Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

лаб.раб 2

.doc
Скачиваний:
71
Добавлен:
15.11.2015
Размер:
96.77 Кб
Скачать

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Лабораторная работа №2

По дисциплине: Буровые станки и бурение скважин

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: Определение статической твердости и связанных с ней механических свойств горных пород на установке УМГП-3 по методу Л.А. Шрейнера

Выполнил: студент гр. РГИ-08 ______________ /Селютин А.С./

(подпись) (Ф.И.О.)

ОЦЕНКА: _____________

Дата: __________________

ПРОВЕРИЛ:

Преподаватель: доцент ____________ /Блинов П.А./

(должность) (подпись) (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2011

Теоретическое обоснование

Твердость горных пород - это способность сопротивляться проникновению другого тела, не получающего остаточную деформацию. Твердость минералов принято оценивать по известной шкале Мооса. Так как породы состоят из многих минералов, и их твердость является агрегатной, для ее определения используют методы, основанные на вдавливании особых штампов в породу.

Л.А. Шрейнер разделил все горные породы на три класса:

I класс – упруго-хрупкие (гранит, кварцит). При вдавливании штампа происходят упругие деформации, завершающиеся сколом породы.

II класс – упруго-пластичные (мрамор, песчаник, известняк). При вдавливании штампа происходят упругие деформации, затем пластические, завершающиеся сколом породы.

III класс – пластичные и пористые (пемза, глина, каменная соль).

Расчетные формулы

, где

Рш – статическая твердость горных пород по штампу, Па;

P – нагрузка в момент скола , Н;

S – площадь штампа, м2; , где d – диаметр штампа, м.

, где

Cш – жесткость горных пород, Н/м;

Ру – нагрузка в упругой области, Н;

δу – деформация в упругой области, м.

, где

σт – условный предел текучести, Па;

РА – нагрузка в точке А, Н.

, где

Аоб – общая работа по разрушению, Дж.

, где

Ауп – работа упругих сил, Дж

, где

КП – коэффициент пластичности

График определения статической твердости

Исходные данные:

Масштаб деформаций – 400 мм : 1 мм.

Диапазон нагрузки – 1 см : 50 кг.

Диаметр штампа – d = 1,5 мм = 1,5*10-3 м.

Значение ускорения свободного падения принимаем равное g = 9,8 м/с2.

Решение

Исходя из диапазона нагрузки, P’ = 350 (кг).

Из второго закона Ньютона определяем нагрузку в момент разрушения. Затем аналогичным образом определяем все остальные нагрузки.

Площадь штампа равна:

Определяем статическую твердость горных пород.

В упругой области произвольно выбираем точку К, определяем нагрузку и деформацию в этой точке и на основе этих данных определяем жесткость горных пород:

Определяем условный предел текучести:

Определяем общую работу:

Определяем работу сил упругости:

Определяем коэффициент пластичности:

Вывод: исходя из коэффициента прочности, который равен к=1,72 класс породы II, т.е. упруго-пластичная.

4

Соседние файлы в предмете Бурение