ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОДЕФОРМАЦИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК Советский патент 1968 года по МПК G01B5/30 

Известны приборы для измерения микродеформаций горных выработок, содержащие регистратор с записывающим рычагом и приемно-передающее устройство, состоящее из штанги, одним концом соприкасающейся со штоком, заключенным в цилиндре.

Предлагаемый прибор отличается от известного тем, что он снабжен неравноплечим преобразующим рычагом, установленным параллельно записывающему рычагу и последовательно взаимодействующим с ним. Шток приемного устройства имеет кольцевой выступ, подвижно установленный между дном расточки цилиндра и муфтой, укрепленной в цилиндре. Цилиндр выполнен с патрубком, а шток снабжен подпружиненным передвижным кольцом.

Такое выполнение позволяет увеличить чувствительность прибора, предохранить механизм регистрации от повреждений в случаях большой деформации, исключить действие собственного веса штанги.

На фиг. 1 и 2 показан предложенный самопишущий прибор.

Корпус 1 служит для крепления всех деталей прибора. Барабан 2 с часовым механизмом применяется для установки на нем ленты и ее перемещения с постоянной скоростью относительно записывающего пера, укрепленного на конце рычага, а кронштейн 3 - для крепления оси нижнего рычага 4. На кронштейне 5 смонтировано крепление от верхнего рычага 6 и юстировочное устройство.

Приемно-передающее устройство предлагаемого прибора позволяет воспринимать линейную величину изменения расстояния между двумя закрепленными в породе точками и передавать ее через систему рычагов 4 и 6 к записывающему механизму.

Цилиндрический корпус 7 приемно-передающего устройства является основанием для крепления и монтажа всех его деталей. Корпус изготовлен из стали и имеет в середине две сквозные взаимно перпендикулярные прорези для движения передающей масштабной пластинки 8 и жесткого крепления ее со штоком 9 винтами 10. На концах цилиндрического корпуса находится наружная резьба для навинчивания нижней штанги и верхней направляющей трубки. Фланец на цилиндрическом корпусе служит для крепления к нему корпуса прибора, а внутренняя резьба на нижнем конце цилиндрического корпуса - для ввинчивания и регулирования пробки 11, удерживающей возвратную пружину 12 и регулирующей величину действующего на шток усилия возвратной пружины. Внутренняя резьба на верхнем конце цилиндрического корпуса необходима для ввинчивания ограничителя 13.

Шток 9 воспринимает любую линейную величину деформации и передает ее через масштабную пластинку 8 на короткое плечо рычага 6. Шток изготовлен из стали, имеет посередине сквозной вырез, в который вставляется и в нем закрепляется масштабная пластинка, и помещен внутри цилиндрического корпуса. В верхней части штока находится выступ, предназначенный для изменения величины свободного перемещения штока внутри цилиндрического корпуса.

Для установки предлагаемого прибора в горных выработках применяются две штанги: верхняя и нижняя.

Верхняя штанга собирается из звеньев 14, соединяемых между собой и с наконечниками резьбовыми соединениями при помощи муфт 15. Звенья изготовлены из стальных труб. Верхний наконечник штанги состоит из трубки 16 с продольной сквозной прорезью на одном конце и наружной резьбой на другом. Внутрь трубки вставлен выдвижной наконечник 17, положение которого жестко фиксируется зажимным хомутиком 18. Выдвижной наконечник служит для обеспечения возможности плавного изменения длины всей верхней штанги при изъятии одного звена 14 или дополнении ее на одно звено. Нижний наконечник верхней штанги состоит из трубки 19 с приваренной пробкой на одном конце и с наружной резьбой на другом. На нижнем наконечнике верхней штанги для исключения действия ее веса на шток 9 закреплено передвижное кольцо 20, между которым и направляющей трубкой 21 помещена цилиндрическая пружина 22. Таким образом, полный вес верхней штанги через кольцо 20 и пружину 22 передается на цилиндрический корпус и далее на штангу.

Нижняя штанга содержит трубку 23 с наружной резьбой на одном конце и внутренней резьбой на другом, муфту 24 и установочный винт 25. Трубка навинчивается на нижний конец цилиндрического корпуса. Муфта 24 имеет на концах две внутренние резьбы различного диаметра. Резьбой с большим диаметром муфта навинчивается на трубку 23. В резьбу меньшего диаметра ввинчивается винт 25, служащий для установки подвижной системы прибора, в исходное положение для записи.

Для измерения, например, величины сближения почвы с кровлей, в почве и кровле горной выработки закрепляются по одному реперу, которые располагаются на одной отвесной линии. Между закрепленными реперами устанавливается самопишущий прибор с собранными штангами.

При опускании кровли выработки репер через верхнюю штангу сжимает пружину 22 и приводит в движение шток 9. Масштабная пластинка 8 передает движение штока на короткое плечо рычага 6. Длинное плечо рычага поворачивает рычаг 4 и заставляет перо соответственно установленному масштабу записи подниматься по ленте. Чернила, заполняющие перо, прижатое к ленте, оставляют на ней след, соответственно скорости вращения барабана 2 и величине подъема пера.

По ленте с прочерченной кривой с учетом масштаба записи и линейной скорости перемещения ленты относительно пера может быть получена величина сближения почвы с кровлей в выработке за любой интервал времени в пределах продолжительности непрерывной записи на ленте.

1. Прибор для измерения микродеформаций горных выработок, состоящий из регистратора с записывающим рычагом и приемно-передающего устройства, состоящего из штанги, одним концом соприкасающейся со штоком, заключенным в цилиндре, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности, он снабжен неравноплечим преобразующим рычагом, установленным параллельно записывающему рычагу и последовательно взаимодействующим с ним.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью предохранения механизма регистрации от повреждения в случаях большой деформации горных выработок, шток приемного устройства снабжен кольцевым выступом, подвижно установленным между дном расточки цилиндра и муфтой, укрепленной в цилиндре.

3. Прибор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью исключения действия собственного веса штанги на регистратор, цилиндр выполнен с патрубком, а шток снабжен подпружиненным передвижным кольцом.