Электрическая модель деформации

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для моделирования проявлений горного давления в очистных выработках. Цель изобретения - обеспечение исследования гидрофицированной крепи горных выработок . Для этого модель имеет индуктивность 6, два резистора (Р) 4 и 5, диод 2, источник 1 постоянного тока. 4- Положительная шина последнего через диод 2, включенный в прямом направлении , подключена второму выводу конденсатора 3 и к первому выводу Р 5, к второму выводу Р 4 и к первому быводу индз ктивности 6. Ее второй вьгеод подключен к второму выводу источника 1, к второму выводу Р 5 конденсатора 3. Через Р 5 протекает электрический ток, имитирующий скорость деформации секции крепи за счет утечек рабочей жидкости. Всплеск силы тока будет ограничиваться индуктивностью 6 и сопротивлением Р 5, Величины токов и напряжений в отдельных ветвях и точках модели регистрируются осфиллографом. Применение данной модели позволяет проектировать крепи с оптимальными кинематическими параметрами, несущей способностью и податливостью. Это повысит надежность работы крепи и обеспечит удовлетворительное состояние кровли в очистном забое. 1 ил. б и (Л оо со 4 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1399474

А1

Ш 4 Е 21 Р 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOP GHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4053954/22-03 (22) 17,02.86 (46) 30.05..88. Бюл, Р 20 (71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института (72) С.Ф.Алексеенко (53) 622.284.52(088.8) (56) Фролов Б;А., Клишин Б.И. и Верин В.С. Методы повышения адаптивности механизированных крепей. Новосибирск: Наука, 1983, с. 110.

Авторское свидетельство СССР

У 1180933, кл. С 06 G 7/68, .1984. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДЕФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для моделирования проявлений горного давления в очистных выработках. Цель изобретения — обеспечение исследования гидрофицированной крепи горных выработок. Для этого модель имеет индуктивность 6, два резистора (Р) 4 и 5, диод 2, источник I постоянного тока.

Положительная шина последнего через диод 2, включенный в прямом направлении, подключена к второму выводу конденсатора 3 и к первому выводу Р 5, к второму выводу P 4 и к первому выводу индуктивности 6. Ее второй вывод подключен к второму выводу источника 1, к второму выводу P 5 конденсатора 3.

Через Р 5 протекает электрический ток, имитирующий скорость деформации секции крепи за счет утечек рабочей жидкости, Всплеск силы тока будет ограничиваться индуктивностью 6 и сопротивлением Р 5. Величины токов и напряжений в отдельных ветвях и точках модели регистрируются осфил- с лографом. Применение данной модели позволяет проектировать крепи с оптимальными кинематическими параметрами, несущей способностью и податливостью.

Это повысит надежность работы крепи

H обеспечит удовлетворительное сос1 тояние кровли в очистном забое.

1 ил.

САР

1399474

Изобретение относится к горному делу и предназначено для моделирования проявлений горного давления в очистных выработках, закрепленных гидрофицированными механизированными крепями.

Целью изобретения является обеспечение исследования гидрофицированной крепи .горных выработок. 10

На чертеже показана электрическая модель гидрофицированной крепи.

Положительная шина источника 1 постоянного тока подключена через диод 2 к первому выводу конденсатора 15

3, резисторов 4 и 5 и индуктивности

6, второй вывод которой подключен к источнику 7 изменяющегося напряжения, а отрицательная шина источника постоянного тока подключена к вторым вы- 20 водам конденсатора 3, резистора. 4 и к первому выводу газоразрядного прибора 8, второй вывод которого подключен к второму выводу резистора 5.

Резистор 5 моделирует сброс рабочей жидкости из цилиндра при критических нагрузках, резистор 4 — утечки . рабочей жидкости в гидросистеме крепи, емкость 3 моделирует упругий отпор конструкции крепи, индуктивность б — 3Î массу подвижных элементов крепи, а газоразрядный прибор 8 имитирует рабо.ту предохранительного клапана, диоц 2 имитирует работу гицрозамка крепи.

-.:Постоянное напряжение, подаваемое на

:,левый вход модели, соответствует в, принятом масштабе начальному распору крепи, изменяющаяся нагрузка, воспринимаемая крепыш от кровли„ моделируется напряжением, которое может задаваться по любому необходимому закону. Усилия, возникающие в элементах крепи и их перемещения, регистрируются осциллографом в виде токов или потенциалов в соответствующих ветвях или точках электрической цепи.

Устройство работает следующим образом.

На левый вход схемы подается постоянное напряжение Uo, пропорциональное усилию начального. распора секции F

В этом случае конденсатор С заряжается до напряжения Б» и величина заряда на его обкладках н принятом масштабе соответствует упругой деформации секции крепи. Очевидно, что через резистор R2 будет протекать электрический ток, иммитирующий скорость деформации секции крепи эа счет утечек рабочей жидкости. Величина сопротивления резистора К2 очень большая, поэтому ток в этой цепи очень мал; в идеальном случае, когда R2, величина тока будет равна О. Электрический ток через резистор Ri проходить не будет, так как напряжение Uo всегода принимается меньше порога зажигания ионно" го прибора U „

К зажимам правого входа схемы подключается генератор электрических импульсов U(t) (прямоугольных, пилообразных, синусоидальных и т.д.), имитирующий внешнюю нагрузку на секцию крепи со стороны кровли очистного забоя F(t). Пока амплитуда этих импульсов остается меньше U, будет регистрироваться увеличение заряда на конденсаторе С, увеличение тока утечки через резистор R2, падение напряжения на индуктивность L, но в цепи R1 — Ug> ток проходить не будет, Когда амплитуда V(t) достигнет значения U zÄ, открывается ионный прибор и величина тока в схеме резко возрастает.

Всплеск силы тока будет ограничиваться индуктивностью L и сопротивлением R2. При снижении величины внешнего напряжения U(t) цепь с ионным прибором снова запирается, и модель приходит в исходное положение.

Величины токов и напряжений в отдель ных ветвях и точках электрической модели регистрируются осциллографом.

Для построения электрической модели секции гидрофицированной крепи на основе теории подобия и размерностей установлены следующие критерии подобия:

Кч t»1 (С>>1

К, )=(СК) В этих уравнениях приняты следующие обозначения и величины измерения (в системе СИ):

m — масса подвижных элементов крепи, кг;

h — просадка (перемещение) крепи, м;!

399474

К вЂ” коэффициент вязкой деформации н с крепи, м

K> — коэффициент упругой деформа8 ции крепи (жесткость), м

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Составитель Л. Виноградов

Техред М.Дидык Корректор С. Черни

Редактор Э, Слиган

Заказ 2653/35 Тираж 459 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

F — - усилие, Н;

L - -индуктивность, Г;

С вЂ” емкость, Ф; 10

R — - активное сопротивление, Ом;

q — - электрический заряд, К;

U — - электрическое напряжение,, В;

t — - время, с .

Индексы при и "н" и "м" обозначают 15 время протекания процесса в натуре (в секции крепи) и на моделях,.

Применение предлагаемой модели позволяет получить более достоверные результаты о взаимодействии гидрофи- 20 цированной крепи с кровлей в различ" ных горно-геологических условиях, проектировать крепи с оптимальными кинематическими параметрами, несущей способностью и податливостью. Это повысит надежность работы крепи и обеспечит удовлетворительное состоя-. ние кровли в очистном забое.

Электрическая модель деформации металлоконструкций > содержащая источник изменяющегося напряжения, первый вывод которого подключен к первому выводу конденсатора непосредственно и через газоразрядный прибор к первому выводу первого резистора, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения исследования гидрофицированной крепи горных выработок, модель снабжена индуктивностью, вторым резистором, диодом и источником постоянного тока, положительная пина которого через диод, включенный в прямом направлении, подключена к второму выводу конденсато- ра, первому выводу второго резистора, второму выводу первого резистора и к первому выводу ийдуктивности, второй вывод которой подключен к второму выводу источника изменяющегося напряжения, а отрицательная шина источника постоянного тока подключена к второму выводу второго резистора и первому выводу конденсатора.