Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Определение статического модуля упругости и коэффициента Пуассона




Оборудование и материалы. Для определения статического модуля упругости и коэффициента Пуассона горных пород применяется цифровой тензометрический мост, обойма с внешними полумостами тензодатчиков и гидравлический пресс П-50. Цифровой тензометрический мост (ЦТМ-5) предназначен для измерения статических деформаций при помощи тензодатчиков сопротивления. Прибор (рис. 1.6) состоит из блока измерения (1) и блока коммутации (2). В качестве образцов горных пород используют керн диамет­ром 50-70 мм, высотой 80-100 мм. Форма испытываемых образцов и качество их торцевых поверхностей должны отвечать следующим условиям: разность диаметров поперечного сечения не должна пре­вышать 1,5 - 2мм, торцевые поверхности должны быть параллельны друг другу и перпендикулярны к боковой образующей, кривизна торцевых поверхностей должна быть не более 0,05мм.

Порядок проведения эксперимента. Замерить диаметр образца горной породы в нескольких точ­ках. В обойме 3 с датчиками закрепить исследуемый образец. Обойму с исследуемым образцом устано­вить на нижнюю плиту гидравлического пресса, прижать верхней плитой. Перед проведением опыта, необходимо несколько раз наг­рузить и разгрузить образец, доводя нагрузку примерно до 20-30 % от разрушающей нагрузки. Это обеспечит стабильность дальнейших измерений, так как улучшается контакт образца с плитами пресса. Соединить блок измерения и блок коммутации согласно общей электрической схеме (рис. 1.6). Обойму 3 с внешними полумостами датчиков подключить к разъе­му XI блока коммутации. Выключить все кнопки переключателей рода работ. Включить вилку прибора в электрическую сеть.

 

Рис. 1.6. Схема соединения измерительной аппаратуры:

1- блок измерений; 2 - блок коммутации; 3 - обойма с образцом

 

Вклю­чить тумблер "сеть" на блоке измерения, при этом загораются лампы световых табло. Левое табло регистрирует номер измеряемого канала, а правое - величину измеряемой деформации в относи­тельных единицах (ЕОД). Нажать кнопку "сброс", установив, таким образом, блок коммутации в нулевое состояние (на табло измеряемого канала - нули). Поставить тумблер "периодически-непрерывно" в положение "периодически". Нажать кнопку "ручное управление"' переключателя рода работ. Произвести начальное нагружение объ­екта (10 ¸15% от разрушающей нагрузки) и нажимая кнопку ''пуск" зафиксировать на правом табло продольную и поперечную деформации по выбранным каналам (номера каналов должны быть указаны на обойме с датчиками).

После этого нажать кнопку "сброс" и вновь нагрузить образец. При испытании сжимающая нагрузка доводится до 25 - 30 % от разру­шающей нагрузки тремя-пятью интервалами. Доводить сжимающую нагрузку до величины, большей 25-30 % от разрушающей, нецелесообразно, так как можно превзойти предел упругости испытываемого материала. Кроме того, раскрывающиеся со значительным увеличением наг­рузки трещины могут вызвать неоправданно большие поперечные де­формации, что приведет к ошибкам при определении коэффициента Пуассона.

После каждого интервала нагружения произвести измере­ние продольной и поперечной деформации по соответствующим ка­налам. Таким образом, в результате эксперимента получают значения Nо, N1, N2 ,… , Nn - продольных деформаций и соответствующие им значения Мо, М1, М2 , . . . , Мn. - поперечных деформаций для n интервалов нагружения.

Обработка полученных результатов. Расчет показателей упругости выполняется по следующей методике.

Модуль продольной упругости образца горной породы находит­ся из выражения, МПа:

где F - нагружающее усилие; d - диаметр образца, м; Nn - измеряемые значения продольной деформации, ЕОД (ЕОД – единица относительной деформации, 1 ЕОД = 10-6xе, где xе - относительная деформация); К - коэффициент тензочувствительности датчиков сопротивления (указан на обойме с датчиками).

Коэффициент Пуассона образца горной породы определяют из отношения:

где Мn - измеряемые значения поперечной деформации, ЕОД.

ВНИМАНИЕ! Время одного измерения не более 5с.

Порядок оформления работы. Результаты работы представляются в виде описания эксперимен­та и таблицы замеров по приведенной ниже форме 4.

Форма 4

  № п/п   Исследуемая порода Измеряемые значения нагрузки, Н Измеряемые значения продольной деформации Измеряемые значения поперечной деформации Коэффициент Пуас­сона, m Модуль Юнга Е, МПа
Fn-1 Fn Nn-l Nn M n-1 Mn    
                   

Результаты исследований подвергаются аналитической обработ­ке с целью определения среднего значения параметров, довери­тельного интервала и коэффициента вариации.






Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 116. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.006 сек.) русская версия | украинская версия