиг. 4 — эталонное кольцо; на фиг. 5— разрез А — А на фиг. 4.

Устройство содержит электропривод 1 со шпинделем 2 и вставленным в него переходным конусом 3 с цилиндрической частью 4, в основании которого закреплен эталон 5, выполненный в виде кольца с наклонными пазами 6. На шпинделе установлен груз 7, а на корпусе 8 укреплен 20 стакан 9, заполненный раздробленным образцом 10. В кольцевой щели стакана размещен цилиндр 4 с эталоном 5. Ширина щели стакана по радиусу больше суммарной ширины рабочей поверхности эталона и удвоенной величины эксцентриситета.

В процессе испытания привод 1, вращая переходный конус 3 с постоянным числом оборотов и, истирает при неизменном на протяжении всего опыта давлении P эталонное кольцо 5 об образец 10. Во время враще- зo ния за счет эксцентриситета между осями стакана 9 и цилиндрической части 4 кольцо 5 попеременно контактирует с поверхностью испытуемого образца 10. Поверхность а образца 10 (фиг. 2) не контактирует с кольцом 5 и поэтому отдает тепло, за35 несенное при трении, окружающей среде.

В то же время часть поверхности е образца 10, находящаяся в контакте с кольцом 5, нагревается от трения.

После поворота эталона на 180 (фиг. 3) 4о охладившаяся поверхность а вступает в контакт с кольцом 5, а нагревшаяся поверхность в образца 10 обнажается, что позволяет ей отдавать полученное тепло окружающей среде. При этом для того, чтобы открытая поверхность испытуемой породы успела охладиться, время, за которое эталон совершит пол-оборота и опять вступит в контакт с этой поверхностью, должно быть не меньше времени, необходимого для снятия поверхностной темпе- gp ратуры образца, т. е.

ЗО и где п — частота вращения, об/мин;

t — время, достаточное для охлаждения поверхности испытуемого образца, с.

Кроме того, с целью улучшения условий охлаждения, истираемые поверхности а и в в процессе работы не должны перекрываться эталоном, а для этого величина эксцентриситета должна быть равной половине ширины эталонного кольца. В противном случае поверхность перекрытия будет находиться в постоянном контакте с эталоном и не сможет охлаждаться

Образовавшиеся продукты истирания подхватываются наклонными пазами 6 кольца 5 и выносятся через верх стакана 9 наружу, что способствует эффективному обновлению слоев.

Применение изобретения улучшает условия обновления слоев истираемого материала за счет снижения поверхностной температуры испытуемого образца и выноса продуктов разрушения, что позволяет увеличить весовой износ эталона и таким образом повысить качество исследований, а также использовать предлагаемое устройство для определения абразивности угля, калийных руд и других горных пород.

Формула изобретения

Устройство для определения абразивности горных пород, включающее корпус, элект ропривод со шпинделем, переходной конус с закрепленным на нем эталоном в форме кольца и емкость, выполненную в виде стакана с двойными стенками, отличающееся тем, что, с целью повышения качества иссле-, дований, цилиндрическая часть переходного конуса установлена с эксцентриситетом, величина которого составляет не менее четверти разности между наружным и внутренним диаметрами эталона, при этом частота вращения эталона устанавливается из соотношения где n — частота вращения, об/мин;

t — время, достаточное для охлаждения поверхности испытуемого образца, с; причем на боковых поверхностях эталона выполнены наклонные пазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 350960, кл. Е 21 С 39/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 266687, кл. Е 21 С 39/00, 1970.

964ИЗ

Составитель Л. Березкина

Редактор А. Фролова Тепрел H. Bepec Корректор М. Коста

Заказ 7165/4 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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