СПОСОБ ШЕИНА ИСПЫТАНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СТОЕК ШАХТНОЙ КРЕПИ Российский патент 1996 года по МПК E21D15/44 G01M7/08 

Изобретение относится к способам испытаний и исследований гидравлических стоек шахтных крепей в условиях динамического нагружения.

Известен способ испытаний секций механизированной крепости путем динамического нагружения секций с параметрами, близкими к реальным. Для этого по испытуемому образцу производят удар массой, зафиксированной на заданной высоте.

Известный способ не позволяет с достаточной точностью и достоверностью реализовать моделирование воздействий резких осадок кровли на гидравлические стойки крепи.

Известен также способ испытаний гидравлических стоек, заключающийся в динамическом воздействии на стойку свободно падающей массой.

Динамическое воздействие массы на стойку происходит вдоль продольной оси последней и имеет характер упругого удара. Такое воздействие не соответствует реальному процессу, имеющему место при возникновении резких осадок кровли.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности моделирования нагрузки в режиме резкой осадки кровли за счет создания неупругого удара.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе испытаний гидравлических стоек, включающем динамическое воздействие на стойку, указанное воздействие осуществляется приложенной вдоль продольной оси испытательной массой, адекватной несущей способности стойки, при неупругом ударе.

Известно, что деформация объекта (например, гидростойки) ΔХ_дин при динамической нагрузке от падающего тела определяется как ΔХ_дин К ΔХ_ст, где ΔХ_ст деформация от статической нагрузки; К динамический коэффициент. Динамический коэффициент определяется как величина приращения перемещений, усилий, моментов или напряжений, вызванных силами инерции движущегося тела или тел.

В рассматриваемом случае известно, что
K=1 + где h высота падения тела до соударения.

В общем случае при работе механизированной крепи в результате излома кровли имеет место внезапное приложение нагрузки на распертую стойку, т.е. высота падения кровли фактически равна 0, т.е. h 0. Таким образом, наибольший динамический коэффициент не может быть более 2.

Кроме того, в условиях обрушения пород удар является неупругим, т.е. без отскока падающей массы.

На чертеже показана схема стенда для реализации способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед испытаниями гидравлическую стойку 1, оборудованную предохранительным и разгрузочным клапанами, устанавливают вертикально и распирают в упор 2 путем подачи жидкости в рабочую полость. Величина давления распора может варьироваться, но не должна быть ниже давления начального распора по техническим условиям на данную крепь.

Нагрузочное устройство представляет собой сосредоточенную массу 3, которая равна несущей способности стойки. Масса 3 закреплена с помощью запорного устройства 4, которое способно за короткий промежуток времени опустить эту массу, напpимеp, с помощью магнитного замка, взрывного затвора и т.п.

Масса 3 расположена на минимальном расстоянии от верхней части стойки таким образом, что ее центр тяжести находится на продолжении продольной оси стойки.

Для обеспечения полностью неупругого удара по стойке 1 масса 3 снабжена устройством, препятствующим ее отскоку после взаимодействия со стойкой, которое может быть выполнено, например, в виде храпового зацепления, как показано на чертеже.

После срабатывания запорного устройства 4 масса 3 опускается на стойку 1, нагружая последнюю, тем самым моделируется нагружение, соответствующее резким осадкам кровли.

В результате испытаний гидростойки определяется ее работоспособность при максимально допустимом нагружении, которое может воспринять стойка в условиях шахты, а также ее динамическая энергоемкость.

Использование: при проведении испытаний гидростоек шахтных крепей в условиях динамического нагружения. Сущность изобретения: способ испытаний гидростоек шахтных крепей включает динамическое воздействие на стойку за счет создания неупругого удара массой, соответствующей несущей способности стойки, с коэффициентом динамичности не более двух. 1 ил.

Способ испытаний гидравлических стоек шахтной крепи, включающий динамическое воздействие на стойку приложенной вдоль оси испытательной массой, отличающийся тем, что воздействие осуществляется путем ударного нагружения стойки массой, адекватной несущей способности стойки, с коэффициентом динамичности не более двух при неупругом ударе.