Предохранительный полок

-А ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ А ВТОРСКОМЮ СВИ(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЪЙ ПОЛОК (57) Изобретение относится к горному делу, а именно к защитным устройствам углубляемых вертикальных стволов шахт и м.б. использовано в шахтном и подземном строительстве. Цель - повышение надежности работы предохранительного полка. На имеющем амортизирующую подушку перекрытии предохранительного полка шарнирно установлены опорные элементы (ОЭ) 6. На их рабочих поверхностях (РП) 7, выполненныхв виде логарифмической спирали, симметрично с обоих сторон жестко закреплены ограничители 9. При этом РП 10 каждого из ограничителей 9 эквидистантна РП 7 соответствующего ОЭ 6 и смещена относительно РП 7 в сторону оси шарнира 11. Последн 1 каждого ОЭ 6 помещен в полюсе логарифмической спирали, выполненной с параметрическим углом, меньшим угла самоторможения ОЭ 6 по материалч крепи (К) 8. При достижении на перекрытии расчетной нагрузки сопротивление материала К 8 будет преодолено РП 7. При этом ОЭ 6 будут углубляться в материал 8 до тех пор, пока не вступят в контакт с К 8 ограничители 9. Это приведет к перераспределению усилий между РП 7 и РП О, уменьшению трения и движению ОЭ 6 вниз, что будет сопровождаться снятием материала К 8 на глубину, равную расстоянию по нормам крепи между РП 7 и 10. При неровностях К 8 ограничители 9 и ОЭ 6 поворачиваются в шарнире 11, отслеживая местный рельеф при сохранении направления и величины равнодействующей3 ил.Изобретение относится к горному делу, а именно к защитным устройствам углубляемых вертикальных стволов шахт, и может быть использовано в шахтном и подземном строительстве.Цель изобретения - повышение надежности работы предохранительного полка.На фиг. 1 показан предохранительный по. лок, разрез; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А - А на фиг. 2.Предохранительный полок состоит из несущего перекрытия 1, выполненного из металлических балок и слоев деревянного наката, на котором размещена амортизирующая подушка 2 (из шлака, песка, щебня) для более равномерного распределения нагрузки от падающего подъемного сосуда 3. Амортизирующая подушка 2 сверху закрыта водонепроницаемым слоем 4 (например, цементная стяжка и т.п,). На несущем перекрытии 1 с помощью выдвижных консолей 5 шарнирно установлены опорные элементы 6, которые своими рабочими поверхностями 7 утоплены в крель 8. Таким образом, полок покоится на выдвижных консолях 5 и опорных элементах б. Рабочая поверхность 7 опорных элементов б выполнена и ниле логарифмической спирали, На опорных элементах б симметрично с обеих сторон .ксстко закреплены ограничители 9, тори,1 которых эквидистантны рабочей по.р и ги опорных элементов и смещены к в и11 вращения опорных элементов 6. Шарниропорных элементов б помещен в полюсе логарифмической спирали рабочей поверхности 7, а сама логарифмическая спираль выполнена с параметрическим углом, меньшим угла самоторможения опорных элементов 6 по материалу крепи 8.Предохранительный полок работает сле, дующим образом,Подъемный сосуд 3 при падении проламывает водонепроницаемый слой 4 и проникает в амортизирующую подушку 2, передавая часть своей кинетической энергии на несущее перекрытие 1. Как только нагрузка на несущее перекрытие 1 достигает расчетной величины, сопротивление материала крепи 8 (например, бетона) преодолевается рабочими поверхностями 7 упорных эле-.ментов 6 и они начинают двигаться вдоль образующей крепи 8, сминая ее поверхность.При этом опорные элементы 6 углубляются в материал крепи 8, поскольку работают в режиме самоторможения и трение не позволяет им скользить по поверхности крепи до тех пор, пока не вступают в контакт с крепыш 8 ограничители 9 своими торцами 10.Это приводит к перераспределению усилий между контактными поверхностями 7 и 10 опорных элементов 6 и ограничителей 9 соответственно, уменьшению трения и движению опорных элементов 6 вниз, что сопро вождается смятием материала крепи 8 на глубину, равную расстоянию по нормам к крепи между торцами 10 и поверхностью 7. Поворот опорных элементов б в шарнире 11 не происходит, когда равнодействующая всех сил взаимодействия с крепыш 8 проходит через. центр шарнира. При неровностях крепи 8 опорный элемент 6 с ограничителями 9 поворачивается в шарнире 11, отслеживая местный рельеф при сохранении направления и величины равнодействующей Т Величина равнодействующей % зависит от степени заглубления опорных элементов 6 в материал крепи 8 и его свойств. Изменяя заглубление опорных элементов 6 в крепь 8 при выборе места установки ограничителей 9, обеспечивают условие надежной работы полка, когда несущая способность его перекрытия превышает сопротивление перемещению полка.Кинетическая энергия от падения подъемного сосуда 3 затрачивается на работу по преодолению сил смятия бетона и трения рабочих поверхностей 7 опорных элементов 6 при их движении в крепи 8, Переместившись на расстояние, определяемое из условий равенства кинетической энергии падения подьемного сосуда 3 и работы сил сопротивления движению опорных элементов 6, несущее перекрытие 1 полка останавливается, удерживая на себе подъемный сосуд 3,Численные соотношения, характеризующие работу полка предлагаемой конструкции, могут быть следующие. При аварийном обрыве подъемного каната и падении подъемного сосуда массой 10 т с высоты 500 м кинетическая энергия составляет 50 МДж. При установке предохранительного полка на 16 ножевых опорных элементах (два яруса по восемь опорных элементов с сопротивлением скольжению порядка 500 кн каждый) перемещение полка после удара подъемного сосуда составляет около 7 м. При этом полок испытывает нагрузку 8 Мн, на которую следует рассчитать его несущее перекрытие. 5 10 15 20 25 3035 40 формула изобретения 45 Предохранительный полок, включающийнесущее перекрытие с амортизирующей подушкой и установленные на нем опорные элементы с ограничителями, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы предохранительного полка, опорные 50 элементы установлены на перекрытии шарнирно, а их рабочие поверхности выполнены в виде логарифмической спирали, при этом на рабочих поверхностях опорных элементов симметрично с обеих. сторон жестко 55 закреплены ограничители, рабочая поверхность каждого из которых эквидистантна рабочей поверхности соответствующего опорного элемента и смещена относительно рабо1460292 кой спирали, выполненной с параметрическим углом меньше угла самоторможения опорных элементов по материалу крепи,чей поверхности последнего в сторону оси шарнира, причем шарнир каждого опорного элемента помещен в полюсе логарифмичесг,1 Составите Техред И. В Тираж 449 ета по изобр Ж - 35, Ра омбинат Паь А. Коррес тениям и шская н ент, г. У Редактор И. ГорнаяЗаказ 441/34ВНИИПИ Государственного коми113035, МоскваПроизводственно-издательский евКорректор М. ПожоПодписноеткрытиям при ГКНТ СССРаб., д. 4/5жгород, ул. Гагарина, 101