Способ измерения нагрузок на крепь горных выработок

 

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРУЗОК НА КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБО. ТОК, основанный на измерении характерце-: тик перемещения фрикционного элемента устройств для измерения давления, уста новленного на крепь, отличающий с я тем, что, с целью упрощения измерений , измеряют величину пер лешения фросционного элемента, который перемещают путем воздействия на него калиброванным ударным импульсом, а нагрузку, действующую на крепь . вычисляют по формуле.. -энергия калиброванного ударного где W импульса; г -коэффициент трения скольжения; г I -перемещение фрикционного элемента .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„41 6 A

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 е :1 ., " .. /Р /

Е

„ : c

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ... ---„,: -: - "

К ABTOPCHOMY. СВИДЕТЕЛЬСТВУ гце ٠— энергия калиброванного ударного. импульса; — коэффициент трения скольжения — перемецение фрикционного элеC мента. ф (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ

НАГРУЭОК HA КРЕПЬ ГОРНЬИ ВЫРАБО

ТОК, основанный на измерении характерис-. тик перемешения фрикционного элемента (21 ) ЗЗБ 223 1/22-03 (22) 03,1 1.8 l. (46) 1 5.09.83 Бюл, No 34 (72) Г. Г, Литвинский (71) Коммунарский горно-металлургический институт (53) . 622.289(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

No 870708, кл. Е 21 С 39/00, 1979, 2. Авторское свидетельство СССР

No473917,,кл.,Q 01 6 7/00, 1973. устройства для измерения давления, уста новленного на крепь, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрощения измерений, измеряют величину перемешения фрикционного элемента, который . перемешают путем воздействия на него калиброванным ударным импульсом, а нагрузку, действующую на крепь . вычисляют по формуле

W и=в

2(Г

1041686

2. Способ по п. l, о т л и ч а ю - пульсов, измеряют суммарное перемещешийся тем, что, с целью повышения (ние фрикционного элемента, а затем меточиости измерения, на фрнкционный we няют направление ударных импульсов на мент воздействуют серией ударных им- противоположное.

Изобретение относигся к горному .делу и предназначено для измерения нагрузок на. конструкции крупи горных вы работок.

Известен способ измерения нагрузок . на крепь горных выработок, основанный 5 на измерении характеристик перемещения клина, внедряемого меящу крецью и затяжкой (Ц .

Недостатком известного способа. яв10 ляется сложность выполнения измерений.

Наиболее близким техническим решением к данному является способ;измерения нагрузок, основанный на измерении характ фистик перемещения фрикционного элеf5 мента устройства для измерения давления, установленного на крепь $2).

Недостаток данного способа заключает ся в значительной сложности измерений, . связанной с необходимостью приложения к фрикционному элементу значительных усилий.

Цель изобретения — упрощение измерений.

25 что согласно способ измерения нагрузок на крепь горных выработок, основанному на измерении характеристик перемещения фрикпионного элемента для измерения давления установленного на крепь, иэмее

30 ряют величину перемещения фрикционного элемента, который перемецают путем воздействия на него колиброванным ударным импульсом, а нагрузку, действующую на крель вычисляют по формуле ф 35

N=- —

2Н где W - энергия калиброванного ударного импульса;

- коэффициент трения скольжения;

- перемещение фрикционного элемента.

fN, где f - коэффициент трения скольжения, Приравнивая энергию ударного импульса работе диссипативных сил, вычисляют нагрузку на крепь по формуле

Ф

218

Учитывая аддитивное свойство работы, .для повышения точности измерения нагрузки на крепь, на фрикционный элемент 2 .динамометра воздействуют серией последовательных импульсов и измеряют суммарное перемещение фрикционного элемента на крель вычисляют по формуле где М/;

Для., повышения точности измерения, на фрикпионный элемент воздействуют

45 серией ударных импульсов, измеряют суммарное перемещение фрикционного элемента, а затем меняют направление ударных импульсов на противоположное.

На чертеже изображен элемент крепи с измерительным устройством.

Способ осуществляют следующим образом ..

В горной выработке с внешней стороны элемента крепи 1 при ее возведении устанавливают динам ометры, содержащие фрикционный элемент 2, Нагрузку на элемент крепи 1 измеряют следующим образом. На фрикционный элемент 2 динамометра, воздействуют калиброванным ударным импульсом и заставляют его пе Ъ реместиться, преодолевая силы сопротивления движению (силы трения). Затем изме ряют. перемещение фрикционного элемента динамометра, которое пропорционально энергии М удара, равной работе сил трения P на том же перемещении.

В соответствии с законом трения Кулона, силы трения F — прямо пропорциональны нормальному давлению Ot равному нагрузке на крепь и и =x. Iw,taf.3„), (=1 и — энерГия (-ТОГО колиб1 рованного ударного им3, 10416B6 . 4 пульса и соответствую- : перемещение фпикционного элемента 2 щее ему перемещение . динамометра на величину 4 мм, что поэфрикционного элемента; воляет достаточно точно (точность нов количество послецова- рядка 2-3%) и просто определить наг- тельных калиброван- > руэку на крепь прямыми измерениями пеных ударных импульсов. ремацений.

О пределение нагрузки при необхоци- Предлагаемый способ позволяет упросмости многократно повторяют, периоди- тить и ускорить процесс измерения чески меняя направление ударных импуль- нагрузки на крепь горных выработок, сов на противоположное. 10 поскольку резко упрощается и удешевляется конструкция динамометра и динамомет -..

Калиброванные ударные импульсы про-: рической станции в целом, измерение нагизводят, например, с помощью пружинных . Рузки можно нроиэводить в труцнодоступ- уцарников (типа молота Шмидте), с енер- ных местах использования сложных и гней удара порядка 10 Дж. Измерение . 3s дефицитных измерительных инструментов, перемещений выполняют с точностью до: способ, достаточно универсален и пригоден

0,1 мм, например, штангенциркулем с для применения на рамных,.аасерных, нониусом. При действии на элемент кре- железобетонных и др. типах крепи нодготопи l нормальной нагрузки 5 кН уцарный вительных выработок, а также для индиимпульс с энергией 10 Йж при. коэффи-. 20 видуальных и механизированных крепей циенте трения скольжения 0,25 вызывает- очистных забоев лав.

Составитель А. Назаркина

Редактор М. Товтин Техреп А.Бабинец Корректор H. Ватрушкина

Заказ,7084/32 Тираж 603 . Подписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4