四、測定步驟

7、測定前對試件進行編號，檢查試件加工精度，測量試件尺寸(試件直徑應在其高度中部兩個垂直的方向測量，求算術平均值)。對試件層理、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，進行單向抗壓強度測定，求出平均破壞載荷值，以此為參考值，估計用于測定彈性能量指數(shù)的煤試件的卸載值。

????? 30頁圖

圖4?? WET測試系統(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—動態(tài)應變儀。

10、將壓力傳感器和試件放在壓力機下加壓板中心，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、預熱、調試、檢查，使之處于可工作狀態(tài)。

13、開動壓力機，使上壓板與試件接觸(但此時試件應未受力)后調整儀器零點，然后，以每秒0.5～1Mpa的速度對試件加載。加載到預計破壞載荷的1～5%，同時繪出載荷變形曲線，最后對試件加載到破壞，記下破壞載荷，描述記錄破壞特征，填入記錄表格。

14、當用電阻應片法測定WT45～87是的有關規(guī)定執(zhí)行。

15、按每秒0.5～1.0Mpa的加載速度逐級加載，以預計破壞載荷的10%的間隔讀一次數(shù)，記錄載荷與應變值，直至達預計載荷的8ｃ%。以加載時的同樣間隔，逐級卸載測取讀數(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。每個試件測定過程讀數(shù)不得少于5次。

繪制加載和卸載的應力應變曲線。

五、測定結果計算

16、按下式檢查測定結果：0.7Pc≤Pc′≤0.9Pc

試中PC—試件破壞載荷，KN；

PC—卸荷點載荷，KN。

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

17、計算彈性能量指數(shù)

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

式中ΦSP—彈性應變能；

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

?

圖5???? 計算圖

式中WET—彈性能量指數(shù)平均值；

??? WETi—第i個定件彈性能量指數(shù)；

?n—試件個數(shù)。

計算結果取一位小數(shù)；測定結果按表1判據(jù)鑒定。

(三)沖擊能量指數(shù)的測定

沖擊能量指數(shù)是在單軸壓縮受力狀態(tài)下，煤樣的全應力——應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機或剛性試驗機測定沖擊能量指數(shù)。

一、儀器設備

1、電液伺服試驗機或剛性試驗機。

2、載荷傳感器，位移傳感器或其它變形測定裝置。

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、試驗系統(tǒng)

6、試驗采用電液伺服試驗系統(tǒng)或剛性試驗機系統(tǒng)，見圖6、7。

????????????????????????? 33頁圖

?????? 圖6電液伺服試驗系統(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 剛性試驗系統(tǒng)

1—上壓板；2—剛性柱；3—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—動態(tài)電阻應變儀；10—X—Y函數(shù)記錄儀。

四、測定步驟

7、測定前對煤術的監(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)試驗單軸抗壓強度；破壞狀態(tài)等力學特征，選擇合適的變形速率，一般變形速率控制在(0.5～1)×10⁵mmS以內。

10、采用伺服試驗系統(tǒng)時，首先將試件置于試驗機的承壓板中心，調整球形座，使試件受力均勻。煤試件多呈脆性破壞，應加保護罩。開動試驗機，使試件與上加壓板接觸，此時載荷顯示器有少許載荷指示。11、安裝位移傳感器，調整控制柜各有關旋鈕到指定位置，按選定的應變速率加載至應力應變全程曲線繪出為止。

12、采用剛性機試驗系統(tǒng)時，將四根剛性柱放在壓力機上下壓板中間，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、在試件再側安裝量測位移傳感器，將兩支位移傳感器串聯(lián)按半橋橋路連接，接入動態(tài)應變儀。通過動態(tài)應變儀輸出端把位移與壓力信號接入X—Y函數(shù)記錄儀。

接通各儀器電源，預熱15—30分鐘。根據(jù)試件破壞特性，選擇儀器各有關旋鈕位置，并預調平衡，使之處于工作狀態(tài)。

14、開動壓力機按每秒0.5—1Mpa的速度加載，當加載到預計破壞載荷的70—80%時，停止加載。將四根剛性柱與上壓板緊密接觸，繼續(xù)開動壓力機，按每秒(0.5—1)×10^-5ma的變形速率加載至應力應變全程曲線繪出。

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

一、測定結果計算

16、按全應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8兩類典型的應力應變全程曲線

17、對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應力應變全程曲線

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為殘余強度的初始點，其確定方法：采用上升段曲線的切線與ε軸垂線交點的距離EQ，截取QF=EQ，由F引ε軸垂線交下降段曲線為D。

18、單個試件沖擊能量指數(shù)按下式計算：??????? Fs

KE=

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