- •Лабораторные работы по механике горных пород
- •©Ухтинский государственный технический университет, 2009
- •Содержание
- •1 Определение механических свойств горных пород методом статического вдавливания 5
- •2 Определение абразивной способности горных пород методом л.И. Барона и а.В. Кузнецова 29
- •3 Определение твёрдости минералов и металлов 38
- •3.1 Цель лабораторной работы 38
- •4 Изучение влияния воздействия буровых растворов внутреннее трение в лабораторной модели щели 48
- •4.1 Цель лабораторной работы 48
- •1Определение механических свойств горных пород методом статического вдавливания
- •1.1Цель лабораторной работы
- •1.2Приборы и материалы
- •1.3Начальные условия
- •1.4Подготовка к испытанию (для ознакомительного чтения)
- •1.5Общее руководство по проведению работы
- •1.6Правила пользования прессовой установкой
- •1.6.1Конструкция пресса
- •1.6.2Подготовка пресса к работе
- •1.6.3Возможные проблемы
- •1.6.4Ошибки в проведении работы
- •1.6.5Предварительные указания перед испытанием на твёрдость
- •1.6.6Установка образца на поршень пресса
- •1.6.7Порядок проведения испытания
- •1.7Состав протокола испытания
- •1.8Обработка результатов испытаний
- •1.8.1Первый способ графической обработки
- •1.8.1.1Метод палетки
- •1.8.1.2Метод разбивки площади диаграммы на правильные фигуры
- •1.8.2Второй способ графической обработки
- •1.9Точность результатов испытания
- •1.10Оформление лабораторной работы
- •1.11Контрольные вопросы
- •2Определение абразивной способности горных пород методом л.И. Барона и а.В. Кузнецова
- •2.1Краткая теория
- •2.2Цель лабораторной работы
- •2.3Установка и принцип её использования
- •2.4Режим испытания пород на абразивность
- •2.5Порядок испытания
- •3Определение твёрдости минералов и металлов
- •3.1Цель лабораторной работы
- •3.2Краткая теория
- •3.3Устройство прибора пмт-3
- •3.4Включение и выключение прибора
- •3.5Порядок выполнения работы
- •3.5.1Подготовка к испытанию
- •3.5.2Вдавливание пирамиды в образец
- •3.5.3Определение значений сдвига
- •3.5.4Измерение диагоналей отпечатков.
- •3.5.5Определение твёрдости.
- •4Изучение влияния воздействия буровых растворов внутреннее трение в лабораторной модели щели
- •4.1Цель лабораторной работы
- •4.2Ознакомление с прибором всв-25
- •4.3Подготовка пар трения исследуемых материалов к работе
- •4.4Порядок выполнения опытов
- •4.5Фиксация и обработка результатов опытов
- •4.6 Задание
- •Приложение Правила пользования аналитическими весами влр-200
- •5 Уборка рабочего места
1.6Правила пользования прессовой установкой
1.6.1Конструкция пресса
В состав пресса (Рисунок 1 .1) входит картер 1, пробка картера 2, тело пресса 3, игольчатый перепускной клапан с наружным флажком 4, рычаг 5, поршень 6, манометр 7, шпильки 8 и 9, упор 10, индикатор часового типа 11, ножка индикатора часового типа 12, основание штампа 13, зуб штампа 14.
Пресс предназначен для сжатия твёрдых тел типа 15 между поршнем 6 и упором 10. Если образец горной породы 15 поднять на поршне 6 достаточно высоко, то образец 15 упрётся в зуб штампа 14, и зуб штампа 14 начнёт вдавливаться в образец 15.
Рисунок 1.1 – Конструкция пресса
1.6.2Подготовка пресса к работе
При подготовке пресса к работе следующее:
прибор должен быть чистым;
принадлежности к опыту должны располагаться рядом под рукой, удобно, и не мешать проведению опыта;
в окружающем месте не должно быть ничего постороннего, способного отвлечь внимание, или помешать студентам;
любой лишний предмет (и т.д.), способный помешать немедленной эвакуации студентов, до проведения работы должен быть отставлен на положенное место;
ширина не заставленных стульями проходов должна быть не менее 0,8 метров.
1.6.3Возможные проблемы
Выход пресса из строя возможен только по вине студентов.
Пресс может выйти из строя из-за неприятностей со следующими тремя составными частями: с манометром, с индикатором часового типа и со стержневой винтовой иглой игольчатого перепускного клапана, которая вращается пальцем за специальный пластмассовый флажок. Стекло манометра может быть разбито, если слабые дрожащие руки студента уронят на него подопытный камень. У индикатора часового типа может согнуться ножка, если её упрут в поверхность образца не под 90˚. Ножку индикатора нужно проверять, – свинчена она до конца или нет? А игла перепускного клапана легко выкручивается из гнезда. И в этом случае гнездо становится источником фонтанчика машинного масла. При этом главным является не залитая маслом окружающая поверхность (включая одежду студентов), а недостаток масла в прессе, что выведет прибор из рабочего состояния.
1.6.4Ошибки в проведении работы
Ошибки в работе являются следствием торопливости, неаккуратности или лени. Работу надо проводить спокойно и ритмично.
При проведении лабораторной работы ошибки возможны в механических действиях с прибором или при записи показаний с индикатора и с манометра. Поэтому, если нет уверенности в правильном понимании технологии проведения испытания, то следует совершить пробный цикл работы.
При выполнении лабораторной работы ошибкой является списывание чужих результатов. Преподаватель контрольными вопросами это событие легко обнаруживает. И затем студенту приходится тратить дополнительное аудиторное время на последующее выполнение рассматриваемой лабораторной работы (т.е. всего аудиторного времени тратится в 2 раза больше).
1.6.5Предварительные указания перед испытанием на твёрдость
Перед проведением испытания выбирается штамп, с расчётным диаметром. Диаметр должен быть больше в 6÷7раз среднего диаметра зёрен испытываемой горной породы, но не менее 1,6 мм.
Если преподаватель не предоставил штампы для лабораторной работы, то при испытании используется установленный в пресс стационарный штамп с рабочим диаметром, равным 1,6 мм.
Работу желательно выполнять втроем: один студент накачивает рычагом машинное масло под поршень, создает нужное давление (на манометре) и следит за его постоянством и соответствием. Второй студент снимает показания с индикатора часового типа. Третий студент записывает показания приборов со слов первых двух. После проведения единичного испытания на прочность студенты меняются местами.
Перед проведением испытания следует самостоятельно определить цену деления индикатора и манометра, измерить диаметр штампа штангенциркулем.