Рессорный верхняк индивидуальной крепи

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1257195 (21) 4801185/03 (22) 11.03.90 (46) 23.09,92. Бюл. М 35 (71) Донецкий научно-исследовательский угольный институт (72) Н.Ф, Гордиенко, С,А.Чалый, В.И.Катулько и B.Ï,Öûêàëoâ (56)

Авторское свидетельство СССР

М 1257195, кл. Е 21 0 17/02, 1986. (54) РЕССОРНЫЙ ВЕРХНЯК ИНДИВИДУАЛЬНОЙ КРЕПИ (57) Использование . верхняк применяется для крепления очистных выработок в усло,,5U, 17бЗб7ОА2 (я)5 Е 21 0 11/14, 17/02 виях тонких и весьма тонких пластов, Сущность; верхняк состоит из консоли 1 с верхней 2 и нижней 3 рессорами, задние участки которых изогнуты вверх с наклоном под острым углом а и жестко закреплены на опоре

5, образуя вместе наклонный участок 6, основной участок 4 консоли 1 выполнен наклонным и сопряжен с наклонным участком по дуге окружности, центральный угол которой равен остромууглу наклона заднего участка относительно продольной плоскости основной части консоли 1, а дуга выполнена длиной не более двухкратной длины заднего наклонного участка. 1 п.ф-лы, 3 ил.

1763670, Изобретение относится к области горного дела, а именно для крепления очистных выработок в условиях тонких и весьма тонких пластов(1).

Известен рессорный верхняк индивидуальной крепи, включающий закрепленную задним наклонным участком на плоской опоре консоль, причем расположение заднего наклонного участка относительно продольной плоскости основной части консоли выполнено под острым углом, Конструкция рессорного верхняка такого типа обеспечивает требуемое усилие прижатия консоли к кровле пласта при распоре стойки за счет ее упругой ребочей деформации и исключает возможность его силового выброса в сторону при отсутствии жесткого крепления к стойке e процессе ее разгрузки и.опускания.

Недостатком описанного рессорного верхняка является малый срок службы из-за концентрации напряжений кручения в зоне сопряжения заднего наклонного участка и основной части консоли при циклических ее нагружениях, вызывающей пластическую деформацию верхняка в этой зоне.

Целью изобретения является увеличение срока службы верхняка путем снижения напряжений кручения в зоне сопряжения заднего наклонного участка с основной частью консоли при циклических ее нагружениях.

Достигается зто тем, что в рессорном верхняке индивидуальной крепи, включающем закрепленную задним наклонным участком на плоской опоре консоль, причем расположение заднего наклонного участка относительно продольной плоскости основной части консоли выполнено под острым углом — на основной части консоли выполнен дополнительный наклонный участок, сопряженный с задним наклонным участком и основной частью консоли по дуге окружности, центральный угол которой выполнен равным острому углу наклона заднего участка относительно продольной плоскости основной части консоли, а размер дуги выполнен по ее длине не более двухкратного размера длины заднего наклонного участка.

На фиг. 1 показан верхняк, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг,1; на фиг.

3 — положение верхняков в раме индивидуалькой крепи после прижатия к кровле пласта и при навеске к нему вновь устанавливаемого верхняка.

Распорный верхняк индивидуальной крепи (фиг,1 и 2) состоит из консоли 1, включающей верхнюю 2 и нижнюю 3 рессоры, задние участки которых изогнуты вверх с наклоном под острым углом а1 относительно продольной плоскости основной части 4 консоли 1 и жестко закреплены к плоской опоре 5, образуя вместе задний наклонный

5 участок 6 с размероМ по длине li. Плоская . опора 5 снабжена фиксирующими пазами 7 для соединения верхняка с шипами головки стойки, Для соединения рессорных верхняков между собой. в раме индивидуальной

10 крепи передний конец консоли 1 снабжен

V-образным крюком 8, а конец заднего наклонного участка 6 — вилкой 9, На основной части 4 консоли выполнен дополнительный наклонный участок 10, со15 пряженный с задним наклонным участком 6 и передней чатсью 4 консоли по дуге tz окружности, центральный угол а которой при различных значениях радиуса R этой дуги и, следовательно, при различных значениях ее

20 длины tz выполнен равным острому углу наклона заднего участка 6 относительно продольной плоскости основной части 4 консоли, При рабочей длине Ьt рессорного верх25 няка, определяемой шагом L2 установки гидравлических стоек в раме индивидуальной крепи (фиг.3), величина упругой рабочей деформации h1 консоли.1 (стрела прогиба) зависит от длины дуги lz окружности радиу30 са R и от углаа наклона заднего учатка 6: при увеличении iz стрела прогиба h< уменьшается, при увеличении О2 стрела прогиба

h1 увеличивается, Для сохранения заданной величины стрелы прогиба h> консоли 1 неко35 торое уменьшение ее размера за счет увеличения длины дуги Iz можно компенсировать только увеличением угла а1 наклона заднего участка 6. Однако изменение угла а1 в

40 сторону его увеличения ограничено требованиями надежного зацепления верхняка при угловых его перемещениях в процессе раздвижки и опускания стойки, когда глубина зацепления фиксирующих пазов 7 плоской опоры 5 с шипами головки стойки

4 становится меньше допустимой с точки зрения появления возможности силового выброса верхняка в сторону энергией упруго деформированных рессор 2 и 3, Поэтому

50 длина дуги b окружности с радиусом R определена с учетом сохранения заданного числового значения стрелы прогиба h> при допустимой величине а1 определяющего надежность зацепления фиксирующих пазов 7 плоской опоры 5 с шипами головки стойки в процессе угловых перемещений заднего наклонного участка 6 в периоды распора и опускания стойки, Учитывая необходимость строгого соблюдения существующей технологии крепления очистных

1763670 забоев индивидуальными крепями с воз- продольной плоскости основной части 4 можным использованием двух типоразме- консоли и рабочей поверхности головки ров рессорных верхняков (Q = 0,8 м; 1.2 - . стойки.

=1,0), длина дуги lz окружности с радиусом После переустановки верхняка по мере

R не должна превышать двухкратного раэ- 5 подвижения угольного забоя цикл его нагрумера длины li заднего наклонного участка 6. жения повторяется, равно как и последуюПроцесс прижатия верхняка к кровле щий цикл его разгрузки. Циклический пласта осуществляется после установки характер работы рессорного верхняка предстойки под плоскую опору 5 (фиг,3), фикси- определяет требуемую степень выносливорующие пазы 7 которой входят в зацепле- 10 сти рессор 2 и 3 на заданной длине Iz дуги ние с шипами головки стойки, а вилка 9 — с окружности с радиусом R, повышение их

V-образнымкрюком8, Приэтом.нижняя по- служебных качеств и увеличение срока верхность опоры 5 располагается под ост- службы рессорного верхняка в целом. рым углом относительно рабочей Сущность изобретения заключается в поверхности головки стойки. Прижатие вер- 15 следующем. хняка к кровле пласта осуществляется в Выполнение на основной части консоли процессе распора стойки, когда верхний ок- дополнительного наклонного участка, соруглый участок вилки 9 и конец консоли 1 пряженного с задним наклонным участком контактйруют с кровлей пласта, а задний и основной частью консоли по дуге окружнаклонный участок 6 совершает угловое пе- 20 ности. центральный угол которой выполнен ремещение за счет упругой деформации равным острому углу наклона заднегоучастучастка рессор2 и 3 надлинедуги lz, Причем ка относительно продольной плоскости осзаданные локальные напряжения изгиба и . новной части консоли, а также выполнение кручения на этом участке пропорциональны размера дуги по ее длине не более двухкратупругой деформации hz рессор2 и3. 25 ного размера длины заднего наклонного

В процессе опускания кровли пласта участка, позволяютустранить концентравозможны случаи дополнительной упругой цию напряжений на локальном участке издеформации рессор 2 и 3, и, следовательно, гиба, повысить степень выносливости дополнительные нагрузки на консоль 1, GAQ- рессор при циклических их нагружениях, собствующие перемещению ее конца за 30 что в конечном результате-позволяет допределы стрелы прогиба h> и перераспреде- стигнуть повышения служебных качеств лению напряжений по длине верхняка в верхняка и увеличения срока его службы. пределах допустимых величин. Формула изобретения

При разгрузке стойки по мере ее опу- Рессорный верхняк индивидуальной скания потенциальная энергия упруго де- 35 крепи по авт,св. N 1257195„о т л и ч а юформированной консоли 1 расходуется на щ:и и с я тем, что, с целью увеличения обратный поворот заднего участка 6, при .срока службы верхняка путем снижения наэтом передн",ë ее часть 4 принимает перво- пряжений кручения в зоне сопряжения заначальную конфигурацию, когда округлый днего наклонного участка с основной участок вилки 9 находится еще в контакте с 40 частью консоли, на основной части консоли кровлей плзста, Такой характер разгрузки выполйен дополнительный наклонный учаверхняка предотвращает воэможность его сток, сопряженный с задним наклонным силового выброса в сторону энергией упру- участком и основной частью консоли по дуге го деформированных рессор 2 и 3, что обес- окружности, центральный угол которой рапечивает безопасные условия его 45 вен острому углу наклона заднего участка применения, обусловленное также надеж- относительно продольной плоскости основностью зацепления фиксирующих пазов 7 с ной части консоли, при этом дуга выполнена шипами гОловки стойки при заданном угле длиной не более двухкратной длины заднеа> наклона заднего участка Относительно ro наклонногоучастка.

1763670

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М .Андрушенко

Редактор

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

Заказ 3439 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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