RU2011820C1

RU2011820C1 - Gear for field test of rocks

Info

Publication number: RU2011820C1
Authority: RU
Inventors: Евгений Васильевич Лодус
Original assignee: Евгений Васильевич Лодус
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: rock strength tests in borehole. SUBSTANCE: gear for field test of rocks has cylindrical body 1 housing punch 7, rack 8, link 9, gear wheel 3, rod 4 kinematically coupled to gear wheel 3 with the aid of supplementary wheel 12 and gearing 13. Link 9 connects rack 8 with gear wheel 3 and punch 7 is put on rack 8 uniaxially. Electromagnetic locating arms 10, 11 of turn of link 9 with reference to body and gear wheel 3 are installed in body. Weight 5 moves on rod 4, spring 6 couples weight with rod. For static loading test gear is provided with screw drive 14 for movement of rod 4. In case of movement of rod 4 under action of weight 5 gear wheel 3 either moves rack 8 and punch 7 in axial direction if locating arm 10 is switched on or accomplishes turns of rack 8 if locating arm 11 is switched on. EFFECT: increased reliability and efficiency of test, simplified design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям горных пород, грунтов в полевых условиях. The invention relates to testing equipment, to testing rocks, soils in the field.

Известно устройство для полевых испытаний горных пород, содержащее цилиндрический корпус для размещения в скважине, установленную в нем штангу, груз, подвижно установленный на штанге, пружину, связывающую груз со штангой, и пуансон, кинематически связанный со штангой. A device for field testing of rocks, containing a cylindrical body for placement in the well, a rod installed in it, a load movably mounted on the rod, a spring connecting the load with the rod, and a punch kinematically connected with the rod.

Более близким к предлагаемому является устройство для полевых испытаний горных пород, которое содержит цилиндрический корпус для размещения в скважине, установленные в нем зубчатое колесо, штангу, кинематически связанную с колесом, груз, подвижно установленный на штанге, пружину, связывающую груз со штангой, и пуансон, связанный с колесом. Closer to the proposed is a device for field testing of rocks, which contains a cylindrical body for placement in the well, a gear wheel installed therein, a rod kinematically connected to the wheel, a load movably mounted on the rod, a spring connecting the load to the rod, and a punch connected to the wheel.

Недостаток устройства состоит в том, что нанесение циклических ударных нагрузок проводится по фиксированным направлениям и без возможности нанесения ударных нагрузок по касательной к этим направлениям. Чередование нагружения точек поверхности стенки скважины ударами по избранному направлению и по касательной к этому направлению приводит к ослаблению участка стенки в зоне силового воздействия, а значит и к изменению параметров нагружения стенки скважины. The disadvantage of this device is that the application of cyclic shock loads is carried out in fixed directions and without the possibility of applying shock loads tangentially to these directions. The alternation of loading points of the surface of the wall of the well by impacts in a selected direction and tangent to this direction leads to a weakening of the wall section in the area of force impact, and hence to a change in the loading parameters of the wall of the well.

Целью изобретения является обеспечение испытаний с нанесением ударов как по разным направлениям, так и по касательной к этим направлениям. The aim of the invention is the provision of tests with striking both in different directions, and in a tangent to these directions.

Цель достигается тем, что устройство снабжено рейкой, кулисой, связывающей рейку с колесом, фиксатором поворота кулисы относительно корпуса и фиксатором поворота кулисы относительно колеса, при этом пуансон соосно закреплен на рейке. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with a rail, a link connecting the rail with the wheel, a swing arm lock relative to the body and a swing arm lock relative to the wheel, while the punch is coaxially mounted on the rail.

При такой конструкции устройства режим нанесения ударов зависит от фиксаторов. Если кулиса зафиксирована от поворота относительно корпуса, то рейка будет перемещаться при поворотах колеса вдоль своей оси и пуансон, по-новому установленный на рейке, будет нагружать ударами по выбранному направлению. Если кулиса зафиксирована относительно колеса, то она будет вращаться вместе с ним, а рейка и пуансон будут наносить удары по касательной к ранее выбранному направлению. Этим достигается цель. With this design of the device, the mode of striking depends on the latches. If the link is fixed from rotation relative to the body, then the rail will move when the wheel is rotated along its axis and the punch, newly installed on the rail, will be loaded with blows in the selected direction. If the link is fixed relative to the wheel, then it will rotate with it, and the rail and punch will strike tangentially to the previously selected direction. This achieves the goal.

Известно техническое решение, в котором применяют рейку, связанную с пуансоном. Отличие предлагаемого решения состоит в том, что в нем рейка связана с пуансоном через кулису и два фиксатора, а в известном решении - через колесо и направляющую. Это создает разные эффекты: возможность изменять направления нагружения - в известном решении и возможность изменять направление с нанесением ударов по касательной - в предлагаемом решении. Это доказывает существенность отличий предлагаемого решения. A technical solution is known in which a rail associated with a punch is used. The difference of the proposed solution is that in it the rail is connected to the punch through the wings and two clamps, and in the known solution through the wheel and the guide. This creates different effects: the ability to change the direction of loading - in a known solution and the ability to change direction with striking tangent - in the proposed solution. This proves the significance of the differences of the proposed solution.

На чертеже представлена схема устройства. The drawing shows a diagram of the device.

Устройство для полевых испытаний горных пород содержит цилиндрический корпус 1 для размещения в скважине 2, установленные в нем зубчатое колесо 3, штангу 4, кинематически связанную с колесом, груз 5, свободно установленный на штанге, пружину 6, связывающую груз со штангой, и пуансон 7, связанный с колесом. A device for field testing of rocks includes a cylindrical body 1 for placement in the well 2, a gear wheel 3 mounted therein, a rod 4 kinematically connected to the wheel, a load 5 freely mounted on the rod, a spring 6 connecting the load with the rod, and a punch 7 connected to the wheel.

Устройство снабжено рейкой 8, кулисой 9, связывающей рейку с колесом, фиксатором 10 поворота кулисы 9 относительно корпуса 1 и фиксатором 11 поворота кулисы 9 относительно колеса 3. Пуансон 7 соосно установлен на рейке 8. The device is equipped with a rail 8, a link 9 connecting the rail to the wheel, a latch 10 for turning the wings 9 relative to the housing 1 and a latch 11 for turning the wings 9 relative to the wheel 3. The punch 7 is coaxially mounted on the rail 8.

Кинематическая связь штанги 4 с колесом 3 осуществляется через дополнительное колесо 12 и передачу 13. Для испытаний при статическом нагружении устройство снабжено винтовым приводом 14 для перемещения штанги 4. Фиксаторы выполнены электромагнитными. The kinematic connection of the rod 4 with the wheel 3 is through an additional wheel 12 and gear 13. For tests under static loading, the device is equipped with a screw drive 14 to move the rod 4. The latches are electromagnetic.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Для нагружения стенки скважины 2 по выбранному направлению включают фиксатор 10, смещают груз 5 из положения равновесия. При колебаниях груза 5 под действием пружины 6 происходят осевые перемещения штанги 4, повороты колеса 3, осевые перемещения рейки 8 с нанесением ударов пуансоном 7. Для испытаний при нанесении ударов по касательной к выбранному направлению плавным перемещением штанги 4 вперед подводят пуансон к поверхности стенки, выключают фиксатор 10 и включают фиксатор 11. При колебаниях груза колесо 3 совершает повороты вместе с кулисой 9 и рейкой 8, а пуансон 7 наносит удары по касательной к предыдущему направлению. Для испытаний при статическом нагружении штангу 4 перемещают с помощью винтового привода 14. To load the borehole wall 2 in the selected direction, the clamp 10 is turned on, the load 5 is displaced from the equilibrium position. When the load 5 fluctuates under the action of the spring 6, the axial movements of the rod 4, the rotations of the wheel 3, the axial movements of the rack 8 with punches by the punch 7 occur. For testing when striking tangentially to the selected direction, the punch 4 is brought forward to the wall surface by turning the punch forward, turn off the latch 10 and turn on the latch 11. When the load vibrates, the wheel 3 makes turns together with the link 9 and the rack 8, and the punch 7 strikes tangentially to the previous direction. For tests under static loading, the rod 4 is moved using a screw drive 14.

Устройство позволяет проводить нагружение в новых условиях - при нанесении ударов не только по выбранному направлению, но и по касательной к этому направлению. The device allows loading in new conditions - when striking not only in the selected direction, but also tangent to this direction.

Claims

DEVICE FOR FIELD TESTING OF ROCKS, containing a cylindrical housing for placement in a well, a gear wheel installed therein, a rod kinematically connected to the wheel, a load movably mounted on the rod, a spring connecting the load to the rod, and a punch associated with the wheel, different the fact that, in order to ensure tests with striking in both different directions and tangent to these directions, it is equipped with a rail, a link connecting the rail with a gear, a clamp for turning the wings of the relative but the housing and the locking wings rotate relative to the gear, the punch is coaxially fixed to the rail.