Обробка отриманих результатів
1. За отриманими даними будують графіки деформацій в координатах: по осі ординат – навантаження (Р) в Н, по осі абсцис – деформація (h) в мкм.
2. Користуючись кривою, отриманою при випробовуванні породи ІІ класу, визначають механічні властивості.
Рисунок 5.3 – Розрахункова схема для визначення механічних властивостей породи ІІ класу
|
2.1. Твердість. Твердість по штампу ршт визначається відношенням навантаження в момент руйнування Рр = Рш до контактної площі штампу fшт (рис. 5.3)
(5.2)
деdшт – діаметр штампу, м.
2.2. Межа пружності. Межа пружності ро визначається відношенням навантаження Ро в точці переходу від чисто пружних деформацій до змішаних (точка А) до контактної площі штампу ¦шт
(5.3)
2.3. Коефіцієнт пластичності. Коефіцієнт пластичності kпл визначається співвідношенням загальної роботи, затраченої на руйнування Азаг до енергії пружних деформацій Апр. Так як площа під кривою “навантаження – деформація ” пропорційна витраченій на деформування енергії, то коефіцієнт пластичності визначається співвідношенням площ SOABCO і SOЕGO (рис. 5.3)
(5.4)
2.4. Модуль Юнга. Модуль Юнга можна розрахувати за формулою
, (5.5)
де Р' – довільно вибране навантаження, Н;
h'пр – пружна деформація, яка відповідає навантаженню Р', м.
Оскільки відношення Р/hпр є тангенсом кута нахилу прямолінійної ділянки кривої до осі деформацій, можна брати будь-які співвідношення Р і hпр. , дотримуючись їх відповідності. Наприклад, на графіку (рис. 5.3) можна взяти навантаження Ро(ордината АD) і деформацію ОD, навантаження Рр (ордината EGабо ВС) і деформацію OG (деформація ОС– це загальна деформація; пружна – OGі залишкова – GC).
2.5. Об’ємна енергоємність руйнування. Об’ємна енергоємність руйнування Аvє питомою витратою енергії на одиницю об’єму зруйнованої породи і визначається як відношення загальної роботи Азаг до об’єму лунки Vл
(5.6)
Деформація самого штампу не враховується, аналогічно як і при розрахунку коефіцієнта пластичності.
3. Визначення механічних властивостей порід за кривими І і ІІІ класу проводиться після засвоєння методики визначення властивостей порід ІІ класу.
Для породи І класу не визначають межу пружності, оскільки в цьому випадку р0 = ршт. Також немає потреби визначати коефіцієнт пластичності, тому що для породи І класу Азаг = Апр і kпл = 1.
Оскільки при втискуванні штампу в породу ІІІ класу загального руйнування під штампом не відбувається, тому мірою твердості для таких порід є межа пружності (ршт = ро), а коефіцієнт пластичності визначають умовно [ 6 ].
4. Результати розрахунків записують у таблицю 5.2.
Таблиця 5.2 Результати визначення механічних властивостей порід
| Назва породи | dшт, м | Рр , Н | ршт , Па | Р0, Н | р0 , Па | Sзаг, мм2 | Sпр, мм2 | kпл | Е, Па | Азаг , Дж | Vл , м3 | Аv , Дж/м3 |
5. За результатами розрахунків визначають категорії твердості, пластичності та модуля Юнга досліджуваної породи (табл. 5.3 – 5.5).
Таблиця 5.3 – Класифікація гірських порід за твердістю
| Група | І (м’які) | ІІ (середні) | ІІІ (тверді) | |||||||||
| Категорія | ||||||||||||
| Твердість за штампом, МПа | <100 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | >7000 |
| Клас порід | сильно пластичні і дуже пористі | пружно-пластичні | пружно-крихкі |
Таблиця 5.4 – Класифікація гірських порід за пластичністю
| Категорія | ||||||
| Коефіцієнт пластичності | 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-6 | ||
| Клас порід | пружно-крихкі | пружно-пластичні | сильно пластичні і дуже пористі |
Таблиця 5.5 – Класифікація гірських порід за модулем Юнга
| Категорія | ||||||||
| Модуль Юнга, МПа | <2500 | - | - | - | - | - | - | >100000 |
Дата добавления: 2015-05-26; просмотров: 719;