Секция механизированной крепи
Владельцы патента RU 2439329:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)
Изобретение относится к горному делу, а именно к механизированным крепям. Техническим результатом является увеличение объема рабочего пространства. Секция механизированной крепи содержит неподвижную опору, шарнирно связанный с опорой распорный гидродомкрат, шток поршня распорного гидродомкрата, шарнирно связанный со звеном поддержки, шатун звена поддержки, звено ограждения, двухшарнирное и трехшарнирное звенья. Звено ограждения выполнено в виде коромысла ограждения, которое одним из своих шарниров вводится в кинематическую пару с неподвижной опорой. Трехшарнирное звено является трехшарнирным шатуном, двухшарнирное звено является коромыслом трехшарнирного шатуна. Трехшарнирный шатун соединен с неподвижной опорой через коромысло трехшарнирного шатуна. Распорный гидродомкрат, шток поршня, звено поддержки, шатун звена поддержки, трехшарнирный шатун, коромысло трехшарнирного шатуна соединены в пятизвенную цепь. 1 ил.
Изобретение относится к горному делу, а именно к механизированным крепям.
Известна секция механизированной крепи [1, стр.113, рис.3.25], содержащая распорный гидродомкрат, звено поддержки, козырек. Недостатком такой секции является то, что управление движением поддерживающего звена или звена поддержки перекрытия осуществляется распорным гидродомкратом, шток поршня которого опирается в единственную точку звена поддержки, что приводит к появлению значительного по длине вылета козырька, подверженного изгибу под действием обрушающейся кровли.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению является секция механизированной крепи [2], содержащая распорный гидродомкрат со штоком и поршнем, звено поддержки, шатун звена поддержки, звено ограждения, первое коромысло звена ограждения, являющееся трехшарнирным звеном и второе коромысло звена ограждения, являющееся двухзвенным звеном.
Тем не менее и этой конструкции присущ недостаток. Если считать, что рабочее пространство крепи ограничено четырехзвенной цепью, то все дополнительные рычаги, а именно шатун звена поддержки и первое коромысло звена ограждения, будут загромождать рабочее пространство.
Задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка прототипа, т.е. увеличение объема рабочего пространства, что, в частности, достигается введением пятизвенной цепи, ограничивающей рабочее пространство.
Технический результат достигается тем, что в секции механизированной крепи, содержащей неподвижную опору, шарнирно связанный с опорой распорный гидродомкрат, шток поршня распорного гидродомкрата, шарнирно связанный со звеном поддержки, шатун звена поддержки, звено ограждения, двухшарнирное и трехшарнирное звенья, в которой звено ограждения выполнено в виде коромысла ограждения, которое одним из своих шарниров вводится в кинематическую пару с неподвижной опорой, трехшарнирное звено является трехшарнирным шатуном, двухшарнирное звено является коромыслом трехшарнирного шатуна, трехшарнирный шатун соединен с неподвижной опорой через коромысло трехшарнирного шатуна, а распорный гидродомкрат, шток поршня, звено поддержки, шатун звена поддержки, трехшарнирный шатун, коромысло трехшарнирного шатуна соединены в пятизвенную цепь.
Общий вид предлагаемой секции механизированной крепи показан на чертеже.
Устройство состоит из распорного гидродомкрата 1, штока 2 поршня, звена 3 поддержки, шатуна 4 звена 3 поддержки, звена ограждения, являющегося коромыслом 5 ограждения, трехшарнирного звена, являющегося трехшарнирным шатуном 6, двухзвенного звена, являющегося коромыслом 7 трехшарнирного шатуна 6, т.е. 7 подвижных звеньев и неподвижной опоры 8.
При этом можно увидеть 10 кинематических пар пятого класса: один шарнир распорного гидродомкрата 1 с неподвижной опорой 8, поступательную пару штока 2 поршня в распорном гидродомкрате 1, шарнир штока 2 поршня со звеном 3 поддержки, шарнир звена 3 поддержки с коромыслом 5 ограждения, шарнир звена 3 поддержки с шатуном 4, шарнир шатуна 4 с трехшарнирным шатуном 6, шарнир трехшарнирного шатуна 6 с коромыслом 7, шарнир коромысла 5 ограждения с трехшарнирным шатуном 6, шарнир коромысла 7 с неподвижной опорой 8, шарнир коромысла 5 ограждения с неподвижной опорой 8.
Работоспособность предлагаемой секции механизированной крепи определяется согласно известной формуле Чебышева П.Л. [3, стр.47, фор.(2.8)], имеющей вид:
W=3·n-2·p5=3·7-2·10=1,
где W - подвижность механизма;
n - число подвижных звеньев;
p5 - число кинематических пар пятого класса.
Т.е. достаточно одного движения - распорного гидродомкрата, чтобы вся конструкция совершала предсказуемые движения.
Работает устройство следующим образом.
В распорный гидродомкрат 1 подается жидкость под давлением. Воздействуя на поршень штока 2, жидкость приводит в движение звено 3 поддержки. В свою очередь, звено 3 поддержки передает движение шатуну 4 звена 3 поддержки, который воздействует на трехшарнирный шатун 6 коромысла 5 ограждения, заставляя его приспосабливаться к неравномерному давлению кровли. Трехшарнирный шатун 6 коромысла 5 ограждения удерживается коромыслом 7 трехшарнирного шатуна 6 и коромыслом 5 ограждения.
Таким образом, описанная конструкция позволяет получать большой объем рабочего пространства, т.к. гидродомкрат, шток поршня, звено поддержки, шатун, трехшарнирный шатун, коромысло ограждения и неподвижная опора образуют шестиугольное пространство. Новая схема секции работоспособна при использовании коромысла ограждения, совершающего вращательное движение, и конструкция обеспечивает надежную защиту необходимого рабочего пространства.
Источники информации
1. Докукин А.В., Коровкин Ю.А., Яковлев Н.И. Механизированные крепи и их развитие. - М.: Недра, 1984. - 288 с.
2. Патент №2303699. Секция механизированной крепи / Дворников Л.Т., Князев А.С., Стариков С.П. (РФ) - №2005141748; приоритет от 30.12.2005; опубл. 27.07.2007, Бюл. №21.
3. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - М.: Наука, 1975.
Секция механизированной крепи, содержащая неподвижную опору, шарнирно связанный с опорой распорный гидродомкрат, шток поршня распорного гидродомкрата, шарнирно связанный со звеном поддержки, шатун звена поддержки, звено ограждения, двухшарнирное и трехшарнирное звенья, отличающаяся тем, что звено ограждения выполнено в виде коромысла ограждения, которое одним из своих шарниров вводится в кинематическую пару с неподвижной опорой, трехшарнирное звено является трехшарнирным шатуном, двухшарнирное звено является коромыслом трехшарнирного шатуна, трехшарнирный шатун соединен с неподвижной опорой через коромысло трехшарнирного шатуна, а распорный гидродомкрат, шток поршня, звено поддержки, шатун звена поддержки, трехшарнирный шатун, коромысло трехшарнирного шатуна соединены в пятизвенную цепь.
