Стенд для испытания шахтных крепей Советский патент 1984 года по МПК E21D23/00 G01M19/00 

Изобретение относится к горной промьшшенности и предназначено для испытания шахтной крепи в лаборатор ных условиях. Известен стенд для испытания кре пей горных выработок, в котором гид родомкраты секций расположены в вер тикальной плоскости по внешнему кон туру крепи, нажимные фермы снабжены съемным балластом и направляющими с цилиндрическими шарнирами {13. Недостатком этого стенда является невозможность испытания крепи в условиях отпора окружающих пород и воспроизведения гидродомкратами за. данного закона распределения нагруэ ки. Наиболее близким техническим решением к изобретению является стенд для испытания шахтных крепей, вклю чакмдий корпус с рабочей камерой для испытуемой крепи и нагрузочное устройство , содержащее установленные по замкнутому контуру корпуса силовые элементы спуансонами 2, Однаксэ при такой конструкции стенда испытания можно проводить только в режиме заданных нагрузок, что неполно моделирует взаимодействие крепи и массива: сложно обеспечить из-за взаимовлияния нажимных устройств заданный закон распределе ния активных нагрузок, сложна регулировка усилий пружин толкателей, невозможны и.спытания крепи в режиме постадийного разрушения и предельных состояний конструкции, что снижает достовер зость испытаний. Целью изобретения является расши.рение диапазона режимов нагружения. Поставленная цель достигается тем, что в стенде для испытания шахтны С крепей, включающем корпус с рабочей Камерой для испытуемой крепи и нагрузочное устройство, содержащее -установленные по замкнутому контуру корпуса силовые элементы с пуансонаг-ш, силовые элементы установ лены попарно и соосно с внутренней и наружной сторон рабочей камеры,при это внутренние силовые элементы связаны с корпусом посредством тяг, а в качестве силовых элементов использованы подклю ченные к гидромагистралям параллельно посредством клапанов гидродомкраты. На фиг.1 изображен стенд, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 Стенд для испытания шахтных крепей состоит из корпуса 1 с рабочей камерой 2, в которую помещена испыту .емая крепь 3. С крепью контактируют своими пуансонами 4 наружные 5 и внутренние б гидродомкраты, которые соответственно подсоединены к силово 7 и компенсирующей 8 гидромагистралям через регулируемые клапаны 9. Наружный 5 и внутренний б гидродомкраты попарно связаны в единую систему посредством тяг 10, прикрепленных с одной стороны к внутреннему гидродомкрату б, а с другой - к неподвижному упору 11 корпуса, на который опирается наружный гидродомкрат 5. Последний выполнен в виде жесткого пресса (т.е. работающего в режиме, заданной деформации. Внутренний гидродомкрат 4 конструктивно выполнен в виде пресса, работающего в режиме заданной нагрузки. Крепь испытывают следующим образом. По силовой 7 и компенсирующей 8 гидромагистралям подается к наружным 5 и внутренним 6 гидроцилиндрам под давлением рабочая жидкость. Гидроцилиндры 5 и б двигаются навстречу друг другу и обжимают пуансонами 4 крепь 3, образуя систему попарно уравновешенных усилий, величина которых регулируется клапанами 9. Нагрузка на крепь 3 задается путем постепенного уменьшения давления рабочей жидкости в компенсирующей гидромагистрали 8, что снижает давление внутренних гидродомкратов б. Под действием давления внешних гидроцилиндров 5 крепь 3, взаимодействуя с ними, деформируется, что приводит к перераспределению нагрузок на ее внешнем контуре. Это связано с тем, что наружные гидродомкраты 5, работая в ,мe заданных перемещений, обладают падающей деформационно-силовой характеристикой, поэтому при перемещении крепи 3 внутрь нагрузка от гидродомкратов 5 падает, а при перемещении в сторону массива возрастает. Степень изменения нагрузки в каждом из гидродомкратов 5 при .перемещении зависит от его жесткости и достаточно просто поддается регулировке. Величина нагрузки на крепь контролируется датчиками. Регулируемые клапаны 9 позволяют нагружать крепь в различных режимах. При исчерпании грузонесущей способности крепи ее разрушение происходит плавно, без резких ударов и лавинообразных обрушений. Такое выполнение стенда позволяет провести испытания крепей различной формы, замкнутых и незамкнутых, жестких и податливых при нагрузках, соответствующих .реальным условиям взаимодействия крепи и массива горных пород. Это обеспечит повышение достоверности результатов испытаний, на основании которых можно принять обоснованное решение о выборе рациональных, параметров крепидля конкретных горно-геологических условий или о степени работоспособности новых типов крепи перед их шахтными испытаниями и серийным изготовлением.

А - А

3

W

СТЕНД ДЛЯ ИСПИРАНИЯ ШАХТНЫХ КРЕПЕЙ, включающий корпусс рабочей камерой для испытуемой крепи и нагрузочное уст юйство, срде1 жащее устанбвлёнрые по замкнутсму контуру корпуса силовые элементы с пуансонами, от ли ч-а ю щ и И с: яг тем, что, с целью расширения днапазона режимов нагружения, силовые элементы установлены попарно и соЬсно с внутренней, и наружной сторон рабочей каы&ра, при этом внутренние силовые элементы связаны с icopnycoM йосрёдгСтвом тяг, а в качестве:с1СповЫх элв ментов использованы подключённые к гидрЬмагистралям паЕ аплельНо посредством клапанов гидрс домкраты.