Порядок выполнения работы. Необходимые приборы и оборудование: пресс гидравлический, манометр с ценой деления 10 кг/см2, штангенциркуль

Необходимые приборы и оборудование: пресс гидравлический, манометр с ценой деления 10 кг/см², штангенциркуль, образцы горных пород.

Характеристика пресса: диаметр поршня – 5, 8 мм; площадь поперечного сечения – 26, 4 см²; ход поршня – 6 см; максимально допустимое давление в прессе – 150 кг/см²; максимальное усилие – 3960 кг; усилие на рукоятке при максимальном давлении – 20 кг; количество масла – 0, 5 л.

Работа выполняется в следующей последовательности:

1. Подготовить гидропресс к работе: залить масло, закрыть сливной кран.

2. Замерить размеры образца, после чего установить его на рабочей площадке пресса.

3. Качательными движениями рукоятки повысить давление к гидропрессе до момента разрушения образца породы, давление при этом ни в коем случае не должно превосходить 150 кг/см².

4. Фиксируется давление по манометру в момент разрушения.

5. По данному давлению с помощью рисунка 6.1 находится разрушающая нагрузка.

Рисунок 6.1 – Зависимость усилия на поршне от давления масла в гидравлической системе пресса

6. Рассчитываем предел прочности на сжатие по формуле (6.1) и коэффициент крепости исследуемой горной породы по шкале М.М. Протодьяконова:

, (6.3)

где s_сж –предел прочности, измеренный в МПа.

7. Оценивается погрешность эксперимента. Для более точного определения, с целью избежания случайных погрешностей, эксперимент проводится несколько раз (не менее трех). По многократным определениям предела прочности на сжатия , , определяют среднеарифметическое значение

. (6.4)

8. Затем определяются:

− абсолютные отклонения отдельных определений от среднего значения

(6.5)

− среднеквадратическое отклонение

; (6.6)

− коэффициент вариации

. (6.7)

Коэффициент вариации при правильном выполнении эксперимента не должен превышать 20 %. Более высокие значения свидетельствуют о грубых ошибках, допущенных в ходе эксперимента, либо о непредставительности некоторых образцов.

9. Составляется таблица 6.1 по нижеприведенной форме и заполняется опытными и расчетными данными

Таблица 6.1 – Данные расчета коэффициента крепости горной породы

Контрольные вопросы

1. Какие прочностные параметры горных пород существуют и их используют в горном деле?

2. В чем заключается сущность определения s_сжметодом одноосного сжатия?

3. В чем заключается методика проведения эксперимента:

− приборы и оборудование;

− требования к образцам;

− порядок проведения работ;

− расчет предела прочности на сжатие, коэффициента крепости, оценка погрешности эксперимента?

4. Какие выводы можно сделать из проведенного опыта?