Устройство для имитации нагрузки на рамную крепь

 

Использование: в конструкциях стендов для испытания рамной крепи. Сущность изобретения: устройство включает силовой домкрат и направляющую с вертикальными и горизонтальными полками. Силовой домкрат снабжен перемещающейся по направляющей кареткой с вертикальными и горизонтальными роликами. Каретка шарнирно связана со штоком гидродомкрата через траверсу, котооая снабжена вертикальными роликами, передающими нагрузку. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 0 17/00

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4818046/03 (22) 24.04.90 (46) 15.11.92. Бюл. ¹ 42 (71) Институт горного дела им, А.А.Скочинского (72) Г.А.Хотулев, И,B.Kðûëoâ и Н.Н.Волков (73) Институт горного дела им, А.А,Скочинского (56) Авторское свидетельство СССР № 787668, кл. Е 21 D 17/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N920225,,кл. Е 21 D17/00,,1979.

Изобретение относится к горному делу, в частности к шахтному строительству, и может быть использовано при испытаниях шахтной рамной крепи горизонтальных, вертикальных и наклонных выработок замкнутого и незамкнутого типов, Известен стенд для испытаний шахтной крепи, включающий железобетонный блок с опорными кольцами, автономно управляемые силовые домкраты с шаровыми опорами, расположенными ярусами по периметру блока и укрепленными к опорным кольцам и подушкам, взаимодействующим с крепыш, Известен стенд для испытания шахтных крепей, включающий корпус с рабочей камерой и размещенной в ней испытуемой крепыш, силовые элементы со штоками и датчиками измерения нагрузки, контактирующие с крепыш, верхнюю и нижнюю крышки, соединенные стяжками.

ЫЛ,, 1776323 АЗ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТАЦИИ НАГРУЗКИ НА РАМНУЮ КРЕП6 (57) Использование: в конструкциях стендов для испытания рамной крепи. Сущность изобретения: устройство включает силовой домкрат и направляющую с вертикальными и горизонтальными полками. Силовой домкрат снабжен перемещающейся по направляющей кареткой с вертикальными и горизонтальными роликами, Каретка шарнирно связана со штоком гидродомкрата через траверсу, которая снабжена вертикальными роликами. передающими нагрузку. 3 ил.

Недостатком известных технических решений является низкая надежность полученных показателей при проведении испытаний за счет того, что при нагружении крепи не обеспечивается ее имитация горным давлением. Это связано прежде всего с возникающими погрешностями из-за трения в контактирующих поверхностях крепи и стенда. Кроме того, конструкции рассчитаны на испытания замкнутых (кольцевых) крепей, что значительно сокращает типы крепей (невозможно проводить исследования на рамных незамкнутых крепях).

Так же известен стенд конструкции КузНИИшахтостроя для испытаний крепей по определению несущей способности металлической арочной крепи, включающий замкнутую неразрезную металлическую раму с жестко закрепленными домкратами, и опорные плиты, соединенные шарнирно со штоками домкратов, причем между плитами и

1776323 крепыш размещены прокладки, и приборы регистрации смещений.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является стенд для испытания гидравлических домкратов и стоек, включающий станину, перемещающуюся по ее направляющим траверсу, нагружающие домкраты, буферное устройство, испытуемый гидродомкрат (стойку), соединенный одним концом с траверсой, а другими с буферным устройством, перемещающимся по направляющим станины и соединенным с последней посредством пазов и ригелей, пальцы которых входят в спиралевидные пазы, двухстороннего поворотного кулачка, с рукоятью, винтовую пару, гайка которой закреплена снизу буферного устройства, а винт с рукоятью установлен с торца станины.

Если этот стенд использовать для испытаний рамных крепей, то будут иметь место те же недостатки, что и в выше упомянутых стендах.

Цель изобретения — повышение достоверности проведения испытаний при имитации воздействия нагрузки на крель, Поставленная цель достигается тем, что устройство для имитации нагрузки на рамную крепь, включающее силовой домкрат, выполненный с возможностью зацепления на жесткой раме (основании), и направляющую с противоположными вертикальными и горизонтальными полками, направляющей кареткой, выполненной с вертикальными рамками, установленными на противоположные горизонтальные поверхности полок направляющих, и горизонтальными роликами, установленными на противоположные боковые вертикальные поверхности полок, при этом каретка шарнирно связана со штоком гидродомкрата посредством траверсы, которая снабжена вертикальными рамками для передачи нагрузки.

Такое выполнение устройства для имитации нагрузки на рамную крель позволит при испытаниях крепей повысить точность их проведения за счетснижения для трения. возникающих между стендом и крепыш.

Указанными свойствами, обусловленными отличительными признаками технического решения, не обладают известные технические решения, что позволяет считать данное решение обладающим существенными отличиями. Кроме того, подобная взаимосвязь отличительных признаков, заключающаяся в повышении точности испытаний за счет предложенного конструктивного выполнения, и позволяющая достичь поставленной цели, в извест ных технических решениях не обнаружены.

55 поэтому предлагаемое техническое решение отвечает критериям "новизны" и "существенные отличия".

На фиг.1 представлен общий вид устройства (вид сверху); на фиг,2 — вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б — Б на фиг.1.

Устройство для испытаний нагрузки на рамную крель состоит иэ жесткой рамы (основания) 1, представляющего собой цельнометаллический корпус в виде круга с закрепленными на нем опорной балкой 2 и радиально расположенными направляющими 3 (фиг.1). Над каждой направляющей 3 установлен силовой распорный элемент— например гидродомкрат 4. Шток 5 гидродомкрата 4 соединен с направляющей 3 посредством траверс 6 и каретки 7. Каждая каретка 7 выполнена из П-образного профиля, на вертикальных образующих которого с внутренней стороны закреплены рамки 8, а на горизонтальной установлены ролики 9 (фиг,2), Ролики 8 и 9 расположены соответственно на осях 10 и 11 (фиг,3). В свою очередь каждая направляющая 3, закрепленная на основании 1, имеет рабочую поверхность 12, на которую опираются ролики

8 и 9 с возможностью перемещения по поверхности 12, Каждая траверса 6 штока 5 гидродомкрата 4 на своих концах имеет упорные вертикальные ролики 13, установленные на осях 14. При этом через траверсы

6 пропущена втулка 15, установленная вертикально и входящая в отверстие 16, выполненное в каретка 7, Таким образом соединение гидродомкрата 4 с направляющей 3 выполнено в виде связи: шток 5 гидродомкрата 4 — втулка 15 траверс 6— отверстие 16 в каретке 7 (отверстие 16 выполнено в горизонтальной образующей каретки 7) — ролики 8 и 9 каретки 7, охватывающие рабочую поверхность 12 направляющей 3, Кроме того, между роликами 13, закрепленными на траверсах 6, установлен на оси

17 опорный ролик 18. Ось 17 ролика 18 закреплена на каретке 7 и размещена перпендикулярно осям 14 роликов 13. Для предотвращения бокового смещения каретки 7 при ее перемещении по направляющей

3 каретка имеет дополнительные ролики 19, обкатывающие торцы рабочей поверхности

12 направляющей 3, На основании 1 устройства для имитации нагрузок на рамную крель закреплены прижимные балки 20. Для регулирования подачи гидродомкратов 4 устройство имеет маслостанцию 21 с пультом управления и регистрации параметров 22, 1776323

Испытываемая крепь 23 устанавливается (укладывается) на ролики 18 и обжимается вертикальными роликами 13, Устройство для имитации нагрузки на рамную крепь работает следующим образом, При испытании на устройстве незамкнутой крепи 23 на основании 1 закрепляют опорную балку 2, на которую опираются стойки испытываемой крепи 23. Кад крепыш

23 к основанию 1 закрепляют прижимные балки 20, крепь 23 при этом предварительно уложена на ролики 18 кареток 7. Прижимные балки 20 ограничивают перемещения крепи 23 вверх при действии на нее нагрузки. С пульта управления и регистрации параметров 22 включают маслостанцию 21, соеди,",ен ную с гидродомкратами 4. Последние выдвигают штоки 5. Штоки 5, соединенные через траверсы 6, перемещают каретки

7 по направляющим 3. При этом ролики 8 и

9 каретки 7 обкатывают рабочую поверхность 12 направляющей 3, а дополнительные ролики 19 — ее торцы. То есть, каретки

7 перемещаются по направляющим 3 до упора вертикальных роликов 13 с крепыш

23.

При дальнейшем нагружении крепи 23 иэ-за роликов 8 и 9 снижаются силы трения между каретками 7 и направляющими 3.

Одновременно упорные вертикальные ролики 13. закрепленные на траверсах 6, и опорные ролики 18, закрепленные на каретках 7 и на которых уложена крепь 23, снимают силы трения между каретками 7 и крепыш

23. То есть, повышается точность снятия параметров за счет снижения погрешностей, связанных с влиянием сил трения.

Регистрацию параметров по нагрузке и перемещению осуществляется датчиками давления идатчиками перемещения, расположенными на каретках 7 (датчики условно не показаны), Электрический сигнал с них поступает на осцилографы и обрабатывается мини-3SM. Управление стендом осуществляют с пульта управления и регистрации

45 параметров 22. Давление в системе гидродомкратов л обеспечивается маслостанцией 21. Положение гидродол1кратов 4 выбирается исходя из того, чтобы податливость крепи 23 обеспечивалась ходом штоков 5, а их количество — исходя из схемы нагружения крепи 23. Последняя нагружается по схеме, предусмотренной методикой испытания. В процессе испытания контролируют значение усилий гидродомкратов, снимают показания с датчиков давления и перемещений, После окончания испытаний снимают давление в гидросистеме, отключают маслостанцию и демонтируют крепь. Для испытания замкнутых, кольцевых крепей порядок выполнения работ аналогичен, но без установки опорной балки 2.

Предположенное техническое решение по сравнению с прототипом обеспечивает необходимую достоверность испытаний при имитации воздействия нагрузки на крепь. Устройство для имитации нагрузки на рамную крепь разработано на стадии

Т.Э,О.

Формула изобретения

Устройство для имитации нагрузки на рамную крепь, включающее силовой домкрат, связанный с траверсой и установленный на жесткой раме, и направляющую с противоположными вертикальными и горизонтальными полками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов стендовых испытаний, домкрат снабжен установленной с воэможностью перемещения направляющей кареткой, выполненной с вертикальными роликами, установленными на противоположные горизонтальные поверхности полок направляющих, и горизонтальными роликами, установленными на противоположные боковые вертикальные поверхности полок, при этом каретка шарнирно связана со штоком гидродомкрата с помощью траверсы, которая снабжена вертикальными роликами для передачи нагрузки.

1776323

Р/76

1776323

Составитель Г.Хотулев

Техред М.Моргентал Корректор Н.Слободяник

Редактор

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

Заказ 4049 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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