Установка для моделирования работы основания подрабатываемой территории

 

Изобретение относится к области строительства и предназначено для моделирования процесса обрушения свода выработки при внезапных разрушениях крепи и исследования деформаций грунтов и слабых горных пород над разрушенным участком выработки. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения возможности осадки штампов при достижении на них заданной нагрузки. Для этого установка снабжена силовыми пружинами I1, при этом кулачки 9,10 снабжены фиксаторами-пальцами 12, закрепленными на вращающемся кулачке 10, a в звездочке 6 выполнена ответная пальцу 12 осевая канавка 13, С ростом нагрузки на штампах пружины 11 сжимаются, кулачок 10 опускается, a палец 12 входит в канавку 13. Кулачок 10 проворачивается относительно кулачка 9, выступы кулачка 9 входят в вырезы на торце другого кулачка 10 и происходит осадка штампа 4. Порядок осадки штампов определяется динамикой процесса перераспределения нагрузки на них при разгрузке других . штампов. 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 G 01 Н 33/24

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4251100/29-33 (22) 27.05.87 (46) 15.02,89. Бюл. У 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус и F..Â.Âîëêoâà (53) 624.131.154 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1337474, кл. F. 02 П 1/00, )986.

Авторское свидетельство СССР

У 1394103, кл. G 01 N 3/24, G О1 N 33/249 1987. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

РАБОТЫ ОСНОВАНИЯ ПОДРАБАТЫВАЕМОЙ

ТЕРРИТОРИИ (57) Изобретение относится к области строительства и предназначено для моделирования процесса обрушения свода выработки при внезапных разрушениях крепи и исследования деформаций грунтов и слабых горных пород

„„Я0„„1458819 А 1 над разрушенным участком выработки.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей установки путем обеспечения возможности осадки штампов при достижении на них заданной нагрузки. Для этого установка снабжена силовыми пружинами 11, при этом кулачки 9,10 снабжены фиксаторами-пальцами 12, закрепленными на вращаюшемся кулачке 10, а в звездочкеке 6 выполнена ответная пальцу 12 осевая канавка 13. С ростом нагрузки на штампах пружины 11 сжимаются, кулачок 10 опускается, а палец 12 входит в канавку 13. Кулачок 10 проворачивается относительно кулачка 9, выступы кулачка 9 входят в вырезы на торце другого кулачка 10 и происходит осадка штампа 4, Порядок осадки штампов определяется динамикой процесса перераспределения нагрузки на них при разгрузке других штампов. 1 ил.

1458819

Изобретение относится к строи1 тельству и может быть использовано при инженерно-геологических изыска" ниях на подрабатываемых территориях.

Цель изобретения — расширение

5 функциональных возможностей установки путем обеспечения возможности осадки штампов при достижении на них заданной нагрузки. 10

На чертеже схематически представлена предлагаемая установка.

Установка содержит станину 1, раз-. мещенную на ней камеру 2 для модели основания 3, набор штампов 4, образу- 15 ющих днище камеры 2, нагрузочные винты 5, соосные штампам 4, звездочки 6, соединенные цепной передачей

7 с двигателем 8, и торцовые кулачки 9 и 10 с фиксаторами, размещенны- 20 ми между штампами 4 и винтами 5.

Кроме того, установка снабжена силовыми пружинами 11, установленными между винтами 5 и кулачками 9 и 10.

Фиксаторы кулачков выполнены в виде 25 пальца 12, закрепленного радиально на вращающемся кулачке 10, и ответной пальцу осевой канавки 13, выполненной в звездочке. Звездочки 6 расположены на вращающемся кулачке

I0. Установка имеет регулировочные пружины 14. Усилия поджатия пружин

14 регулируются гайками 15, а пру" жин 11 — нагрузочными винтами 5.

Кулачковый механизм представляет собой выступ на торце одного кулачка 9

35 и ответный вырез на торце вращающегося кулачка 10 ° В исходном положении пальцы 12 не входят в осевые канавки 13. Соединение штампов с кулачками 9 выполнено разъемным, и при срабатывании кулачка штампы удерживаются пружинами 14, а кулачки 9 выходят из взаимодействия со штампами 4. Это позволяет, вращать кУлачки 45 после срабатывания фиксатора и разгрузки штампа без вращения штампа. Соединение штампа с кулачком 9 может быть иным, но врацение эвеэ" дочек 6 после срабатывания кулачков

9 и 10 не должно приводить к враще50 нию штампов 4.

Установка работает следующим обр аз ом.

Включают двигатель 8 и при помощи цепной передачи 7 вращают звездочки 6. Вращают нагруэочные винты 5 одного или группы штампов 4, являющихся по задаче испытаний инициато,. рами Раз,грузки. При этом кулачки Я и 10 этих штампов 4 и сами штампы смещаются в направлении действия . нагрузки и гольцы 12 соответствующих кулачков входят в осевые канавки звездочек. При попадании пальцев в канавки звездочки производят ..роворот кулачков 10 по отношению к кулачкам 9, которые смещаются в

1 осевом направлении совместно со тампами 4. Штампы разгружаются, кулачки 9 выходят из взаимодействия со штампами, штампы удерживаются пружинами 14 и поддерживают заданную пружинами нагрузку, разгрузив, при этом часть образца, для которой эти штампы являются опорой. Эта часть эксперимента соответствует в натуре первому обрушению крепи или иному случаю потери .опоры (полностью или частично) грунтом или горной породой. Разгрузка первых штампов вызывает пригруэку остальных штампов и на части из иих уро" вень нагрузки становится равным нагрузке срабатывания фиксатора кулачка, поскольку рост нагрузки иа штампах вызывает деформацию пружин 11. и осевое смещение кулачков до положения, при котором пальцы 12 попадают в соответствующие канавки. Срабатывание фиксаторов приводит к повороту элементов кулачка с резкой разгрузкой штампов и пригруэкой остальных штампов. Пригрузка вызывает разгрузку новых штампов 4 и так далее по всей площади опоры грунта.

Происходит лавинообразная разгрузка штампов 4 в последовательности, определенной динамикой распределения нагрузок в ходе разгрузки, В ходе опыта наблюдают за сдвижением грунта, за изменениями профиля поверхности образца, Следующий опыт проводят при начальной разгрузке других штампов, при другом усилии срабатывания фиксаторов, при другом уровне нагрузки на раэгружаемых штампах. В результате исследования взаимосвязь динамики распределения нагрузки с площадью и формой начальной разгрузкй (площадью и формой площади разрушения первых несущих элементов, поддерживающих грунт над выработанным пространством), с прочностью несущих элементов и их остаточной прочностью (задаются соответственно усилиями срабатывания кулачков и усилиями

Составитель Л,Рябченков

Техред Л.Олийнык

Корректор И Нулла

Редактор С,Лисина

Заказ 366/50 Тираж 788 Подписное

ВН101ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при (KHT СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

145 на пружинах 14 после срабатывания кулачков). В соответствии с этим приводятся особенйости смещения грунта и особенности изменений на поверхности модели.

Технические преимущества предлагаемой установки состоят в том, что на ней возможно исследование динамики перераспределения нагрузок на площадь опоры грунта при лавинообразном разрушении поддерживакщих элементов. Результаты исследований позволяют оценить последствия динамического смещения грунта при различных прочностных свойствах поддерживающих элементов для изменений поверхности над выработанным и обрушаемым пространством.

Формул а из обр ет ения

Установка для моделирования работы основания подрабатываемой тер8819

4 ритории, содержащая станину, размещенную на ней камеру для модели основания, набор штампов, обраэую5 щих днище камеры нагрузочные винУ ты, соосные штампам, и привод в виде набора звездочек, соединенных цепной передачей с приводом, и торцовые кулачки с фиксаторами, расположенные между штампами и винтами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения возможности осадки штампов при достижении на них заданной нагрузки, установка снабжена силовыми пружинами, установленными между кулачками и нагруэочными винтами, фиксаторы кулачков выполнены в виде пальцев и ответных им осевых канавок в звездочках, расположенных на подвижных элементах кулачков.