УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ Советский патент 1969 года по МПК E02D1/02 G01N3/42 

Установка предназначена для определения упругих свойств скальных пород в горных выработках.

Известная установка указанного назначения включает опорный цилиндр, измерительную раму с индикаторами и насосную станцию.

С целью повышения надежности действия предложенная установка имеет следующие конструктивные отличия.

Опорный цилиндр выполнен с торцовыми дисками, между которыми размещены подвижные пластины с двусторонним эластичным покрытием и продольные стойки, образующие совместно с поверхностью опорного цилиндра кольцевой зазор.

В зазоре расположены спиралевидные эластичные трубки, соединенные с насосной станцией.

Кроме того, в подвижных пластинах образованы отверстия, в каждом из которых расположено реперное устройство в виде телескопической штанги с разрезными упругими муфтами. /Муфта раздельно взаимодействует с конусными нробками, связанными с винтовым механизмом, установленным на измерительной раме. Этим достигается закреиление опорного цилиидра в выработке в заданиом положении.

дольпый разрез; на фиг. 3-реперное-устройство, продольный разрез; на фиг. 4 - устройство регулировки и стабилизации давления. Установка включает опорный .цилиндр Л

реперные устройства 2, измерительную раму 3 с индикаторами 4; трубопроводы 5, насоснзю станцию 6, стабилизатор давления 7, распределительный кран 8 и расходный бак 9 для рабочей жидкости.

Опорный цилиндр состоит из металлической обечайки 10 с торцовыми дисками 11 и 12. Внутри обечайка укреилена кольцами жесткости 13.

Между дисками размещены стойки 14, образующие с поверхностью цилиндра кольцевой зазор с взаимно параллельными плоскими стенками. В стойках сделаны иоперечные равноразмещенные отверстия, сквозь которые

проведены спиралевидные эластичные трубки 15, например, из мягкой резины, обхватывающие и нокрывающие поверхность цилиндра в виде многозаходной спирали, концы каждой из эластичных трубок уплотнены в вентилях

16.

Напорные камеры, образованные спиральной системой эластичных трубок, перекрыты выгнутыми металлическими подвижными пластинами 17 с эластичным покрытием внутренС насосной станцией сообщение осуществляется посредством рукавов высокого давления 18-20.

В среднем сечении опорного цилиндра имеются отверстия, оснащенные втулками 21,, соосными с центральными отверстиями в пластинах 17. В отверстиях расположены реперные устройства, общее число которых определяется числом напорных камер.

Реперное устройство выполнено в виде телескопической штанги 22 с конусной пробкой 23, входящей во внутреннюю нолость разрезкой упругой муфты 24, отпертой на буртик коронки 25, причем пробка и коронка находятся в призматическом подвижном сопряжении.

Верхний конец щтанги 22 оснащен втулкой 26, на буртик которой установлеиа также разъемная муфта 27. Внутрь муфты 27 входит конусная пробка 28. Пробка 28 находится в призматическом подвил ;ном сопряжении со втулкой 26, а втулка 26 - в резьбовом соединении с маховичком 29, опертым на пробку 28.

При установке коронки 25 с упором ее торцовых зубьев в забой шпура телескопическая щтанга, вращаясь, взвинчивается в резьбу коронки и поступательно перемещает конусную пробку 25 в направлении муфты 24, чем обеспечивается концентрическая разводка лепестков муфты до отказа и, следовательно, надежная фиксация ее в стенках шпура. Закрепляется муфта вращением маховичка.

Стабилизатор давления 7 представляет собой обычный грузовой гидравлический аккумулятор. Управление стабилизатором осуществляется автоматически при помощи кулачка 30, укрепленного на диске подвески 31, и переключателей 32 и 33, неподвижно смонтированных на кронщтейне 34.

Установка работает следующим образом.

Рабочая жидкость от насосной станции по трубопроводу направляется в стабилизатор давления, откуда поступает в распределительный кран и далее - -к напорным камерам опорного цилиндра. До начала опыта открывают вентили и перекачивают рабочую жидкость по трубопроводам и, таким образом, из камер удаляется воздух.

Затем вентили закрывают, и иод воздействием давления эластичные трубки изменяют форму своего сечения: взаимно уплотняются

и передают давление на пластины, которые перемещаются в радиальном направлении.

При контактировании со стенками выработки эластичное покрытие наружной и внутренней поверхностей иластин упруго сжимается, создавая необходимое уплотнение в стенках напорных камер, препятствующее возможности вспучивания эластичных трубок во внешнюю среду.

Сила давления подвижных пластин, кроме линейного перемещения нагруженного слоя, оказывает на породу сжимающее действие, а так как деформация сжатия по мере распространения от поверхности нагружения затухает, то определение истинной величины сжатия в пределах исследуемого интервала оказывается возможным путем замера линейных перемещений породы в двух взаимно удаленных точках фиксации реперного устройства.

Замер производят при помощи измерительной рамы, автономно закреиляемой в зонах выработки, не подверженных влиянию нагружения и индикаторов.

Предмет изобретения

1.Установка для определения упругих свойств скальных пород в горных выработках,

включающая опорный цилиндр, измерительную раму с индикаторами и насосную станцию, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности действия, опорный цилиндр установки выполнен с торцовыми дисками,

между которыми размещены подвижные пластины с двусторонним эластичным покрытием и продольные стойки, совместно образующие с поверхностью опорного цилиндра кольцевой зазор, в котором расположены спиралевидные

эластичные трубки, соединенные с насосной станцией.

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью закрепления опорного цилиндра в выработке в заданном положении, в подвижных пластинах образованы отверстия, в каждом из которых расположено реперное устройство в виде телескопической щтанги с разрезными упругими муфтами, раздельно взаимодействующими с конусными пробками,

связанными с винтовым механизмом, установленным на измерительной раме.

Риг. /

гт

2

риг.З

33