Стенд для построения и испытания моделей из эквивалентных материалов

Стенд для построения и испытания моделей из эквивалентных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Соиаз Советских

Социвпистичесиих

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТИ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 30.04.81- Бюллетень ¹ 16 (53)M. Кл.

Е 21 С 39/00

3Ъаудвретввнный квинтет

СССР ао аннам изобретений и.открытнй (53) УДК62а173.. 2 (088. 8) Дата опубликования описания-30.04. 81 (54) СТЕНД ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ И ИСПЫТАНИЯ NOQEJ!EA

ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к горнорудной ттромышпенности, в частности к экспериментальному определению горного давпе ния методом моделирования из эквивапен тных материалов.

Известны стенды дпя исспедования горного давления в ппоских модепях из эквивапентных материалов, включающие упругое динамометрическое основание, восп» ринимающее давление от модепи и про гибающееся в соответствии с величиной те нагрузки, и датчики перемещений (1).

Известен также стенд дпя построения и испытания моделей иэ эквивапентных материалов, вкпючакппий каркас, состав

we основание из отдепъных структурных эпементов с упругой опорой и несущей бапкой с индикаторами перемещений (2).

Недостатками ижестного стенда яв . щпотся низкая достоверность модепировй- ния процессов отработки запасов камер по схеме выемка-закпадка-твердение зак» падочной смеси при различных порядках работы в панепи и невысокая точность

2 измерения деформаций кровепьного масси ва,..11епь изобретения - повышение досто-.-. верности модепирования путем прибпиже ния условий работы модели к натурным и точности измерения деформаций.

Указанная цепь достигается тем, что основание стенда снабжено неподвижно установпенными в упругой опоре колодками с резьбовыми отверстиями и ввинченными в них прижимными винтами, регупирующими усипив прижатия каждого из структурных эпементов к модепи, при этом структурный элемент снабжен кон- тактирующей с модепью эластичной накпвдкой с модулем упругости, равным мо дупю упругости модепи, à все евенья основания вынопнены с соосными отверстиями, в которых размещены подвижные ножки индикаторОв, снабженные ппоским наконечником контактирующим Hemoc ps T» венно с моделью.

825952

Иа фиг. 1 изображен предлагаемый стенд, разрез, на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. l.

Стенд включает чугунную несущую балку 1 на бетонных опорах 2, каркас 3 дпя построения верхней части модели 4, составное основание из четырехгранных литых ипи калиброванных брусков 5 и 6, имитирующих соответственно питкамерные и барьерные цепики, зафиксированных от 10 перемещения в продольном и поперечном направлениях пружинными установочными стопорами 7 и контактирующих с массивом модели верхними гранями через эластичные накладки 8, выполненные с харак- теристикой упругости и прочности, соо ветствующей материалу модели, а нижними гранями- с укрепленными на них резиновыми буртиками 9, опирающимися каждый на два прижимных тарировочных винта 10 с высокими классом чистоты и точности обработки резьбы мелкого шага, вкрученных в сквозные отверстия бруска колодки 1 1, укрепленной неподвижно в упругом, например резиновом, звене оснс вания 12, свободно лежащем на несущей алке. На последней укреплены на .крон« штейнах 13 индикаторы 14 перемещений, которые плоскими наконечниками 15 че» рез соосные сквозные отверстия в несущей балке и элементах основания взаимодействуют с кровлей массива модели.

Стенд работает следующим образом.

На несущей балке 1 непосредственно на основании модели, состоящем из взаимоподвижных в вертикальной плоскости металлических брусков 5 и 6, возводит/ ся в массиве модель 4 из материала-эквивалента путем его засыпки в каркас 3

H уплотнения, при этом буртики 9 брусков основания, распопагаемые в смежных брусках внахлест, препятствуют попаданию просыпей на нижние конструктивные элементы стенда. далее каркас снимается

45 и модель в форме црямоугопьного параллелепипеда проходит испытание.

Этап жнытания,модели заключается в том, что прежде всего с помощью прижимных тарировочных винтов 10, связан50 .ных с неподвижными резьбовыми колодками ll на упругом звене;основания ) 2, посредством динамометрического ключа контролируется одинаковый натяг по всем эпементам основания. Индикаторы 14, 55 имеющие контакт с моделируемой кровлей над каждым из брусков, перед началом исспедования модели устанавливаются на куль.

Лапее процесс выемки камер имитируется полым отжатием тарировочных винтов, одновременно фиксируются показания индикаторов 14. Процессу заложения камер соответствует поджатие бруска к модели с определенной предварительно рассчитанной силой затяжки, а затвердевшей заложенной камере — процесс некоторого от жима винтов {также с применением динамометрического гаечного ключа) на величину, соответствующую усадке закладочного материала. Ход винтов заранее протарирован с учетом их КПД, чистоты обработки, размеров и т. д.

Предлагаемый стенд позволяет промоделировать на одной модели различные порядки отработки камер, тем самым значительно сократить трудоемкость построения модели, ускорить этап исследований и увеличить обьем получаемой при этом информации. Кроме того, в стенде испопь зуется принцип максимального соответствия процессов на модели и в натуре, что уменьшает погрешность испытаний.

Формула изобре те ния

Стенд дпя построения и испытания мо делей из эквивалентных материалов, вкпю чающий каркас, составное основание из отдельных структурных элементов с упругой опорой и несущей балкой с индикаторами перемещений, о т и и ч а ю щ и й— с я тем, что, с цепью повышения достоверности моделирования путем приближения условий работы модели к натурным и точности измерения деформаций, основание стенда снабжено неподвижно установленными в упрутой оп >ре колодками с резьбовыми отверстиями и ввинченными в них прижимными винтами, регупирующиМи усилие прижатия каждого из структурных элементов к модели, при этом структурный элемент снабжен контактирующей с моделью эластичной накладкой с характеристиками упругости и прочности, равными материалу-эквиваленту модели, а все звенья основания выполнены с соосными отверстиями, в которых размещены подвижные ножки индикаторов, снабжен ные плоским наконечником, контактирующим непосредственно с моделью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кузнецов Г. Н. и др. Моделирование проявлений горного давления. Л., Недра, 1 968.

2. Авторское свидетельство СССР

% 449151, кл. Е 21 С 39/OO, 1973

{ рототип).

825952

ВоУА

Pve. Р

8идЮ

ВНИИПИ Заказ 2366/32 Тираж 627 Подписнм физикал ППП Патеят", г. Ужгород, ул. Проектная, 4