四、測(cè)定步驟

7、測(cè)定前對(duì)試件進(jìn)行編號(hào)，檢查試件加工精度，測(cè)量試件尺寸(試件直徑應(yīng)在其高度中部?jī)蓚€(gè)垂直的方向測(cè)量，求算術(shù)平均值)。對(duì)試件層理、裂隙、節(jié)理、含水狀態(tài)等及加工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行描述，填入記錄表格。

8、按本規(guī)范(一)中第11條執(zhí)行。

9、任取試件3—5件，進(jìn)行單向抗壓強(qiáng)度測(cè)定，求出平均破壞載荷值，以此為參考值，估計(jì)用于測(cè)定彈性能量指數(shù)的煤試件的卸載值。

????? 30頁圖

圖4?? WET測(cè)試系統(tǒng)

1—上加壓板?2—試件?3—載荷傳感器?4—球形座?5—下加壓板； 6—位移傳感器； 7—磁力表架； 8—X—Y函數(shù)儀； 9—?jiǎng)討B(tài)應(yīng)變儀。

10、將壓力傳感器和試件放在壓力機(jī)下加壓板中心，并使三者的軸線重合。

11、安裝位移傳感器。依次將載荷傳感器和位移傳感器同接收儀器連接(圖4)

12、接通儀器電源、預(yù)熱、調(diào)試、檢查，使之處于可工作狀態(tài)。

13、開動(dòng)壓力機(jī)，使上壓板與試件接觸(但此時(shí)試件應(yīng)未受力)后調(diào)整儀器零點(diǎn)，然后，以每秒0.5～1Mpa的速度對(duì)試件加載。加載到預(yù)計(jì)破壞載荷的1～5%，同時(shí)繪出載荷變形曲線，最后對(duì)試件加載到破壞，記下破壞載荷，描述記錄破壞特征，填入記錄表格。

14、當(dāng)用電阻應(yīng)片法測(cè)定WT45～87是的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

15、按每秒0.5～1.0Mpa的加載速度逐級(jí)加載，以預(yù)計(jì)破壞載荷的10%的間隔讀一次數(shù)，記錄載荷與應(yīng)變值，直至達(dá)預(yù)計(jì)載荷的8ｃ%。以加載時(shí)的同樣間隔，逐級(jí)卸載測(cè)取讀數(shù)，卸載至破壞載荷的1～5后，再繼續(xù)加載至試件破壞，并將破壞載荷，破壞特征，填入記錄表。每個(gè)試件測(cè)定過程讀數(shù)不得少于5次。

繪制加載和卸載的應(yīng)力應(yīng)變曲線。

五、測(cè)定結(jié)果計(jì)算

16、按下式檢查測(cè)定結(jié)果：0.7Pc≤Pc′≤0.9Pc

試中PC—試件破壞載荷，KN；

PC—卸荷點(diǎn)載荷，KN。

卸荷點(diǎn)載荷不滿足上式的數(shù)據(jù)則予以廢棄，然后，應(yīng)補(bǔ)充試件數(shù)，直至滿足要求的試件數(shù)不少于10件。

17、計(jì)算彈性能量指數(shù)

(1)單個(gè)試件彈性能量指數(shù)：??????? WET=ΦSP/ΦSt

式中ΦSP—彈性應(yīng)變能；

ΦSTt—塑性變形能量。

ΦSP、ΦSTt用求積儀或其他方法求出，見圖5。

???????????????? 32頁圖

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圖5???? 計(jì)算圖

式中WET—彈性能量指數(shù)平均值；

??? WETi—第i個(gè)定件彈性能量指數(shù)；

?n—試件個(gè)數(shù)。

計(jì)算結(jié)果取一位小數(shù)；測(cè)定結(jié)果按表1判據(jù)鑒定。

(三)沖擊能量指數(shù)的測(cè)定

沖擊能量指數(shù)是在單軸壓縮受力狀態(tài)下，煤樣的全應(yīng)力——應(yīng)變曲線峰值前所積聚的變形能與峰值后所消耗的變形能之比值，本規(guī)范適用于電液伺服試驗(yàn)機(jī)或剛性試驗(yàn)機(jī)測(cè)定沖擊能量指數(shù)。

一、儀器設(shè)備

1、電液伺服試驗(yàn)機(jī)或剛性試驗(yàn)機(jī)。

2、載荷傳感器，位移傳感器或其它變形測(cè)定裝置。

3、X—Y函數(shù)記錄儀

二試件規(guī)格，加工精度，數(shù)量

4、試件規(guī)格，加工精度均按(一)中第6、7條執(zhí)行。

5、試件數(shù)量為10件

三、試驗(yàn)系統(tǒng)

6、試驗(yàn)采用電液伺服試驗(yàn)系統(tǒng)或剛性試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)，見圖6、7。

????????????????????????? 33頁圖

?????? 圖6電液伺服試驗(yàn)系統(tǒng)

1—上加壓板；2—試件；3—球形座；4—墊塊；5—下加壓板；6—磁力表架；7—位移傳感器；8—控制柜；9柜；9—X—Y函數(shù)儀。

????????? 34頁圖

圖7 剛性試驗(yàn)系統(tǒng)

1—上壓板；2—?jiǎng)傂灾?—磁性表座；4—位移傳感器；5—試件；6—載荷傳感器；7—球形座；8—下壓板；9—?jiǎng)討B(tài)電阻應(yīng)變儀；10—X—Y函數(shù)記錄儀。

四、測(cè)定步驟

7、測(cè)定前對(duì)煤術(shù)的監(jiān)查、描述等按(一)中第10條執(zhí)行

8、按本規(guī)范(一)中第11條執(zhí)行

9、根據(jù)試驗(yàn)單軸抗壓強(qiáng)度；破壞狀態(tài)等力學(xué)特征，選擇合適的變形速率，一般變形速率控制在(0.5～1)×10⁵mmS以內(nèi)。

10、采用伺服試驗(yàn)系統(tǒng)時(shí)，首先將試件置于試驗(yàn)機(jī)的承壓板中心，調(diào)整球形座，使試件受力均勻。煤試件多呈脆性破壞，應(yīng)加保護(hù)罩。開動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，使試件與上加壓板接觸，此時(shí)載荷顯示器有少許載荷指示。11、安裝位移傳感器，調(diào)整控制柜各有關(guān)旋鈕到指定位置，按選定的應(yīng)變速率加載至應(yīng)力應(yīng)變?nèi)糖€繪出為止。

12、采用剛性機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)時(shí)，將四根剛性柱放在壓力機(jī)上下壓板中間，在四根剛性柱中間放球形座和載荷傳感器，其上放試件。要求試件頂面與上加壓板平行并高出剛性柱1Cm左右。

13、在試件再側(cè)安裝量測(cè)位移傳感器，將兩支位移傳感器串聯(lián)按半橋橋路連接，接入動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀。通過動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀輸出端把位移與壓力信號(hào)接入X—Y函數(shù)記錄儀。

接通各儀器電源，預(yù)熱15—30分鐘。根據(jù)試件破壞特性，選擇儀器各有關(guān)旋鈕位置，并預(yù)調(diào)平衡，使之處于工作狀態(tài)。

14、開動(dòng)壓力機(jī)按每秒0.5—1Mpa的速度加載，當(dāng)加載到預(yù)計(jì)破壞載荷的70—80%時(shí)，停止加載。將四根剛性柱與上壓板緊密接觸，繼續(xù)開動(dòng)壓力機(jī)，按每秒(0.5—1)×10^-5ma的變形速率加載至應(yīng)力應(yīng)變?nèi)糖€繪出。

15、記錄加載過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象，對(duì)破壞后的狀況進(jìn)行描述。

一、測(cè)定結(jié)果計(jì)算

16、按全應(yīng)力變曲線的峰值后段特性分成Ⅰ類曲線和Ⅱ類曲線；即以過峰值強(qiáng)度的垂線為分界，曲線后段位于右邊為Ⅰ類曲線，位于左邊為Ⅱ類曲線，如圖8。

????????????? 36頁

??????????????????? 圖8兩類典型的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)糖€

17、對(duì)Ⅰ類曲線用求積儀或其他方法求出峰值前后曲線下方的面積Fx、Fs，見圖9。

圖9

37頁

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圖9應(yīng)力應(yīng)變?nèi)糖€

圖中Fs是OC段曲線下的面積，即加載過程中煤樣積聚的能量；Fx是CD段曲線下的面積，即煤樣破壞消耗的能量。D為殘余強(qiáng)度的初始點(diǎn)，其確定方法：采用上升段曲線的切線與ε軸垂線交點(diǎn)的距離EQ，截取QF=EQ，由F引ε軸垂線交下降段曲線為D。

18、單個(gè)試件沖擊能量指數(shù)按下式計(jì)算：??????? Fs

KE=

19、每組試件沖擊能指數(shù)KE取其試件的算術(shù)平均值，測(cè)定結(jié)果按給定的判據(jù)鑒定。