Спецпрофиль

, В. И. М кулов во ССС 14, 1986 ому дегорных надежз спец- геология ее не- П внахв узлах я узлов актного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Центральный научнокий геологоразведочный ии благородных металлов(54) СПЕЦПРОФИЛЬ (57) Изобретение относится к гор лу и предназначено для крепления выработок. Цель - обеспечение ности работы податливой крепи профиля (СП) в сложных горно ческих условиях за счет повышени сущей способности при соединении лестку путем повышения трения податливости и за счет усилени податливости путем увеличения кон давления в клине. Для этого толщина пря молинейного днища 1 спецпрофиля равна высоте фланцев 3 и составляет 3,9 - 4,4 толщины боковых стенок (БС) 2 СП. Угол наклона БС 2 к оси симметрии СП равен углу, образованному продолжением средних линий БС 2 и осью симметрии при пересечении этих линий в центре изгиба сечения СП. Внутренняя поверхность СП выполнена эквивалентно внешней. Поверхности (П) 4 и 5 БС 2 выполнены с переменным углом наклона и угол наклона внешней боковой П 4 в области днища ад определен по ф-ле: а=а + (3 - 5) , где а, - угол наклойа БС 2. Точка изменения угла наклона внутренней П 5 смещена вдоль вертикальной оси СП от точки изменения угла наклона внешней П 4 на расстояние 1,2 - 1,25 толщины днища. Внешняя П 4 на уровне днища выполнена с накаткой или с рифлениями. Наличие клина, образованного в днищевой части соединеных СП, позволяет увеличить клиновый эффект в 1,5 - 2,0 раза. При этом косвенно производится усиление БС 2. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.1587202 10 15 20 25 30 35 45 40 50 чения контактного давления взаимодействующих поверхностей профилей в клине. Внеш няя боковая поверхность днища профиля в этом случае снабжена рифлениями, причем рифления могут иметь пилообразную, полно- образную, параболическую или трапециевидб Л 1 0751 аа + 3Изобретение относится к горному делу, и именно к шахтным металлическим податливым крепям из специального взаимозаменяемого унифицированного профиля (СВПУ).Целью изобретения является обеспечение надежности работы податливой крепи из пецпрофиля в сложных горно-геологических словиях поддержания выработок за счет овышения несущей способности при соединении профилей внахлестку, путем повышеия трения в узлах податливости, а также а счет усиления узлов податливости пуем увеличения контактного давления в лине.На фиг. 1 изображен специальный заимозаменяемый унифицированный проиль (СВПУ), общий вид; на фиг. 2 - соеинение профилей внахлестку.Предлагаемый спецпрофиль состоит из рямолинейного днища 1, боковых стенок 2, ланцев 3, внешней поверхности 4 бокоой стенки 2, внутренней поверхности 5 оковой стенки 2 и компенсационного заора 6.Толщина днища 1 равна высоте фланцев 3 и составляет 3,9 - 4,4 толщины боковых стенок 2, а угол наклона боковых стенок к оси симметрии профиля равен углу, образованному продолжением средних линий боковых стенок профиля и осью симметрии при пересечении этих линий в центре изгиба сечения спец- профиля,Элементы крепи из спецпрофиля укладываются с нахлестом друг на друга и стягиваются соединительными узлами. При этом контакт профилей осуществляется по боковым стенкам 2 и с расклинивающимэффектом между внешней поверхностью боковой стенки 4 в области днища одного элемента и внутренней поверхностью 5 другого элемента.Несущая способность податливой металлической крепи зависит от усилия сопротивления в замках податливости, поэтому для увеличения несущей способности крепи, работающей в тяжелых горно-геологических условиях, внешняя поверхность боковой стенки 4 днища 1 спецпрофиля снабжена накаткой, за счет этого происходит повышение сил трения в клине, противодействующих относительному перемещению профилей в соединении. Для максимального повышения несущей способности податливой крепи, работающей в особо тяжелых горно-геологических условиях, увеличение сопротивления в узлах податливости достигается посредством увелиную формы и иметь любой угол наклона относительно как продольной, так и вертикальной оси профиля. При стягивании спец- профилей между собой замковыми соединениями выступающие части рифлений одного профиля взаимодействуют с внутренней поверхностью боковых стенок другого профиля, образуя при этом в местах контакта площадки текучестиъ. В этом случае сопротивление перемещению профилей в соединении будет зависеть не только от сопротивления трения стали по стали, а будет определяться еще и упруго-пластическими свойствами материала, т. е. стали.Под воздействием горного давления на крепь происходит перемещение профилей в узлах податливости и взаимный износ трущихся поверхностей в клине.Известно, что угол наклона боковых стенок аб, профиля относительно его вертикальной оси симметрии составляет а, = =14, а для уменьшения напряжений в сечении от кручения продолжение средних линий боковых стенок совпадает с центром изгиба сечения. Таким образом, максимальный угол наклона а =а, +5 клиновидной, внешней и внутренней частей профиля СВПУ определен из условия наименьшего влияния введенных уклонов на технические характеристики профиля и смещения центра изгиба его сечения от заданного положения, так для профилей СВПУ 15 угол наклона клиновидной части днища составляет а ==а, +5, а для профилей СВПУ 33 соответственно равена=а, +3.Узлы податливости металлической крепи относятся к высоконагруженным фрикционным соединениям, поэтому в результате взаимных перемещений профилей в них происходит деформация шероховатостей и износ контактируемых поверхностей боковых стенок профиля, достигающий величины до 1 мм. Поэтому для повторного использования профилей при их соединении в крепи предусмотрен компенсационный зазор, необходимый для надежного их соединения только в клиновидной части. Величина компенсационного зазора профиля СВПУ 33 составляет 0,2 толщины днища профиля. Этот параметр определяется диапазоном допусков на геометрические размеры (Л), необходимых при прокате профилей. Помимо этого при максимальном износе (б) контактируемых поверхностей в клиновидной части профиля в 1 мм вертикальные перемещения (1) в соединении их между собой будут равныЬ 34 в 1 085 мц1 да,+3 0,30 мм что составляет 0,20 толщины днища профиля СВПУ 33 (31,6 мм).Для спецпрофиля СВПУ 15 эта величина компенсационного зазора составит1587202 Формула изобретения Составитель Л. ЧистоваРедактор В. Бугренкова Техред А. Кравчук Корректор С. ЧерниЗаказ 2405 Тираж 388 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНГ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 5что равно 0,25 толщины днища (20,6 мм). Наличие клина, образованного в днищевой части соединяемых спецпрофилей, позволяет увеличить клиновой эффект в 1,5 - 2,0 раза, при этом косвенно производится усиление боковых стенок профиля, за счет чего увеличивается до 5 о его пластический момент сопротивления сечения %,, а центр тяжести как и прежде равноудален от крайних волокон сечения,Введение накатки и рифлений на боковой части днища расширяет диапазон использования специальных взаимозаменяемых унифицированных профилей в горном деле. 1. Спецпрофиль, содержащий прямолинейное днище толщиной, равной высоте фланцев и составляющей 3,9 - 4,4 толщины боковых стенок спецпрофиля, боковые стенки, имеющие угол наклона к оси симметрии профиля, равный углу, образованному продолжением средних линий боковых стенок профиля и осью симметрии при пересечении этих линий в центре изгиба сечения спецпрофиля, внутренняя поверхность спецпрофиля выполнена эквивалентно внешней, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности работы податливой екрепи из спецпрофиля в сложных горно- геологических условиях за счет повышения ее несущей способности при соединении профилей внахлестку, поверхности боковых стенок выполнены с переменным углом наклона и угол наклона внешней боковой поверхности стенки в области днища а определен по формулеа, =а,+(3 - 5);где а, - угол наклона внешней поверх О ности боковых стенок профиля,а точка изменения угла наклона внутренней поверхности боковой стенки смещена вдоль вертикальной оси профиля от точки изменения угла наклона внешней поверхности боковой стенки на расстоянии 1,2 - 1,25 толщины днища.2. Спецпрофиль по п. 1, отличающийсятем, что, с целью увеличения несущей способности податливой крепи из спецпрофиля за счет повышения трения в узлах по датливости, внешняя поверхность боковойстенки на уровне днища выполнена с накаткой.3. Спецпрофиль по п. 1, отличающийсятем, что, с целью повышения несущей способности податливой крепи за счет усиления узлов податливости путем увеличения контактного давления в клине внешняя поверхность боковой стенки на уровне днища выполнена с рифлениями.