Прибор для регистрации рабочих характеристик шахтной крепи

 

1, ПРИБОР ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РАБОЧИХ .ХАРАКТЕРИСТИК ШАХТНОЙ КРЕПИ, включающий корпус со штырем и с установленным в нем самописцек с барабаном и пером, которое закреплено на конце подпружиненного рычага, в средней части которого выполнена плоская поверхность, а другой конец подвижно соединен со штырем корпуса, датчик измеряемого параметра с толкателем , установленным с возможностью взаимодействия с плоской поверхностью рычага, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и производительности обработки данных за счет осуществление записи измеряемых параметров в прямоугольных координатах.при постоянном масштабе , он снабжен стойкой с криволинейным пазом и роликом, а в рычаге самописца выполнен прямолинейный паз в месте подвижного соединения со штырем корпуса и с возможностью взаимодействия с ним, при этом стойка установлена на корпусе, ролик размещен на рычаге меяоду пером и плоской поверхностью с возможностью перемещения в пазу стойки оси пера самописца, прямолинейный паз и плоская поверхность рычага выполнены на одной линии, а средняя линия криволинейного паза стойки описывается формулой « ) : у X cosK 9 где Xg - наикратчайшее расстояние (по горизонтали) . от оси пера до оси штыря корпуса; оС - угол наклона продольной оси 1ШЧ8га к горизонтали; t расстояние от оси пера до ролика; координаты точек средней У QD линии криволинейного паза Ю . стойки. 2. Прибор по п. 1, о т л и ч аю ц и и с я тем, что ось штыря корпуса и середина криволинейного паза стойки расположены в плоскости, проходящей через середину рабочей части барабана сдмописца.

СОЮЗ COBETGHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOHIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ у +х -(- — — - E), ф хс сое е( (21). 3731879/22-03 (22) 19.04.84 (46) 15.07.86. Бюл. В 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт (72) P.Ï.Æóðaâëåâ, Л.Ф.Кожухов, В.С.Баринов, Л.И.Федоров, Е.А.Елкин, В.В.Ермакова и Ю.Я.Мосунов (53) 622.235(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 343054, кл. E 21 D 15/44, 1968.

Ардашев К.А. и др. Методы и приборы для исследования проявлений горного давления. М.: Недра, 1981, с. 85. (54)(57) 1. ПРИБОР ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ШАХТНОЙ КРЕПИ, включающий корпус со штырем и с установленным в нем самописцем с барабаном и пером, которое закреплено на конце подпружиненного рычага, в средней части которого выполнена

-плоская поверхность, а другой конец подвижно соединен со штырем корпуса, датчик измеряемого параметра с толкателем, установленным с возможностью взаимодействия с плоской поверхностью рычага, о т. л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности изме" рений и производительности обработки данных эа счет осуществления записи измеряемых параметров в прямоугольных координатах при постоянном мас-.

„„SU„„1179720 д юп g Е 21 С 39/00, Е 21 D 15/44 штабе, он снабжен стойкой с криволинейным пазом и роликом, а в рычаге самописца выполнен прямолинейный паэ в месте подвижного соединения со штырем корпуса и с возможностью взаимодействия с нж, при этом стойка установлена на корпусе, ролик размещен на рычаге между пером и плоской поверхностью с возможностью перемещения в. пазу стойки оси пера самописца, прямолинейный паэ и плоская поверхность рычага выполнены на одной линии, а средняя линия криволинейного паза стойки описывается,формулой где хс — наикратчайшее расстояние (по горизонтали).от оси пера до оси штыря корпуса;

cC. — угол наклона продольной оси С .

Ф рычага к горизонтали;

Ф - расстояние от оси пера до ролика, п х, у — координаты точек средней линии криволинейного nasa © стойки.

2 . Прибор по п. 1, о т л и ч а- М ю шийся тем, что ось штыря кор- Ю пуса.и середина криволинейного паза стойки расположены в плоскости, проходящей через середину рабочей части барабана самописца.

1179720 (5) ус = хг.гБ (6) у„x tg< хд

5Î х = х, Йьс соз+ j

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для, измерения параметров шахтной крепи.

Целью изобретения является повышение точности измерений и производи- 5 тельности обработки данных за счет осуществления. записи измеряемых параметров в прямоугольных координатах при постоянном масштабе.

На фиг, 1 и 2 представлена конструкция прибора; на фиг, 3 " схема, поясняющая расчеты.

Прибор для регистрации рабочих характеристик шахтной крепи содержит корпус 1, закрепленные на нем датчик

2 измеряемого параметра с толкателем 3, барабанный лентопротяжный механизм 4, катушку S с запасом специальной бумаги, стойку 6 с криволинейным пазом 7, рычаг 8 с возвратной пружиной 9. На одном конце пишущего .рычага 8 выполнен прямолинейный паз

10, обеспечивающий продольное смещение рычага относительно штыря 11, . неподвижно закрепленного на корпусе 1 прибора. На другом конце рычага 8 находится пишущее перо 12, осуществляющее запись измеряемых параметров на специальной бумаге, намотанной на барабан лентопротяжного механизма 4. 30

В средней части рычага 8 закреплен ролик 13, движущийся в криволинейном направляющем пазу 7 стойки 6i

С плоской поверхностью 14 рычага 8, проходящей через оси пишущего ера

12 и штыря 11 и перпендикулярной оси вращения барабана лентопротяжного механизма 4, взаимодействует своей клиновидной кромкой толкатель 3 датчика 2 измеряемого параметра.

4О

Перемещение толкателя 3 датчика измеряемого параметра уд пропорционально величине входного парамет-. ра (давления)(см. фиг. 3) 45 у = кР, (1) где к — коэффициент пропорциональности, определяемый диаметром плунжера и жесткостью пружины датчика, g/ÌÏà;

P — давление, МПа.

С другой стороны, положение толкателя 3 характеризуется уравнениями вида где < — угол наклона к горизонту ю линии, проходящей через оси пишущего пера 12, штыря 11, плоскую поверхность 14 рычага 8.

Перемещение пера 12 на диаграммной бумаге описывается уравнениями

COQ9t = foC p (4) Масштаб записи прибора таким образом составит т, е, вследствие того, что поверхность 14 рычага 8, с которой взаимодействует толкатель 3 датчика 2 входного параметра находится в плоскости, проходящей через оси штыря 11 и пишущего пера 12, перемещение пишущего пера оказывается пропорциональным входному воздействию и определяется величиной и соотношением плеч ОА и

ОС. Выходной параметр Ус, из соотношения (б), учитывая (1), составит уд - х с. к ° P - xc к Р (7) хд хд

1 где к„ = кш — коэффициент пропорциональности.

Таким образом, прибор обеспечивает запись регистрируемых параметров с постоянным масштабом во всем диапазоне изменения давления.,Масштаб записи можно изменять перемещением толкателя 3 относительно оси штыря 11.

Постоянный масштаб записи времени обеспечивается часовым механизмом или электромотором Уоррена, вращающим барабан с постоянной скоростью.

Найдем уравнение траектории движения оси ролика 13 (точки В} рычага 8 (см. фиг. 3), один конец которого подвижно закреплен на неподвижном штыре 11 (точка О)„- а другой — ось пишущего пера 12 совершает прямолинейное перемещение вдоль оси у.

Положение точки В рычага описывается уравнениями

55 (2) f.gg 91Й eke хд сопзЙ у„ х ° tgK„ у = у — Й 91пх= х tgoCс ьс с

1179720 4 находящегося в нем с,минимальным зазорам. При этом эа счет выполнения напр ав ляюще го паз а 7 с кр ив из ной, (8) средняя линия которой описывается уРавнением вида

2 ь хс р

Таким образом, для обеспечения прямолинейности записи выходного параметра средняя линия криволинейного направляющего паза, в котором движется ролик 13 рычага 8, должна 1О описываться уравнением (8), причем ролик должен находиться в направляющем пазу с минимальным зазором.

Прибор работает следующим образом.

При изменении входного параметра, 15 толкатель 3 датчика 2 измеряемого параметра своей острой кромкой воздействует на рабочую поверхность 14 рычага 8. Последний, преодолевая усилие возвратной пружины 9, поворачи- 20 вается относительно неподвижного горизонтального штыря 11 и смещается по прямолинейному пазу 10, что вызывается движением ролика 13 в криволинейном направляющем пазу 7 стойки 6, 25

2 10

Возведя полученные выражения в квадрат и складывая, получим у2 + х2 = (- ) 2 х

Ь ЬС пишущее перо 12, закрепленное на другом конце рычага 8, обеспечивает регистрацию измеряемых параметров уд н прямоугольных координатах с постоянным масштабом К,.

Вращение лентопротяжного механизма 4 с постоянной скоростью обеспечивает регистрацию измеряемого параметра на бумагу, сматывающуюся с зарядной катушки 5, с постоянным масштабом во времени. Возвратная пружина 9 обеспечивает прижатие рычага к .толкателю 3 датчика 2 измеряемого параметра, устойчивую регистрацию измеряемого параметра во всем диапазоне изменения и возврат в исходное положение при отсутствии входного воздействия, 1179720 (А. sF

Редактор П. Горькова Техред М.Ходанич

Корректор Е. Сирохман

Заказ 3933/2

Z „; 470

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4