Устройство для измерения нагрузок на лежень крепи Советский патент 1982 года по МПК E21C39/00 E21D11/00 

t

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определения, нагрузки на элементь обратного свода замкнутой крепи.

Известны устройства для замера нагрузки ка элементы крепи, представляющие собой динамометры различных конструкций, размещаемые между породным контуром выработки и элементами крепи р .

Недостаток этих устройств определяется их низкой работоспособностью, частым их выходом из строя, что кроме самих потерь оборудования влечет за собой недополучение информации о работе крепи.

Известно также устройство для измерения нагрузок на лежень крепи, включающее балку,с опорами и индикатором часового типа, установленным посредине балки 2.

Однако устройство не позволяет определять нагрузки на лежень крепи.

закрытый обратным сводом балластного слоя породы.

Целью изобретения является обеспечение возможности замера нагрузок на лежень, закрытый балластным слоем породы.

Для достижения поставленной цели опоры установлены под углом к балке,

определяемым из соотношения

JD

CosoL

2R г где b - расстояние между концами опор;

R - радиус кривизны лежня. При этом между индикатором деформации и лежнем размещен подпружиненный относительно балки стержень, а на лежне в точках замера перпендикулярно его поверхности закреплены трубки, длина которых не меньше толщины балластного слоя породы в месте их установки, причем внутренний диаметр трубок в -6 раз больше диаметра опор и измерительного стержня. 3935 На фиг. 1 схематически показано устройство, общий вид; на фиг. 2 схема замеров. Устройство включает балку 1 с опорами 2 на концах. Посередине балки 1 устроено гнездо 3, в котором размещен болт k. По оси болта k имеется отверстие, в которое вставлен измерительный шток 5 индикатора деформации часового типа 6. Шток 5 контактирует с измерительным стержнем 7, подпружиненным относительно балки 1 пружиной 8, которая рамещена в патрубке 9, накрученном на конец болта f. В другой конец патрубка вкручен ко.жухЮ, препятствующий выпадению измерительного стержня 7 и пружины 8 из патрубка 9 и защищающий индикатор деформации 6 от повреждения при больших изменениях кривизны лежня 11. В комплект устройства входят трубки 12 с крестообразной опорой 13 на одном конце. Длина трубки 13 не меньше толщины балластного слоя породы . Труб ки 12 закреплены на лежнях 11 проволокой 15. Устройство работает следующим обра зом. На лежень 1.1 устанавливают трубки 12 и прикручивают проволокой 15 за крестообразный конец 13 на расстоянии друг от друга, равном половине расстояния между концами опор -2. Закрыв противоположные концы трубок 12 деревянными пробками, засыпают балластный слой породы в обратный свод. При замерах устройство опорами 2 и ко жухом 10 вставляют в соответствующие трубки 12 до контакта с лежнем 11. При этом измерительный стержень перемещается вверх, вoздeйcfвyя на измери тельный шток 5 индикатора деформации часового типа 6 и перемещая его на величину, определяемую стрелой прогиба лежня 11 на замерном участке. Сняв показания с индикатора деформации 6 в одной замерной точке, устройство переставляют, при этом одну из опор 2 устанавливают на месте, где была замерная Т9чка. (находился измерительный стержень 7) и так далее, пока измерительный стержень 7 не побывает в каждой трубке 12. При замерах в крайних трубках 12 опоры 2 со стороны боков выработки устанавливают без трубки, так как толщина породной подушки 1 здесь невелика. Определив величины стрел прогиба на всех замерных участках и зная их первоначальные величины, определяют изгибающий момент по известному выражению 8Е7 ь- - J. модуль упругости материала;момент инерции поперечного сечения элемента крепи; величина измерительной базы прибора; ц - стрела прогиба дуги элемента соответственно измеренная и начальная. Далее, используя дифференциальное уравнением изогнутой оси криволинейного бруса, определяют нагрузки на крепь. Устройство позволяет определить нагрузки на крепь, не искажая условий ее работы, так как отпадает необходимость устройства специальных породных подушек и осуществление других ероприятий, приближающих условия замерных устройств к расчетным. Снижается трудоемкость оборудов ия замерных станций. Увеличивается срок службы зам.ерного устройства, так как оно не подвергается воздействию окружающей среды непрерывно. Формула изобретения Устройство для измерения нагрузок на лежень крепи, включающее балку с опорами и индикатором деформации часового типа, установленным посредине балки,отли чающее ся тем, что, с целью обеспечения возможности замера нагрузок на лежень, закрытый балластным слоем породы, опоры установлены под углом к балке, определяемым из выражения Cosoi | где b - расстояние между концами опор; R - радиус кривизны лежня, при этом между индикатором деформации и лежнем размещен подпружиненный относительно балки стержень, а на лежне в точках замера перпендикулярно его поверхности закреплены трубки, длина которых не меньше толщины балластного слоя породы в месте их установки, причем внутренний диаметр трубок в k-6 раз больше диаметра опор и измерительного стержня.

Фи2,.1