การออกแบบและประดิษฐ์อุปกรณ์เพื่อใช้กดตัวอย่างหินในสองแกน

บทคัดย่อ

อุปกรณ์กดทดสอบตัวอย่างหินในสองแกนได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อหาค่าความแข็งและการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของตัวอย่างหินในสองแกน อุปกรณ์ดังกล่าวถูกออกแบบและสร้างขึ้นเพื่อให้สามารถใช้งานร่วมกับโครงกดทดสอบตัวอย่างหินที่มีใช้ทั่วไป ข้อกำหนดของการออกแบบที่สำคัญ คือ มีความแข็งแรง ทนทาน ราคาถูก ง่ายต่อการใช้งาน และให้ผลการทดสอบที่สอดคล้องกับโครงกดทดสอบในสองแกนแบบมาตรฐาน คานส่งแรงกดสี่ชุดที่ตั้งฉากซึ่งกันและกันใช้ส่งถ่ายแรงในแนวดิ่งจากปลายด้านหนึ่งของคานมาเป็นแรงในแนวระนาบที่ตั้งฉากซึ่งกันและกันเพื่อกดตัวอย่างหินที่มีแท่นกดรองรับอยู่ แรงในแนวดิ่งได้มาจากโครงกดทดสอบในแกนเดียวที่ใช้กันอยู่ทั่วไปพร้อมกับแม่แรงไฮดรอลิก ความสัมพันธ์ระหว่างแรงในแนวดิ่งและแรงในแนวระนาบได้ถูกคำนวณโดยใช้เครื่องตรวจวัดแรงที่มีความแม่นยำสูงประกอบกับลูกเหล็กทรงสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ที่ติดมาตรวัดความเครียดไว้ โดยผลการสอบเทียบถูกนำมาใช้ในการหาค่าความเค้นด้านข้างที่กระทำบนตัวอย่างหินในขณะที่แรงในแนวดิ่งเพิ่มขึ้น การเคลื่อนตัวในแนวดิ่งของคานส่งแรง ณ จุดต่างๆ ได้มีการสอบเทียบเพื่อหาความสัมพันธ์กับการเคลื่อนตัวในแนวระนาบของชุดหัวกดทั้งสี่ชุด เพื่อนำผลการทดสอบมาคำนวณหาค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นและอัตราส่วนปัวซองของตัวอย่างหิน การทดสอบทางกลศาสตร์ได้ถูกดำเนินการเพื่อประเมินประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ใหม่ที่ประดิษฐ์ขึ้นโดยการหาค่าความเค้นกดในแกนเดียว ค่าความเค้นกดในสองแกน ค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่น และอัตราส่วนปัวซองของตัวอย่างหินรูปทรงสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ขนาด 50?50?50 ลูกบาศก์มิลลิเมตร โดยตัวอย่างหินประกอบด้วย หินทรายชุดพระวิหาร หินทรายชุดภูพาน หินทรายชุดภูกระดึง หินอ่อนชุดสระบุรี และเกลือหินชุดมหาสารคาม การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของตัวอย่างหินถูกตรวจวัดทั้งสามทิศทางหลักเพื่อนำมาสร้างกราฟความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นกับความเครียด โดยตัวอย่างหินทั้งหมดได้ถูกนำมาหาค่าความแข็งและค่าความยืดหยุ่นจากการทดสอบด้วยโครงกดทดสอบในสองแกนแบบมาตรฐาน เพื่อเปรียบเทียบผลการทดสอบกับอุปกรณ์ที่ได้ประดิษฐ์ขึ้น ผลที่ได้ระบุว่าค่ากำลังกดในแกนเดียว กำลังกดในสองแกน และความยืดหยุ่นจากอุปกรณ์ทั้งสองชนิดใกล้เคียงกันมาก

คำสำคัญ