Способ измерения нагрузок на крепь горных выработок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ измерения аа крепь, отли с целью упроще величину перем элемента, котор ействия на него м импульсом, а на крепь. вычис устройства для новленного на с я тем, что, ний, измеряют фрикционн ого ют путем возд ванным ударнь действующую вления, уста,чаюшииния измереещенияый . перемеща- калибронагрузку,ляют по л го уцарног калиброванньса;иент тренияещение фрикци Щ - эне им- коэфф- пер меи е кольжения нного элес ф ем нт ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО делАм изоБРетений и ОтнРытий(56) 1, Авторское свидетельство СССР % 870708, кл. Е 21 С 39/00, 1979,2, Авторское свидетельство СССР Мф 473917, кл. 5 01 6 7/00, 1973. (54)(57) 1, СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРУЗОК НА КРЕПЬ ГОРНЬИ ВЫРАБО" ТОК, основанный на измерении характерис-. тик перемещения фрикционного элемента10416862, Способ по п. 1, о т л и ч а ю -пульсов, измеряют суммарное перемещещ и й с я тем, что, с целью повышенияние фрикционного элемента, а затем меточности измерения, на фрикционный эле няют направление ударных импульсов на мент воздействуют серией ударных им- противоположное.где Ю; 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 5на измерении характеристик перемещения клина, внедряемого между крецью и затяжкой Ц .Недостатком известного способа. яв 10 ляется сложность выполнения измерений.Наиболее близким техническим решением к данному является способ;измерения нагрузок, основанный на измерении характеристик перемещения фрикционного эле 15 мента устройства для измерения давления, установленного на крепь 21.Недостаток данного способа заключается в значительной сложности измерений, связанной с необходимостью приложения к фрикционному элементу значительных уси.лий.Цель изобретения - упрощение измерений.Поставленная цель достигается тем, что согласно способ измерения нагрузок на крепь горных выработок, основанному на измерении характеристик перемещения фрикаионного элемента для измерения давления установленного на крепь, иэмеФ30 ряют величину перемещения фрикционного элемента, который перемацают путем воздействия на него колиброванным ударным импульсом, а нагрузкудействующую на крель. вычисляют по формулеЧЧ, 35- перемещение фрикционного элемента. Для, повышения точности измерения, на фрикционный элемент воздействуют45 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 осущвстьпяют следующим образомВ горной выработке с внешней стороны элемента крепи 1 при ее возведении устанаьпивают динамометры, содержащие фрикционный элемент 2, Нагрузку на эпемент крепи 1 измеряют следующим образом, На фрикционный элемент 2 динамометра, воздействуют калиброванным ударным импульсом и застаьпяют его пеЪреместиться, преодолевая сиды сопротивления движению (силы трения), Затем изме ряют перемещениефрикционного элемента динамометра, которое пропорционально энергии Ю удара, равной работе сил трения Р на том же перемещении. В соответствии с законом трения Кулона, силы трения Г - прямо пропорциональны нормальному давленщо Ф равному нагрузке на крепь 18,где 1 - коэффициент трения скольжения.Приравнивая энергию ударного импульса работе диссипативных сил, вычисляютнагрузку на крепь по формулеФМ= -218Учитывая 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 крепь вычисляют по формуле ин =Х а,г),и- энергия ( -того колиброванного ударного им3,1041686 , 4пульса и соответствую- перемещение фрикционного элемента 2щее ему перемещение. динамометра на величину 4 мм, что поэфрикционного элемента; воляет достаточно точно (точность нов количество последова- рядка 2-3%) и просто определить наг-тельных калиброван рузку на крель прямыми измерениями пеных ударных импульсов. ремешений.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-ударников. (типа молота Шмидте), с энер-.ных местах использования сложных и гней удара порядка 10 Дж. Измерение 15 . дефицитных измерительных инструментов, перемещений выполняют с точностью до способ, достаточно универсален и пригоден 0,1 мм, например, штангенциркулем сдля применения на рамнцх,.аверных, нониусом. При действии на элемент кре- железобетонных и др. типах крепи нодготопи 1 нормальной нагрузки 5 кН ударный вительных выработок, а также для индиимпульс с энергией 10 Йж при. коэффи-. 20 видуальных и.механизированных крепей циенте трения скольжения 0,25 вызывает очистных забоевлав.Составитель А. НазаркинаРедактор М, Товтин Техред А.Бабинец Корректор И, ВатрушкинаЗаказ,7084/32 Тираж 603, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4