Устройство для дистанционного измерения смещений горных пород

 

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение точности и надежности измерений. Устройство содержит опорные ролики, защитный кожух, выполненный в виде коаксиальных труб. Каждая труба жестко соединена с одним из реперов. При этом трубы связаны между собой посредством гибкой тяги, перекинутой через опорные ролики, установленные по обе стороны шкива, и натянутой в трубе большего диаметра. Устройство имеет также дополнительный многооборотный высокоомный резистор, аналогичный основному и соединенный с ним по мостовой схеме. Оба резистора размещены в трубе меньшего диаметра. Жесткое закрепление тяги в трубе обеспечивает преобразование линейного перемещения труб относительно друг друга во вращательное движение оси резистора. Введение дополнительного резистора и соединение его по мостовой схеме с основным обеспечивает исключение дополнительных погрешностей при измерениях, исключает влияние изменения параметров резисторов с течением времени. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„,SU„„ i 606659 (51)5 Е 2! С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ (21) 4489485/24-03 (22) 06.10.88 (46) 15.11.90. Бюл. № 42 (71) Институт угля СО АН СССР (72) В. В. Вербилов, В. И. Козлов, В. Т. Сидоров, В. Н. Рисовер и Н. Е. Яковлев (53) 622.23.05. (088.8) (56) Ардашев К. А., Ахматов В. И., Катков

Г. А. Методы и приборы для исследования проявлений горного давления. М.: Недра, 1981, с. 30.

Авторское свидетельство СССР № 1245703, кл. Е 21 С 39/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ СМЕЩЕНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель повышение точности и надежности измерений. Устройство содержит опорные ролики, защитный кожух, выполненИзобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям замерных станций для дистанционного измерения смещений в горных выработках и массиве горных пород.

Целью изобретения является повышение точности и надежности измерений.

На фиг. 1 изображено устройство для дистанционного измерения смещений горных пород, продольное сечение; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Устройство содержит два репера 1, к которым жестко присоединены коаксиальные трубы 2 и 3. Труба 2 закреплена на репере через фланец 4. Труба 3 закреплена на репере через фланец 5 и переходник 6 со втулкой 7, прижатый к фланцу 5 гайкой 8. Труба 3 ориенный в виде коаксиальных труб. Каждая труба жестко соединена с одним из реперов. При этом трубы связаны между собой посредством гибкой тяги, перекинутой через опорные ролики, установленные по обе стороны шкива, и натянутой в трубе большего диаметра. Устройство имеет также дополнительный многооборотный высокоомный резистор, аналогичный основному и соединенный с ним по мостовой схеме. Оба резистора размещены в трубе меньшего диаметра. Жесткое закрепление тяги в трубе обеспечивает преобразоьание линейного перемещения труб относительно друг друга во вращательное движение оси резистора. Введение дополнительного резистора и соединение его по мостовой схеме с основным обеспечивает исключение дополнительных погрешностей при измерениях, исключает влияние изменения параметров резисторов с течением времени. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. тирована в радиальной плоскости относительно трубы 2 втулкой 9, закрепленной на торце трубы 2, и опорой 10, закрепленной на трубе 3 вблизи ее торца. Внутри трубы 3 закреплены датчик линейных перемещений 11, выполненный из многооборотного высокоомного резистора, например типа СП 5 — 395, с жестко укрепленным на его оси шкивом 12, и дополнительный многооборотный высокоомный резистор 13 такого же типа и номинала, что и датчик 11. Внутри трубы 2 расположены гибкая тяга 14, например тонкий стальной тросик, которая через опоры в виде роликов 15. свободно вращающихся на осях 16, зафиксированных на кронштейнах 17 и жестко связанных с трубой 3 через опору !О. охватывает шкив 12 без возможности проскальзывания относительно него. При этом гибкая тяга

1606659

Формула изобретения

56

55 з натянута без возможности ее прогиба и жестко закреплена во фланце 4 и втулке 9, например зачеканена. Резисторы 11 и 13 соединены проводами 18 по мостовой схеме и подключены к разъему 19, закрепленному на торце фланца 5. На оси резистора 13 зафиксирована гибкая передача 20, например пружина, которая выведена в совмещенные отверстия на фланце 5 и трубе 3 и оканчивается цилиндрической головкой 21 со шлицом, причем головка 21 не имеет возможности перемещения вдоль оси передачи 20. К разъему 19 подключена его ответная часть 22 с кабелем, соединяющим устройство с измерительным прибором (не показано) . Герметизация резистивного элемента датчика 11 смещений и дополнительного резистора 13 может быть осуществлена заполнением густой нерастекающейся смазкой полости между шкивом 12 и неподвижными элементами резистора 11, а также полости, ограниченной трубой 3, фланцем 5 и разъемом 19.

Устройство работает следующим образом.

Реперы 1 закрепляются в контролируемых точках горного моссива. При этом коаксиальные трубы 2 и 3 занимают определенное взаимное положение относительно их общей оси, перемещаясь в противоположных направлениях по втулке 9 и опоре 10. При этом происходит вращение оси резистора 11, жестко связанной со шкивом 12 посредством взаимодействия жестко натянутой в трубе 2 тяги 14 через опоры 15 с поверхностью сопряжения шкива 12 и тяги 14. При этом возникает произвольная разбалансировка моста, образованного резисторами 11 и 13. Кабель ответной части разъема 22 присоединяют к измерительному прибору и вращением головки 21 балансируют мост из резисторов 11 и 13, т.е. устанавливают «О» на шкале (табло) измерительного прибора. В дальнейшем при измерении расстояния между контролируемыми точками с закрепленными в них реперами 1 трубы 2 и 3 соосно перемещаются и за счет взаимодействия тяги 14 со шкивом 12 без возможности проскальзывания их относительно друг друга поворачивают ось резистора 11, вызывая тем самым разбаланс моста, образованного резисторами 11 и 13. При этом на разъеме 19 появляется сигнал с измерительной диагонали моста, пропорциональный изменению расстояния между реперами (т.е. смещение), при условии подачи на другую диагональ моста питающего напряжения, например от измерительного прибора через соответствующие ко нта кты ра зъем а 19.

Жесткое закрепление гибкой тяги в первой трубе, ее натяжение и взаимодействие с направляющими и шкивом датчика линейных перемещений, расположенных во второй трубе, двигающейся внутри первой, обеспечивает преобразование линейного перемеще: ия труб одна относительно другой во. вращательное движение оси резистора датчика линейных перемещений.

Размещение датчика линейных перемещений и гибкой тяги в трубах, ее жесткое натяжение, заполнение полости шкива смазкой обеспечивают защиту устройства от специфических воздействий технологии горного производства (ветровые воздействия при вентиляции, обрушение горной породы). Введение дополнительного многооборотного высокоомного резистора и соединение его с датчиком линейных перемещений по мостовой схеме обеспечивает исключение дополнитель- ных погрешностей при измерениях за счет воздействия внешней среды (изменение температуры, индустриальные электромагнитные помехи), исключает влияние изменения параметров резисторов с течением времени.

Указанные конструктивные особенности устройства обеспечивают повышение точности измерений, и кроме того, отсутствие груза, натягивающего гибкую тягу, позволяют применять устройство в пространстве с закладкой или в скважинах.

1.Устройство для дистанционного измерения смещений горных пород, содержащее датчик линейных перемещений, выполненный в виде многооборотного высокоомного резистора с жестко закрепленным на его оси шкивом, регистрирующий прибор, два репера, связанную с одним из последних гибкую тягу, охватывающую шкив витками без проскальзывания, рабочая поверхность шкива выполнена шириной, равной суммарной толщине охватывающих витков диаметром, определяемым выражением d=L ëï, где d — диа-. метр рабочей поверхности шкива, мм; 1.— заданный диапазон измерений, мм; п — полное число оборотов оси резистора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерений, оно снабжено опорными роликами, защитным кожухом, выполненным в виде телескопических труб, каждая из которых жестко соединена с одним из реперов, и кинематически связанных между собой посредством гибкой тяги, перекинутой через опорные ролики, установленные по обе стороны шкива, и натянутой в трубе большего диаметра, дополнительным многооборотным высокоомным резистором, аналогичным основному и соединенным с ним по мостовой схеме, при этом оба резистора размещены в трубе меньшего диаметра.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что шкив выполнен с герметичной полостью, заполненной нерастекающей смазкой, предназначенной для установки в ней оси основного резистора.

1606659

77

77

1606659

Реда кто р Н. Гор в ат

Заказ 3534

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

7б

Раг. Г

Составитель Китайская

Техред А. Кравчук Корректор М. Максимишинеп

Тираж 392 Подписное