Устройство для измерения нагрузкиНА РАМНыЕ КРЕпи Советский патент 1981 года по МПК E21C39/00 

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при измерении нагрузок на рамные конструкции крепи горных выработок.

Известен динамометр-затяжка для измерения распределенной по некоторой площади нагрузки на крепь, упругими элементами которого являются верхняя и нижняя плиты, а также тяги и замерная пластина 1.

Известно также устройство для измерения нагрузки на рамные крепи, включающее цилиндрический гидродинамометр с изолированной камерой, заполненной рабочей жидкостью,,поршнем и манометром 2 .

Общим недостатком известных устройств является то, что они требуют предварительной стационарной устаковки на стационарных замерных станциях, которые по окончании измерений необходимо демонтировать, т.е. требуют дополнительных непроизводительных затрат при выполнении измерений, кроме того, они фиксируют фомирование нагрузки лишь с момента установки замерных станций. .

Цель изобретения - упрощение и ускорение измерения нагрузки на рамную крепь.

Цель достигается тем, что оно снабжено шарнирно связанными с гидродинамометром и между собой рычагами, на концах которых шарнирно закреплены фигурные-клинья с пластинами, установленными на внедряемых верхней

0 и нижней гранях клиньев и фиксаторами, при этом гидродинамометр Имеет дополнительную изолированную камеру с поршнем и манометром, две тяги а форкопф с обоймой, причем оба поршня

5 гидродинамометра связаны посредством тяг с обоймой форкопфа, который установлен с возможностью перемещения относительно его обоймы и шарнирно связан с одним из рычагов усуройст0ва.

Кроме того, верхняя грань клина выполнена ступенчатой, а нижняя - с выступом и прорезью.

Ни фиг;1 показано предлагаемое 5 устройство, общий вид; на фиг.2 конструкция клиньев.

Устройство состоит из двух шарнирно соединенных рычагов 1 и 2, иа концах которых шарнирно закреплены Фигурные клинья 3 с фиксаторами 4. Для повышения точности измерений клинья 3 снабжены пластинами 4 и 5, играющими роль направляющих с заданным коэффициентом трения и фиксаторами 6, удерживающими верхнюю плас ну 5 в начальный период внедрения от сползания. Кроме того, передняя кром ка верхней пластины 5, с целью снижения усилия внедрения, выполнена закругленной. Рычаги 1 и 2 устройства шарнирно связаны с гидродинамоПетром, выполненным в виде цилиндра с двумя изолированными камерами 8 и 9, связанными с манометрами 10 и 11 двумя поршнями 12 и 13, связанными тягами 14 с обоймой 15 форкопфа 16. Для измерения нагрузки в заданно точке периметра крепи клинья 3 принудительно внедряют между затяжкой и крепью 18 посредством завинчивания форкопфа 16, шарнирно соединенного с рычагом 1 и взаимодействующим с клином 3, заставляя его двигаться в сторону рычага 2. Обойма 15 форкопфа 16 при этом, взаимодействуя посредством тяг 14 с поршнем12 внедрения снимает рабочую жидкость в камере 8 внедрения. Давление жидкости, передаваясь крышке камеры внедрения, заставляют двигаться цилиндр гидродинамометра, а следовательно и рычаг 2 навстречу-рычагу 1. Таким образом, двигаясь навстречу друг.дру гу, клинья 3 внедряются между крепью 18 и затяжк,ой 17, а по манометру 10 фиксируют усилия внедрения. По определенному усилию внедрения, коэффициентам трения и углу клина нагрузку на крепь определяют из уравнений равновесия клина при его внедрении. При извлечении клиньев устройство работает в обратном порядке. Форкопф 16 развинчивают, придавая тем самым рычагу 1 и клину 3 движение от Крепи 18. Обойма 15 форкопфа 16, дви гаясь в обратную сторону и взаимодействуя с поршнем 13 извлечения пос редством тяг 14, заставляет его смещаться, сжимая рабочую жидкость в камере 9 извлечения. Давление ее, передаваясь на крышку, заставляет двигаться цилиндр 7, а следовательно и рычаг 2 от крепи. Клинья 3 извлекаются, а монометр 11 фиксирует усилие извлечения. Нагрузку на крепь определяют из уравнения статики, во при новом приложении сил, теперь уже действующих на клин при его извлечении. Предлагаемое устройство позволяет измерять нагрузку на рамную крепь в j любой точке ее периметра и в любой момент времени ее существования, не внося искажений в процесс формирования нагрузок и не требуя дополнительных материальных и трудовых затрат на установку и снятие (т.е. монтаж-демонтаж) замерных станций. Устройство полностью заменяет оборудование згилерных станций, резко снижая затраты на их изготовление, . упрощая и ускоряя процесс измерений. Кроме того, с помощью этого устройства можно получить большой объемстатистического материала по измерениям нагрузок на рамные крепи горных выработок в короткие сроки. Формула изобретения 1.Устройство для измерения нагрузки на рамные крепи, включающее цилиндрический гидродинамометр с изолированной камерой, заполненной рабочей жидкостью, поршнем и манометром, отличающееся тем, что, с целью упрощения и ускорения измерения нагрузки на рамную крепь, оно снабжено шарнирно связанными с гидродинамометром и между собой рычагами, на концах которьгх шарнирно закреплены фигурные кли-нья с пластинами, установленными на внедряемых верхней и нижней гранях клиньев и фиксаторами, при этом гидродинамометр имеет дополнительную изолированную камеру с пйршнем и манометром две тяги и форкопф с обоймой, причем оба поршня гидродинамометра связаны -посредством тяг с обоймой форкопфа, ,который установлен с возможностью перемещения относительно его обоймы и шарнирно связан с одним из рычагов устройства. 2.Устройство по П.1, о тл и чающееся тем, что верхняя грань клина выполнена ступенчатой, а нижняя - с выступом и прорезью. Источники .информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 459600, кл. Е 21 D 11/32, 1971, 2.Билик Ш.М. и др. Приборы и ппаратура для исследования проявений горного давления, М., Углетехздат, 1958, с. 50-51 (прототип). 2 ; //AVy/