Кіріспе. Тау жыныстарының физикасының мақсаты мен есептері

Жыныстың тұтқырлығы (жабысқақтық), уатылғыштығы және түрпілігі

жүктеу/скачать 281,03 Kb.

бет	22/23
Дата	25.11.2023
өлшемі	281,03 Kb.
	#126453

1 ... 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Байланысты:
Лекции каз ФГП

Жыныстың тұтқырлығы (жабысқақтық), уатылғыштығы және түрпілігі

Беріктігі жоғары және созылыммды деформациясы үлкен аймақты қамтитын жыныстар бірден бұзылмайды. Ондай жыныстар тұтқыр жыныстар болып табылады.

Бұзу кезіндегі тау-кен жыныстарының тұтқырлығының технологиялық көрсеткіші, жыныстың оның бөлшектерін ажыратуға тырысатын кедергі күштеріне пропорционал. Ол жыныстың созылымдылық қасиеттерімен, созу және қысу кезіндегі беріктік шектерінің қатынасымен және жыныстың ысырылу кезіндегі беріктік шегінің мәнімен анықталады. Тұтқырлықты анықтаудың қабылданған белгілі бір әдісі жоқ. Тұтқырлық жыныс созымдылығының оның беріктігіне көбейтіндісіне тура пропорционал болғандықтан, бұл шаманы жыныстың тұтқырлығы В ретінде қабылдауға болады;

(14.9)
Тау-кен жыныстарының бұзылу кезіндегі тұтқырлығы деформациялану тұтқырлығына ішкі үйкеліс коэффициентіне η тең емес, себебі ол Ньютон заңына сәйкес түсірілген жанама кернеу τ мен деформациялану жылдамдығы dε/dt арасындағы пропорционалдық коэффициент болып табылады:
(14.10)

Бұл шама тау жыныстары үшін өте жоғары, шамамен 10¹¹10¹³ Па··с (салыстыру үшін глицериннің тұтқырлығы 0,85 Па··с ғана).

Кей жағдайларда тау-кен жыныстарының соғу тұтқырлығын түсіну үшін, металтануда (металдардың қасиеттерін зерттейтін ғалым) қолданады. Соғу тұтқырлығы - кесілкен үлгіні шойын тоқпақта соғып иіу кезіндегі бұзу жүмысы. Ол Дж/м² пен өлшенеді.
Уатылғыштық жынысқа динамикалық күш түсіру арқылы уату процесінің энергия сыйымдылығын білдіреді және зерттеулер көрсеткендей пресс астында бір осьті қысылуының беріктік шегіне қарағанда, жынысты бұзудың динамикалық әдістерімен жақсы байланысты.
Жыныс уатылғыштығын анықтаудың қазіргі сынақ әдістері көбінесе жыныстық бірлік көлемін уатуға кеткен меншікті қуат шығынын есептеуге негізделген. Мысалы, Л.И.Борон ұсынған сондай әдістердің біреуі бойынша, жыныстың уатылғыштығы үлгіге 0,5 м биіктіктен салмағы 16 кг жүкті бір рет тастау арқылы анықталады. Уатылғыштық соққы нәтижесіндегі пайда болған диаметрі 7 мм ден кем емес бөлшектердің көлемі V_max бойынша анықталады. Мысалы, оңай уатылатын мартитті руда үшін 13,4 см³, ал қиын уатылатын джеспилит үшін бар болғаны 2 см³.
Уатылғыштың Д-тұтқырлыққа кері шама, сондықтан оның механикалық қасиеттері бойынша бағалау үшін мына теңдеуді қолдануға болады.

(14.11)
Түрпілік, жыныстардың үйкелісі барысында саймандарды тоздыру қабілеттілігін сипаттайды. Түрпілікті тау-кен жынысымен жанасатын материалдың тозуымен бағалайды. Л.А.Шрейнер әдісі бойынша түрпілікті анықтау келесідей. Сыналатын үлгіге айналып тұрған дөңгелекті жақындатып тигізеді де, сол дөңгелек жасалған зат бойынша жыныстың түрпілігін анықтайды. Дөңгелекті сынаққа дейін бір өлшеп және белгілі бір уақыт айналдырған соң тағы бір өлшейді. Дөңгелектің жыныс үстімен 1 м жол жүргендегі тозуын ∆V (см³/м) есептейді. Түрпілік коэффициентін k_т см³/(Н··м) мына формула бойынша анықтайды.

(14.12)

мұндағы Ғ- дөңгелектің жынысқа жақындасу күші.
А.А.Скогинский атындағы тау-кен ісі институтында тау-кен жынысының салыстырмалы түрпілігін анықтайтын жеңілдетілкен әдісі жасалған. Ол әдіс бойынша тау-кен жынысы үлгісінің бетіне 10 мин бойы айналып тұрған шынықпаған болат стерженді үйкеп, стержень салмағының азайуын анықтайды.
Түрпілік белгісі ретінде стержень салмағының (мг), екі ұшын бірдей айналу жиілігі 400 мин^-1, 150 Н осьтік күшпен қажағанда, жоғалуын алады.
Ең түрпілік жыныстар, норфириттер, диориттер, граниттер және корундты жыныстар болып табылады. Масылы граниттер, корундтар және сиениттер үшін k_т 90 мг-ға жетсе, құмтастікі -18-30 мг болса, әктас пен мрамор үшін бар болғаны k_т =2-5 мг ғана.
Л.А.Шрейнер әдісі бойынша анықталған түрпілік (У8 болатына катысты) әктас пен доломит үшін (20-22)Х10^-7 см³/(Н··м)
далашпатты жыныстар үшін (35-40)X10^-7 см3/(Н-м), ал кварцты жыныстар үшін (50-90)X10^-7см3/(Н··м)болады.
Алдыңғы жағдайлардай түрпілік коэффициенті k_т үшін,
жыныстың механикалық қасиетгеріне негізделген, өзіне сәйкес k_т коэф-і табуға болады. Шындығында, сайманның жыныспен тозу дәрежесі жыныстағы минералдық бөлшектердің қалпы (мысалы, үшкір немесе доға) мен осы бөлшектердің қаттылығына Н_м.з. байланысты. Бөлшектің калпы -құрылымдық. көрсеткіш болғандықтан жыныстық түрпілгін белгілейтін физикалық шамалар болып, минералдық бөлшектерді қысу кезіндегі беріктік шегі σ_қысу.м және олардың деформация модулі Е_деф.м мен серпімділік модулі Е_м табылады, яғни

(14.13)

Талдауда көрсеткендей k΄_тжәне k_т арасында жақсы байланыс бар.

Жыныстың түрпілігін басқа да әдістер арқылы анықтауға болады, мысалы радиоактивті әдіс. Бұл әдіс бойынша радиоактивті көрсеткішті жынысқа үйкегенде салмағының жоғалтуын анықтайды.

жүктеу/скачать 281,03 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 15 16 17 18 19 20 21 22 23