Податливый замок для крепи Советский патент 1993 года по МПК E21D11/14 

Изобретение относится к горной промышленности, а более конкретно к металлическим рамным крепям.

Цель изобретения - повышение несущей способности крепи в жестко-податливом режиме путем передачи части вертикальных нагрузок на вкладыш.

- Это достигается тем, что в замке, содержащем элементы из спецпрофиля и вкладыш, расположенный между дниа1ами, вкладыш выполнен Z-образной формы, к средней части которого последовательно прикреплены ограничители L-образной формы, ориентированные выступами в туже сторону, что и внутренний концевой упор, и установленные с возможностью упора каждого последующего с днищем верхняка после среза предыдущего, вертикальные стенки между ограничителями выполнены с нарастающим уклоном, причем наружные

концевые упоры вкладыша выполнены с пределом прочности на срез, превышающим сопротивление рамы крепи в жестком режиме.

Кроме того, площадь поперечного сечения ограничителей определяется из выражения,

0,2 АР

Si

0,4 АР

(1)

00

Ю

со

0,4 АР

.Ор

S2

0,8 АР Ш

(2)

где Si, 82 - площадь поперечного сечения ограничителей, см ;

Up - допускаемое напряжение при растяжении материала ограничителя, МПа; АР - разница между предельной нагрузкой на раму в жестком режиме и сопротивлением замка в податливом режиме, кН.

Существенные отличия ьбосновывают- ся следующим образом.

Несущая спрсобность замка- 22-24 т, а рамы крепи-35-40 т, что и воспроизведено на фиг, 4 (кривая I - несущая спрсобность ;замка). Для Нобышёния сопротивления податливости замка без разрушения целеср- о&разнбпёрёйёсти часть вёртикайьШх : нагрузок на акладаш, однако сохранить rio- : датдийрсть для .ия; кобура вы работг ; км и: разрядки массива/причем если это v;. сделать Нрерывй ЭДСкретио, тоуйёличе- Й -:: шереакции креййумейшает кон.ечйунэ ве- :; личину деформаций массива и- развитие /;.;. давления на крепь, :/ :,;..{ : . ; - , . ;.,;

/: :/; Дости аетей зто-срезомограничителей,

: .котороепрйк ещену наосновной ,а стеншй)выпаяйенйенара 01(зщйм

: .yknoHpM- д/ш пйвышрмийсоЙ1зативп ния:йо датлйвости при движении 0т од не го/дграйй: к другому. После среаа еех:

ограничителей сопригадауб злтентЙ кре.-. пи работайт иекл1йчдаел.ь.йо ш акпадыше,

передавая :ему еертикаяьну нЙ1:руз.йу/, дли

:;; чего ..концевые упоры вкл дььша.ыдйлнеиш

:т; с (1редёло прадвдсш. из cpes, . п евшаю:;.; щей сопроги пенда рама кр еий -g .ясешком

режиме, , ,-. .;.; /;-;;: .; ;; . : .

:: -.- : Йзве стно, что сеиёние мегалл&м прищ,:. ;; жеинай нагрузка Рвазимой&яаанм вьфаж ;.:. :: -НИеЙ ч: - ;- :- -. :;. - . .- . , . .-.-

:: v $t-%:KM ;.: . ..-. -.:v;

;; откудз сечение йри известнай нагрузке ott-. ; . рбделяется &tношением - .,

;::// №:

;.,: В нашем случае :Д Р - разница м0&ду ; лпйёдейшой нагрузкой -на раму в жееткрм V-; рэжимеи еопротйел нйем |амка--6 податли- ...кН.. . : . .:: Задаваясь необходимым количеством ::. ; Ьгряничитёлей (е нащем случае их два), под , :, бираем в з ависимойтй от горно-геЬдо гиче- . l,v ских усяевйй и ожидаемых смещений

: л:кровли сечения ограничителей, например. : .:;- такие, как приведены вформулах;1 й2. M ;-::: В случае больший смещений кровли : -. вследстЁие расслоения или в зоне опорного

: давления на границе с выработанным про: ; странством можно изменить количество ог } раничителей на вкладыше, cooTBeTCffleHHO

:; изменить численные значения в формулах 1

; : и 2, При этом не нарушается основная идея

; ,; изобретения.

,:;.,-, На фиг. 1 изображен податливый замок,

| общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.-.l;

; на фиг. 3 - вкладыш с ограничителями; на

фиг, 4 - график нарастания нагрузки на

крепь, теоретическая кривая.

Податливый замок состоит из соединяемых.внахлест элементов 1 и 2, вкладыша 3 Z-образной формы,: стянутого замками 4. К

вкладышу 3 последовательно прикреплены 5 ограничители 5 и б L-образной формы, ориентированные выступами в ту же сторону что и концевой упор 7, с возможностью имодействмя с днищем верхняка элемент .1. Вертикальные стенки между ограничите 0 лями 5 и б до упора 7 выполнены с нарасти- . (оЩймуклрном, а концевые упоры вкладыши еыпЬлнены с пределом прочности на срез, . превыша.ющим сопротивление рамы крепи

;:вжёсткрм режиме. ;/; .-:.;;. :-:: : : ..

1$ :Kon.H4ectso бгравйчитёлей выбирается

в зависимости от гЬрно-геологических усло. вмй, noafOMy приведённый пример описа;нйй изобретения, является лишь его

., р;авно как;Г1риведенныечис0- лбн:иь 10знаЧ$нйя р формулах Т и 2, изложен-.нив в долсглнитёлшбм пункте формулы. ; Податпиаый зам ок Дяя крепи работает

. СЛеДУЮ1ДЙМ:обр ЗОМч -v ;:---:: ;:.; .. ..

. При горном. Давлении,, превышающем S; йо ратийлен е 16дат лив{3йти замка-, MeiiT i щ епецп рофилл- проскальзывают : ; Один -STHocHtenbHorQ другото до упора в or:: ранйчитель В Стрчка А:на кривой И), где рама

, :крепи ерехййит;на.работу-в:ж-есткйй,режим

O сйопротийленйём;увеличенным на предел

i пр чнойтй на с#е8 огрйничйтеля 5. После

Даяый ейшёгр нарастания горврго давления

ограничитель; 5 .cpeaaotc, соНротивление

: ШДйтлйвости вновь аозрабта&т, смещение

5 Элемента t едет до упора в ограничитель 6

. (точка В :на;кривой II),: и. крепь повторно

: переходит на-работу й: жесткий режим. По: еле среза ограничителя ;6 происходит дал ь- не.йщ;ее нарастание сопротивления

0 податливости замки до соприкосновения с упором вкладыша 3, после чего крепь :реходйт на работу в жесткий режим на по. . с тоянно, а несущая способность замка : выравнивается с нёсущёй способностью ра45 мы крепи (трека С на кривой II).

: .-Применение изобретения позволяет

; . снизить затраты на крепление горных выр а- . брток, т.к. учитывая йысркую несущую способность замка, позволяет уменьшить 50 плотность установки крепи, ;.... Ф о р м у л а и;з о б р етё н и я

: 1; Подйтливый замок для крепи, включающий несущие элементы, соединенные внахлестку узлами податливости, вклады- 55 ши, расположенные междуднищами профилей и контактирующие с их торцами наружными и внутренними концевыми упо- рами, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения повышения надежности крепи в работе в жестко-податливом режиме и путем устранения эксцентриситета между точками взаимодействия ограничителей вкладышами с торцами сочленения профилей, вкладыш выполнен Z-образной формы, к средней части которого прикреплены ограничители L-образной формы, которые направлены выступами в сторону внутрённегр концевого упора, при этом внутренний концевой у пор Установлен с возможностью последовательного взаимодействия каждого ограничителя с днищем верхняка, а вертикальные стенки между ограничителями выполнены с нарастающим уклоном, причем концевой упор Ёыполнен с оредеяом прочности на срез, повышающим сопротивление рамы крепи в жестком режиме. ;

2. Замок по п. 1, отл и чаю щи и йя тем, что площадь поперечного сечения огра

ничителей L-образной формы определяется из выражений.. :.,; .

0.2АР Р о.4Др . -. ; OP Ъ1- ОР ,; ::..

0.4 АР

.JS

0,8 АР ; .ТЯГ. 1.где St, 82 - площадь поперечного сечения ограничителей, : ;.К -.-:.:; ; сгр, - допускаемре напряжение при

растйжении:матбриала рграничитёлй, 1у1Па;

1 АР -разницамежду Нр едеяьйрй на- грузкой на несущие элементы крепи siKecYком режиме и сопротивлениемi з амка е податливом режиме, кН. . .: : V-: ; :г

фиг.З Пр&елМАР ИАгруъ НАрдму

В №ЪЈТ&ОМ ..

: . , ; с .

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно к рамным крепям. Цель- повышение несущей способности крепи в жесткоподатливом режиме. Между профилями установлен вкладыш Z-образной формы, к которому прикреплены ограничители L-образной формы с возможностью их среза. Концевые упоры вкладыша выполнены с пределом прочности на срез, превышающим сопротивление рамы крепи в жестком режиме. Площадь поперечного сечения ограничителей определяется из выражения (0,2 А Р) : Ор S1 (0,4 -А Р) ; (0,6 АР); Ор 3 S2 (0,8 ДР2): Oj, , где Si, Sa - площадь поперечного сечения ограничителей, см , Op j - допускаемое напряжение при растяжении материала ограничителя, МПа; АР - разница между предельной нагрузкой на раму в жестком режиме и сопротивлением замка в податливом режиме, кН. 1 з.п . ф-лы, 4 ил.