УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХИ КАСАТЕЛЬНЫХ УСИЛИЙ НА КОНТАКТЕ КРЕНИС МАССИВОМ ГОРНЫХ ПОРОД Советский патент 1974 года по МПК E21C39/00 

1

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для измерения проявлений горного давления в подземных выработках, а именно, для одновременного .измерения нормальных и касательных усилий «а контакте крепи с массивом горных пород.

Известный прибор для измерения напрял ения iB :массе грунта по контакту его с сооружением, включающий корпус, жесткую плиту с опорамИ и измерительные приспособления, не позволяет измерять большие усилия в широком диапазоне в натурных условиях и Онределять их .направление.

Цель предлагаемого -изобретения - повышение точности диапазона измерения нормальных и касательных усилий на контакте крепи с массивом .пород.

Для этого каждый датчик выполнен в виде стержневого чувствительного элемента с тензорезистором, закреплеиного в отверстии торцовой и лобовой частей жесткой плиты.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, установленное на контакте пород с монолитной бетонной крепью, разрез по вертикальной оси; на фиг. 2-узел герметизации между плитой и торцовой частью опорной крышки; на фиг. 3 - частичный горизонтальный разрез по борту плиты и опорной крышки (по оси стопорного болта), вид в цдане.

Устройство содержит жесткую круговую плиту 1 и опорную крышку 2 (см. фиг. 1). В отверстиях 3 торцовой части плиты I расположены датчики, выполненные в виде стержневого чувствительного элемента 4. на который наклеены тензорезисторы 5. Касательные усилия от горных пород передаются опорной крышкой 2 на датчики через шарики 6. расположенные против отверстий 3. Нормальные усилия передаются на датчики через шарики, расположенные под опорной крышко иропгв отверсти 7 .15 лобовой части ii/nrrbi 1. В отверстие 3 вставлены пробки 8. Опорная крышка 2 с помощью стопорных болтов 9 с контргайками крепится к плите 1 для удобства при транспортировке устройства к месту производства работ.

В бортах плиты 1 предусмотрены сквозные вертикальные отверстия 10 для анкеров 11. с помощью которых строго фиксируют устройство на контакте крепи 12 с породой 13.

Для гидроизоляции датчиков, уста.повле пы.х в отверстиях плиты, .пространство между плитой и крышкой заполнено тсх1 нческ11м вазелином 14. а верхняя часть пространства между нлитой и крышкой уплотнена круговой резиновой нрокладкой 15 с 11роволоч11ымн фиксаторами 16. Сквозные отверстия для датчиков и стопорпых болтов гермет зироБаны также резиновыми прокладками.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Перед производством работ .с целью получения тари:ровоч1ных графвков для каждого датчи:ка устройств-о тарируют в лабораторяых условиях. В горпой выработке в сквозные отверстия 10 вводят анкеры 11, предварительно раскрепленные в скважинах, и плотпо прижимают устройство к породвой поверхиости. Вывинчивают стопорные болты 9, освобождая крышку, и вводят устройство в работу. Касательные и яо1рмальные уоияия, возникающие под действием давления и смещелия пород, через крышку и шарики передаются на датЧИ1КИ, закрепленные IB отверстиях торцовой и лобовой частях жесткой плиты.

Величины касательных и нормальных усилий определяют по тарировочным графикам каждого датчика. Направление максимальных касательных усилий определяют по максимальпым показаниям датчиков, расположение каждого из которых относительно породных

4

стенок крепи строго зафиксировано анкерами. Устройство позволяет максимально упростить сборку и транспортировку к месту работы, увеличить .производительность труда при установке, обеспечить надежность, расширить диапазон измерений и .производить измерения касательных усилИЙ, действующих в различных, заранее неизвестных направлениях.

Предмет изОбретения

Устройство для измерения нормальных и касательных усилий на контакте крепи с массивом горных пород, (включающее жесткую плиту iC датчиками и опорную крышку, герметизирующие элементы, заделываемые в крепь, отличающееся тем, Что, с целью повышения точности и диапазона из;мерений, каждый датчик выполнен в виде стержневого чувствительного элемента с тензорезистором, закрепленного в отверстии торцовой и лобовой частей жесткой плиты.

.16 15б

сРиг 2