Стенд для испытания шахтных крепей

ГОСУДЮфСТВЕННГЮ ДЕЛАМ И СССРРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(21) 3468091/22-03. . (54)(57) СТЕНД ДЛЯ ИСПЦХСАНИЯ ШАХТНЫХ (22.),1607.82 .. КРЕПЕЙ, включающий.корПусс рабОЧей.(46) 15.02.84. Вюл, В. 6 камерой для испытуемой крепи и на- (72) Г.Г.Литвинский, Б.А.Картозня груэочное устройство, содержащее ус. и В.П.Друцко , ,: тайовленрые по замкнутому контуру.(71). Коммунарский .горно-металлурги- корпуса. силовые элементы с пуансона- ,.ческий институт : :. : ми, о т л и ч-а ю щ и йс:я тем, , (53) 622.284(0888), что, с целью расширения диапазона (56 Р).1.:Авторское свидетельство сссР: режимов нагружения, силовые .элементы 9 373420, кл. Е 21 0 17/00, 1971. установлены попарно и соосно с внут 2, Авторское свидетельство СССР ренней и наружной сторон рабочей ка- В 39249, кл. С 01 И 19/00, 1976 меры, при этом внутренние силовыеэлементы связаны с корпусом посредством тяг, а в качестве:смовысх эле,ментов использованы подключенные кгидромагистралям параллелъно посредством клапанов гидрсдомкраты.10 Изобретение относится к горнойпромыыпенности и предназначено дляиспытания шахтной крепи в лабораторных условиях.Известен стенд для испытания крепей горных выработок, в котором гидродомкраты секций расположены в вертикальной плоскости по внешнему контуру крепи, нажимные фермы снабженысъемным балластом и направляющими сцилиндрическими шарнирами 1 3,Недостатком этого стенда является невозможность испытания крепи вусловиях отпора окружающих пород ивоспроизведения гидродомкратами заданного закона распределения нагрузки.Наиболее близким техническим решением к изобретению является стенддля испытания шахтных крепей, вклю.чающий корпус с рабочей камерой для 20испытуемой крепи и нагрузочное устройство, содержащее установленныепо замкнутому контуру корпуса силовые элементы спуансонами 23.Однако при такой конструкции 25стенда испытания можно проводитьтолько в режиме заданных нагрузок,что неполно моделирует взаимодействие крепи и массива: сложно обеспечить из-за взаимовлияния нажимныхустройств заданный закон распределения активных нагрузок, сложна регулировка усилий пружин толкателей,невозможны испытания крепи в режимепостадийного разрушения и предельныхсостояний конструкции, что снижаетдостоверность испытаний.Целью изобретения является расширение диапазона режимов нагружения.Поставленная цель достигаетсятем, что в стенде дляиспытания шахтных крепей, включающем корпус срабочей камерой для испытуемой крепи и нагрузочное устройство, содержащее установленные по замкнутомуконтуру корпуса силовые элементы с 45пуансонаьк, силовые элементы установлены попарно и соосно с внутренней инаружной сторон рабочей камеры,при этомвнутренние силовые элементы связаны скорпусом посредством тяг, а в качествесиловых элементов использованы подключенные к гидромагистралям параллельнопосредством клапанов гидродомкраты.На фиг.1 изображен стенд, общийвид, на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1. 55Стенд для испытания шахтных крепей состоит из корпуса 1 с рабочейкамерой 2, в которую помещена испытуемая крепь 3. С крепыш контактируютсвоими пуансонами 4 наружные 5 ивнутренние 6 гидродомкраты, которыесоответственно подсоединены к силовой7 и компенсирующей 8 гидромагистралям через регулируемые клапаны 9.Наружный 5 и внутренний б гидродом 1 краты попарно связаны в единую сис" тему посредством тяг 10, прикреплен" ных с одной стороны к внутреннему гидродомкрату б, а с другой - к неподвижному упору 11 корпуса, на который опирается наружный гидродомкрат 5Последний выполнен в виде жесткого пресса (т.е. работающего в режиме заданной деформации). Внутренний гидродомкрат 4 конструктивно выполнен в виде пресса, работающего в режиме заданной нагрузки.Крепь испытывают следующим обра" зом.По силовой 7 и компенсирующей 8 гидромагистралям подается к наружным 5 и внутренним б гидроцилиндрам под давлением рабочая жидкость. Гидроцилиндры 5 и б двигаются навстречудруг другу и обжимают пуансонами 4крепь 3, образуя систему попарно уравновешенных усилий, величина которых регулируется клапанами 9. Нагрузка на крепь 3 задается путем постепенного уменьшения давления рабочей жидкости в компенсирующей гидромагистрали 8, что снижает давление внутренних гидродомкратов б. Поддействием давления внешних гидроцилиндров 5 крепь 3, взаимодействуя с ними, деформируется, что приводит к перераспределению нагрузок на ее внешнем контуре, Это связано с тем,что наружные гидродомкраты 5, работая в режиме заданных перемещений,обладают падающей деформационно-силовой характеристикой, поэтому приперемещении крепи 3 внутрь нагрузкаот гидродомкратов 5 падает, а приперемещении в сторону массива возрастает. Степень изменения нагрузки в каждом из гидродомкратов 5 при перемещении зависит от его жесткости идостаточно просто поддается регулировке. Величина нагрузки на крепь контролируется датчиками. Регулируемые клапаны 9 позволяют нагружать крепь в различных режимах. При исчерпании грузонесущей способности крепи ее разрушение происходит плавно, без резких ударов и лавинообразных обрушений,Такое выполнение стенда позволвет провести испытания крепей различной формы, замкнутых и незамкнутых, жестких и податливых при нагрузках, соответствующих,реальным условиям взаимодействия крепи и массива горных пород. Это обеспечит повышение достоверности результатов испытаний, на основании которых можно принять обоснованное решение о выборе рациональных параметров крепидля конкретных горно-геологических условий или о степени работоспособности новых типов крепи перед их шахтными испытаниями и серийным изготовлением..Пономарева ар Подписное Р 5 ал ППП фПат ул.Проектна Ужг ФСоставит Редактор М.Дылын Техред Лказ .289/33 Тираж 436 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Корректор М.Демчи го комитета ССС й и открытийаушская наб., д