Устройство для измерения нагрузок на лежень крепи
Иллюстрации
Реферат
и 935617
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Соцнапнстнческнх рес убпнн (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 11. 03. 80 (2l ) 2892772/22-03 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет (5l)M. Кд.
E 21 С 39/00
Е 21 О 11/00
)Ьеударотееииый комитет
СССР но делан изобретений н открытий
ОпУбликовано 15.06.82. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 18.06.82 (53) УДК 622. .281.9(088.8) (72) Автор изобретения
И.И. Звонарев (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ НАГРУЗОК
НА ЛЕЖЕНЬ КРЕПИ крепи (1 ).
l
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения, нагрузки на элементы обратного свода замкнутой крепи.
Из вест ны у строй ст ва для замера нагрузки на элементы крепи, представляющие собой динамометры различных конструкций, размещаемые между породHHbl контуром выработки и элементами
Недостаток этих устройств определяется их низкой работоспособностью, частым их выходом иэ строя, что кроме самих потерь оборудования влечет эа l5 собой недополучение информации о работе крепи °
Известно также устройство для из" мерения нагрузок на лежень крепи, включающее балку,с опорами и индикатором часового типа, установленным посредине балки (2 j.
Однако устройство не позволяет определять нагрузки на лежень крепи . закрытый обратным сводом балластного, слоя породы.
Целью изобретения является обеспечение возможности замера нагрузок на лежень, закрытый балластным слоем породы.
Для достижения поставленной цели опоры установлены под углом к балке, определяемым иэ соотношения
Cosat. =
Ь
2R т где b - -расстояние между концами опор;
R — радиус кривизны лежня.
При этом между индикатором деформации и лежнем размещен подпружиненный относительно балки стержень, а на лежне в точках замера перпендикулярно его поверхности закреплены трубки, длина которых не меньше толщины балластного слоя породы в месте их установки, причем внутренний диаметр трубок в 4-6 раз больше диаметра опор и измерительного стержня.
3 9356
На фиг. 1 схематически показано устройство, общий вид; на фиг. 2схема замеров.
Устройство включает балку 1 с опорами 2 на концах. Посередине балки 1 устроено гнездо 3, в котором размещен болт 4. По оси болта 4 имеется отверстие, в которое вставлен измерительный шток 5 индикатора деформации часового типа 6. Шток 5 контактирует 10 с измерительным стержнем 7, подпружи ненным относительно балки 1 пружиной 8, которая рамещена в патрубке 9, накрученном на конец болта 4. В другой конец патрубка вкручен кожух 10, i5 препятствующий выпадениюиэмерительного стержня 7 и пружины 8 из патрубка 9 и защищающий индикатор деформации 6 от повреждения при больших изменениях кривизны лежня 11. В комплект устройства входят трубки 12 с крестообразной опорой 13 на одном конце. Длина трубки 13 не меньше толщины балластного слоя породы 14, Трубки 12 закреплены на лежнях 11 прово- д локой 15.
Устройство работает следующим образом.
17 4 ках и зная их первоначальные величины, определяют изгибающий момент по известному выражению и- — (f-f)
8Е7
Ь b> где Е - модуль упругости материала;
Э - момент инерции поперечного сечения, элемента крепи;
Ь - величина измерительной базы прибора;
Г и f - стрела прогиба дуги элеН мента соответственно измеренная и начальная .
Далее, используя дифференциальное уравнение, изогнутой оси криволинейного бруса, определяют нагрузки на крепь.
Формула изобретения
На лежень 11 устанавливают трубки зо
12 и прикручивают проволокой 15 за крестообразный конец 13 на расстоянии друг от друга, равном половине расстояния между концами опор -2. Закрыв противоположные концы трубок 12 деревянными пробками, засыпают балласт-35 ный слой породы 14 в обратный свод.
При замерах устройство опорами 2 и кожухом 10 вставляют в соответствующие трубки 12 до контакта с лежнем 11.
При этом измерительный стержень пере-4в мещается вверх, воздействуя на измерительный шток 5 индикатора деформации часового типа 6 и перемещая его на величину, определяемую стрелой прогиба лежня 11 на замерном участке. Сняв 5 показания с индикатора деформации 6 в одной замерной точке, устройство переставляют, при этом одну иэ опор 2 устанавливают на месте, где была замерная точка. (находился измерительный5в стержень 7) и так далее, пока измерительный стержень 7 не побывает в каждой трубке 12. При замерах в крайних трубках 12 опоры 2 со стороны боков выработки устанавливают без трубки, 55 так как толщина породной подушки 14 здесь невелика. Определив величины стрел прогиба на всех замерных участУстройство позволяет определить нагрузки на крепь, не искажая условий ее работы, так как отпадает необходимость устройства специальных породных подушек и осуществление других åðîприятий, приближающих условия замерных устройств к расчетным. Снижается трудоемкость оборудования эамерных станций ° Увеличивается срок службы замерного устройства, так как оно не подвергается воздействию окружающей среды непрерывно.
Устройство для измерения нагрузок на лежень крепи, включающее балку с опорами и индикатором деформации часового типа, установленным посредине балки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения воэможности замера нагрузок на лежень, закрытый балластным слоем породы, опоры установлены под углом к балке, определяемым из выражения
Ь
Cos = — i
2R где Ь - расстояние между концами опор;
R — радиус кривизны лежня, при этом между индикатором деформации и лежнем размещен подпружиненный относительно балки стержень, а на лежне в точках замера перпендикулярно
его поверхности закреплены трубки, длина которых не меньше толщины балластного слоя породы в месте их установки, причем внутренний диаметр трубок в 4-6 раэ больше диаметра опор и измерительного стержня.
935617
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Глушко В.Т. и др. Механика горных пород и охрана выработок. Киев, "Наукова думка", 1967, с. 78.
2. Смирняков В. В. О расчете металлической крепи подготовительных выработок. - "Устойчивость и крепление горных выработок", 1974, вып. 1, с. 48-49 (прототип). фиг,f
935617
Составитель Л БеРезкина
Корректор Н. Сте4
Редактор Л. Авраменко ТехредM.Рейвес
Ю
Заказ 4175/35 Тираж 623 Подписное
ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4 я 4 филиал а е
ППП "П т нт" г. Ужгород, ул. Проектна