(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД Изобретение относитс к испытательной технике, а именно к установкам дл определени механических свойств горных пород. Известна установка дл определени механических свойств горных пород, содержаща раму, установленный на ней корпус, размещенные в нем нагрузочное устройство, вьтолненное в виде плавающей гайки с приводом ее вращени и сое дииенного с ней ходового винта, силоиэмерительное устройство включающее механический динамометр и 4 ксатор его положени , выполненный в виде полого винта с элементом его стопорени относительно корпуса и св занной с полым винтом муфты til . Муфта св зана с полым винтом при помощи зубчатого зацеплени , соответствующим наклоном зубьев, обеспечивающим при нагружении образца проскальзывание муфты относительно полого винта , что ведет к износу зубьев. При этом слежение за перемещением плавающей гайки осуществл етс полым винтом, ко торый получает вращение от пружинного двигател , причем на стадии нагружени по мере сжата механического динамометра мен етс усилие прижати полого винта к фиксируемому бурту плавающей гайки, поэтому недостатком известной установки вл етс невысока точность определшш механических свойств. Цель изобретени - повыщение точности определени . Указанна цель достигаетс тем, что в установке дл определени механических свойств горных пород, содержащей раму, установленный на ней корпус, размещенные в нем нагрузочное устройство, выполненное в виде плавающей гайки с 1фиводс л ее вращени и соединенного с ней ходовогчэ винта, силоизмерительное устройство, включающее механический динамометр и фиксатор его положени , выполненный в виде полого винта с элементом его стопорени относительно корпуса и св занной с полым винтом муфты, на муфте и внутренней поверхности полого винта со стороны их торцов , обращенных к ходовому винту, выполнены резьбы, кмекшше найравление, противоположное направлению основной резьбы ходового винта, на боковой поверхности полого винта вьшоинен сквозной поперечный паз, а установка снабжена регулируемым фрикционным элементом , установленным концентрично муфте, и упором, жестко св занным с фрикционным элементов и резмещенным в пазу полого винта. На (|иг. 1 изображена установка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Установка содержит раму, включак щую основание 1, штанги 2, верхнюю траверсу 3, и установленный на ней кор пус 4 с крышкой 5. В корпусе 4 размещено нагрузочное устройство, выполненное в виде плавающей ге1Йки б, соединен ной через шпонку 7 с черв чным колесом 8, и ходового винта 9, который одним концом ввинчен в гайку 6, а другим . через шлрнку Ю, соединен с траверсой 11. Настройку на размер образца осушествл1пот винтом 12, жестко св занным с траверсой 13, и гайкой-маховичком 1 На траверсах 11 и 13. размещены нагрузочные инденторы 15, например, стал ные шарики. Силоизмерительное устройство включает механический динамометр 16, например, типа ДОСМ, и размоценный в Kcprtyce 4 фиксатор положени динамометра 16 в сжатом состо щий, выполненный в виде полого винта 17, на боковой поверхности которого имеетс сквозной поперечный паз 18 с элементом 19 стопорешш полого винта 17 относительно корпуса 4. На внутренней поверхности цолого ви та 17 со стороны торца, обращенного к ходовому винту 9, и на верхней стороне внутреннего бурта цолого винта 17 выполнены радиальные упоры 20 и 21. Винт 17 ввинчен в крышку 5, сзв йан с плавающей гайкой 6 при п «Н1Ш-муфты 22, имеющей радиальные упоры 23 в 24, размещенные на протнвопбпожных ее торцах, и взаимодействует с механическим рщтеалом&грам 16 через упорнле подишпншш 25 26, втулку 27 и пршштник 28, Муфта 22 св зана с плавающей гайкой 6 с помс дью щпонки 29, а с псжым в нтом 17 - с помсшшю резь бы ЗО, выполненной на муфте 22 и на внутренней ловерхност полого винта 17 со стороны их ТСФПО9, обращенных к ход вому винту 9, на1фавлеш1е которой противопоггожно направлению основной резьбы ходового винта 9. Упор 31 размещен в сквозном пазу 18 полого винта 17 жестко св зан с регутшруемым фруапаноЯ ным элементом, установленным концентрично муфте 22, Сила трени между цоледней и фрикционным элементом 32 регулируетс при помощи винта 33, гайки 34 и пружины 35, Устройство дл измерени сближени нагрузочных иаденторбв 15 включает индикаторы 36, закрепленные на траверсе 13, и установочные винты 37, ввернутые в траверсу 11 упирающиес в измерительные наконечники индикаторов 36. Установка работает следующим образом . Испытуемый образец (не показан). размещают между нагрузоч1П 1ми инденторами 15. Настройку на размер образца осуществл ют вращеннем гайк маховичка 14, в результате чего винт 12 перемещает траверсу 13 по штангам 2 вверк или вниз. Настройку заканчивакхг доведением инденторов 15 до легкого касани с образцом. Последующее нагружен е образца производ т вращением рабочей руко тки 38, 1фи котором приходит во вращение черв к (не показан) св занное с ним черв чное колесо 8. Последнее через шпонку 7 вращает плавающую гайку 6. Перемещение плавающей гайки 6 в осевом направлении при движени вниз ограничиваетс упором ее хвостовика в механический динамометр 16 через упо{н ный подшипник 26 и подп тник 28, поэтому ходовой винт 9, благодар шопоночному соединению с траверсой 11, перемещаетс вверх и переы&кает последнюю. При этом происхсадвт нагружен е образца , а механический динамометр 16 воспринимает реакцию силы нагружени образца . При включенном 4 1ксаторе положени механического динамометра 16 элемент 19 стопорен полого винта 17 вывернут до упора, в резутштате чего поспеа НИИ расстопорен относительно корпуса 4, Муфта 22, враща сь через шпонку 29 совмесию с плавающей гайкой 6, через фрикционный элемент 32 вращает полый ышт 17. Последний, благодар соответ ствующему реаьбовсшу соедш1еЕВю с 1фьш1кой 5, перемещаетс взвиз в осевом направлении, враща сь скольз в подштшшках 39. При этом число o6qpoTOB плавающей гайки 6 соответствует вел чине осевого перемещени ходового винта 9 вверк на глубину внедрени инденторов 15 в образец и величине осевого перемещени плавающей гайки вниз на величину сжати механического динамометра 16. Полый винт 17 стремитс сделать такое же число оборотов. Однако его осевое перемещение определ етс только величиной сжати динамометра 16. Возникающий разбаланс в числе оборотов плавающей гайки 6 и палого винта 17 компенсируетс пробуксовкой муф ты 22 относительно полого винта 17, благодар их фрикционному соединению. При этом муфта 22 получает относитель но винта 17 осевое перемещение вверх по резьбе 30, в результате чего образуетс зазор между нижним торцсж муфты 22 и верхней стороной внутреннего бурта полого винта 17. Осевое перемещение муфты 22 ограничено в крайнем верхнем положении взаимодействием ее радиально го упора 23 с соответствуюпшм радиаль ным упором 20 полого винта 17. Послед ний в процессе перемещени муфТы 22 вверх остаетс прижатым с посто нным усилием нижней стороной своего внутреннего бурта к верхнему ториу/втулки 27 через упорный подщшшик 2 5, а втулка 27 своим верхним торном через упорный подщипник 26 прижата к подп тнику 28. Таким образом, обеспечиваетс слежение полого винта 17 за перемещением плавающей гайки вниз на величину сжати механического динамометра 16. В момеигт разрущени (раскальгеани ) образца втулка v27 под действием энергии сжатого динамометра 16 стремитс переместитьс вверх. Этому преп тствует полый винт 17, так как его резьбовое соединение, крьппкой 5 вьшолнено самотормоз щимс . Втулка 27 остаетс на месте, фиксиру показание динамометра 16. После записи показани динамометра, соответствующего разрущающей нагрузке, рабочую руко тку 38 вращают в обратном , направлении. При этом выбираетс зазор между нижним торном муфты 22 и верхней стороной внутреннего бурта полого винта 17 благодар перемещению муфты 22 относительно полого винта 17 по резьбе 30, и одновременно возвращает с в исходное положение траверса 11. Как только указанный зазор будет выбран , муфта 22 радиальным улором 24 войдет в зацепление с соответствующим радиальным упором 21 полого винта 17. В результате полый винт 17 начнет вращатьс , вывинчива сь из крьпцки 5, т.е. происходит разгрузка механического динамометра 16. Определение деформационных характеристик производ т путем измерени прийадываемых к образцу нагрузок и соот ветствующих им контактных деформаций внедрени инденторов 15 в образец без разрущени (раскалывани ) последнего. Лл разделени упругих и пластических деформаций цикл испытани образца провод т путем ступенчатого напр жени и разгружени . Индикаторами 36 под нагрузкой фиксируетс суммарна деформаци внедрени , после разгрузки - пластическа (остаточна ), а их разность дает упругую деформашпо, Так как образец не разрущаетс , то фажксатор положени механического дина .мометра 16 выключают, дл чего вворачивают элемент 19 стопорени полого винта 17 до упора. Таким образом, поIследннй стопоритс относительно корпуса 4 и во врем нагружени образца не следит за перемещением плавающей гайки 6 вниз. В результате между нижней стороной внутреннего бурта полого винта 17 и верхним торадом втулки 27 образуетс зазор, равный величине сжати механического динамометра 16, упорный подщгашик 25 не преп тствует образованию этого зазора. Муфта 22 сразу начинает пробуксовьшать относительно полого винта 17 и перемещатьс вверх по резьбе 30, образу заоор между своим нижним торцс «1 и верхней стороной внутреннего бурта полого винта 17 и не преп тствует вращению плавающей гайки 6. При разгрузке муфта 22 возвращаетс в исходное положение по резьбе ЗО, и одновремошо с ней возвраиюетс в исходное положение траверса 11. Плавающа гайка 6 при разгрузке, враща сь, перемещаетс вверх, а одновременно с ней под действием упругой силы механического динамометра 16 перемещаетс вверх и втулка 27, не взаимодейству с нижней стороной внут реннего бурта полого винта 17 до момента полной разгрузки механического динамометра 16. Момент трени в паре муфта - полый винт не зависит от величины сжати диамометра , поэтому при нагружении усилие прижати полого винта к втулке остаетс посто нным, а применение регулируемого фракционного элемента обеспечивает независимость момента трени от срока службы прибора, что позвол ет
повысаггь точность определени меха нческих свойств образцов.