Устройство для измерения тангенциальных напряжений в крепи и касательных усилий на контакте крепи с массивом пород Советский патент 1991 года по МПК E21C39/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для изучения взаимодействия крепи с породой и измерения проявлений горного давления о подземных выработках, а именно длл одновременного измерения тангенциальных напряжений и кропи и касательных усилий на контакте крепи с массивом горных пород, & также последовательно нормальных усилий на крепь со стороны массива горных пород.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения нормальных усилий.

На фмг. 1 показано устройство для измерения тангенциальных напряжений в крепи и касательных усилий на контакте крепи с массивом пород; ня фиг.2 - то же, поперечный разрез.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с жестко связанными по торцам упругими мембранами 2, на которых расположены струнные преобразователи 3 деформации, а также цилиндрической крышки 4, оболочки из перистой резины 5, анкера 6, стопорных болтоз 7. фиксаторов 8 для связи крышек с крепью, прокщ.док из вакуумной резины 9. В корпусе 1 выполнены отверстие 10 для натяжения струны 11, отверстие 12 для вывода отводящих проводов от струнных преобразователей 3, закрытые герметичной комбинированной пробкой. Соосно анкеру б расположен дополнительный струнный преобразователь 13 деформации, соединенный с мембраной 14, передающего узла, выполненного в знде поршня 15 с передовым 16 и хвостовым 17 штоками, закрепленного на гайке (на чертежах не изображена), Етул:си 1В с резиновыми прокладками 19.

Устройство рабе 1 зет следующим образом.

Касательные усилия от орной породы с помощью анкера 6 передаются на цилиндрический корпус 1, а тангенциальные напряжения, возникающие в бетоне крепи, с

помощью фиксаторов 8 передаются на цилиндрические крышки 4, которые жестко связаны с мембраной 2 стержнем в центре крышки. Для фиксации положения крышки 4 относительно мембраны 2 между последней и цилиндрической крышкой 4 помещают слой плотной вакуумной резины 9. Цилиндрические крышки 4 с помощью стопорных болтов 7 крепятся к корпусу 1 для удобства при транспортировке устройства.

Имеется также отверстие 10 в корпусе 1 для регулировки натяжения струны 11 в момент сборки устройства, которое закрывается герметичной винтовой пробкой, и отверстие 12 в корпусе 1 для вывода отводящих проводов от струнных преобразователей 3 деформаций, которое закрывается герметичной пробкой в момент сборки устройства, Внутри герметичного цилиндрического корпуса 1 помещается

влагопоглощающее вещество. Соосно анкеру 6 располагается струнный преобразователь 13 деформаций, который воспринимает прогиб мембраны 14 под воздействием передающего устройства, состоящего из передового штока 16, поршня 15, хвостового штока 17, закрепленных на гайке с помощью втулки 18с наружной резьбой, причем хвостовой шток 17 соединен с анкером 6с помощью наружной резьбы HS-OJBOCTOBOM

штоке 17 и внутренней резьбы в анкере 6 вдоль его продольной оси так, что анкер 6, жестко соединенный цементным раствором 20 в скважине с горными породами, передает нормальное усилие со стороны пород на

хвостовой шток 17, который жестко соединен с поршнем 15, обеспечивающим передачу усилия строго вдоль продольной оси через передовой шток 16 на мембрану 14, тогда как крышки 4 с фиксаторами 8 обеспечивают неподвижность устройства вдоль продольной оси анкера. Для фиксации положения поршня 15 со штоками 16 и 17 по отношению к мембране 14 и анкеру 6 между ними помещают прокладки 19 из вакуумной резины.

Формула изобретения Устройство для измерения тангенциальных напряжений в крепи и касательных усилий на контакте крепи с массивом пород по авт. св. № 746112, отличающееся

тем, что, с целью расширения i чкционаш. ных возможностей путем измерения нормальных уси/н й, устройство снабжено дополнительным струнным про

обраэователем деформаций, расположенным соосно с анкером и передающем узлом, выполненным в виде жестко закреппенкой на корпусе втулки, установленного ь ней поршня с передовым и хвостсы ы токами

и мембраны, соединенной с передовым штоком и струнным преобоазователем деформаций.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для изучения взаимодействия крепи с породой и измерения проявлений горного давления в подземных выработках. Цель - расширение функциональных свойств устройства путем обеспечения измерения нормальных усилий. Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с жестко связанными по торцам упругими мембранами цилиндрической крышки (ЦК), оболочки из пористой зины 5, анкера 6, стопорных болтов, фиксаторов для связи ЦК с крепью и прокладок из вакуумной резины. На мембранах установлены струнные преобразователи деформаций (СПД) 3. Соосно анкеру 6 расположен дополнительный СПД 13, 11

Ч