УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
DEVICE FOR DETERMINING POWER CONSUMPTION OF DESTRUCTION OF ROCKS

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для исследования механических свойств различных по крепости горных пород, и может быть также использована для определения энергоемкости их разрушения.
Известны различные устройства для определения энергоемкости разрушения горных пород, одним из которых является (SU 964165, кл. E21C 39/00, 07.10.1982), состоящее из станины, стакана для помещения испытуемых образцов горной породы, пуансона и поршня нагрузочного цилиндра. При этом пуансон и поршень нагрузочного цилиндра выполнены с возможностью их относительного осевого смещения.
Недостатком устройства (SU 964165, кл. E21C 39/00, 07.10.1982) является неточность фиксируемых аппаратурой сигналов вследствие возникающих в процессе работы устройства ударных процессов. Удары возникают из-за того, что при частичном разрушении образцов горной породы происходит высвобождение упругой энергии, запасенной штоком пресса во время воздействия на образцы. Эта энергия не фиксируется измерительной аппаратурой и поэтому не учитывается при определении энергоемкости разрушения.
Наиболее близким к заявляемому является устройство (RU 2148170, кл. E21C 39/00, 27.04.2000), которое содержит станину, перфорированный стакан для помещения в него испытуемых образцов горной породы, пуансон, нагрузочный гидроцилиндр, стягивающий болт, коническую и цилиндрическую пружины.
Недостатком устройства (RU 2148170, кл. E21C 39/00, 27.04.2000) является отсутствие возможности вращения перфорированного стакана для удаления фракций разрушенной горной породы, что значительно затрудняет процесс проведения измерения энергоемкости.
Задачей предлагаемой полезной модели является облегчение процесса проведения измерения энергоемкости за счет достижения возможности удаления фракций разрушенной горной породы посредством вращения перфорированного стакана.
Решение задачи достигается использованием в устройстве упорного и радиального подшипников, рукояти для вращения стакана, а также шлицевого соединения для ее взаимодействия с перфорированным стаканом.
Технический результат заявляемой полезной модели выражается в облегчении процесса проведения измерения энергоемкости за счет достижения возможности удаления фракций разрушенной горной породы посредством вращения перфорированного стакана.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для определения энергоемкости разрушения горных пород, включающем станину, перфорированный стакан для помещения в него испытуемых образцов горной породы, пуансон, нагрузочный гидроцилиндр, согласно заявляемой полезной модели перфорированный стакан установлен относительно станины через упорный и радиальный подшипники, а через шлицевое соединение связан с рукоятью для вращения стакана.
Предлагаемое устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород изображено на чертеже.
Заявляемое устройство состоит из станины 1, зажимного замка 2, служащего для удержания перфорированного стакана 3, в котором располагаются испытуемые образцы горной породы 4, упорного 5 и радиального 6 подшипников, установленных на станине 1 и обеспечивающих вращение перфорированного стакана 3 вокруг своей оси посредством рукояти для вращения стакана 7, соединенной с ним через шлицевое соединение 8, пуансона 9, воздействующего на испытуемые образцы горной породы 4, упругого элемента 10, представляющего собой коническую пружину и расположенного между пуансоном 9 и поршнем нагрузочного цилиндра 11.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В нагрузочный цилиндр 11 подается под давлением жидкость, и поршень начинает движение в сторону испытуемых образцов горной породы 4, до тех пор, пока пуансон 9 не соприкоснется с ними. Далее начинается воздействие пуансона 9 на испытуемые образцы горной породы 4, при этом упругий элемент 10 начинает сжиматься, воспринимая на себя ту же нагрузку, что и испытуемые образцы горной породы 4. В момент скола горной породы пуансон 9, за счет упругой энергии упругого элемента, остается прижатым к образцам и удара по ним не происходит. Воздействием на рукоять для вращения стакана 7 через шлицевое соединение 8 осуществляется вращение перфорированного стакана 3 вокруг своей оси в упорном 5 и радиальном 6 подшипниках, тем самым достигается удаление фракций разрушенных образцов горной породы 4.
Посредством измерения линейного перемещения пуансона 9 и давления в нагрузочном цилиндре 11 становится возможным построение диаграммы деформации и разрушения испытуемых образцов горных пород 4, площадь которой представляет собой работу, затраченную на разрушение. Делением затраченной работы на объем разрушенной горной породы становится возможным определить энергоемкость разрушения данной горной породы.
Таким образом, заявляемое устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород с использованием упорного и радиального подшипников, а также шлицевого соединения рукояти для вращения стакана с перфорированным стаканом обеспечивает облегчение процесса проведения измерения энергоемкости за счет достижения возможности удаления фракций разрушенной горной породы посредством вращения перфорированного стакана.