Устройство для нагружения горных пород в массиве

(51) Е 21 С 39/00; В 66 Р 3/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ терпсти диапазона измеряемых харак за счет измерения запрсдел теристик горных пород, жено источником давления гистрирующей аппаратурой, движной лопастью и подпруж ьных ха оно сн ренепоиненны полнен с радиальными отверстиями дляподключения источника давления, арычаг выполнен в виде подвижнойлопасти, зубья которой обращены всторону .зубьев храпового колеса, ис осевым отверстием, в котором установлен с возможностью осевого перемещения подпружиненный стержень сквадратной головкой, обращенной всторону винта винтовой пары, а винтустановлен соосно стержню и вы.полнен с глухим квадратным отверстием в торце, обращенном к.стержню. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) Е.Д, Певзнер и А.И. Нимец (7 1) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 861601, кл. Р 21 С 39/00, 1979.2. Авторское свидетельство СССР 9 235275, кл, В 66 Р 3/ 14, 1967 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРУЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ, содержащее корпус, рычаг с зубьями, храповое колесо и винтовую пару с самотормозящейся резьбой, причем гайкой винтовой пары является резьба, выполненная в корпусе,. о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью расширения. 80111740 НИЯ . "/к,к,тержнем, при этом корпус жесткооединен с неподвижной лопастью и выИзобретение относится к горномуделу, а именно к определению механических свойств горных пород взапредельной области деформировянияв шахтньгх условиях. 5Известно устройство для определения запредельных характеристик горных пород в массиве, включающеесоединенные с насосом трубопроводамигидродомкраты, плунжеры которых 10выполнены ступенчатыми, а корпусаснабжены силовыми ограничителями имеханизмами поворота 1 1Недостатком данного устройстваяяляется сравнительно низкая удельная нагрузка на массив,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство пля нагружгния горных породв массиве,содержаще корпус, рычаг с зуОбьями,храповое колесо и винтовую пару ссамотормозящейся резьбой, причемгайкой винтовой пары является резьба,выполненная в корпусе 2 1,Недостатком известного устройства 25янляется невозможность созданиявысокой нагрузки. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых характе- ЗОрнстик эа счет измерения запредельных характеристик горных пород.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для нагружениягорных пород в массиве, содержащее З 5корпус, рычаг с зубьями, храповоеколесо и винтовую пару с самотормозящейся резьбой, причем гайкой винтовой пары является резьба, выполненная в корпусе, снабжено источником 4 Одавления с регистрирующей аппаратурой, неподвижной лопастью и подпружиненным стержнем, при этом корпусжестко соединен с неподвижной лопастью и выполнен с радиальньии отверстиями для подключсния иснкадавления, я рычаг выполнен в видеподвижной лопасти, зуоья которойобращены в сторону зубьев храповогоколеса,и с осевым отверстием, в кото Ором установлен с возможностью оснога перемещения подпружиненный стержень с квадратной головкой, обращенной в сторону винта винтоой пары,я винт установлен соосно стержню 55и выполнен с глухим квадратным отверстие,. в торце, обращенном кстержню,На фиг, 1 показана конструкцияг)редлагяемого устройства, разрез,ня фиг. 2 - сечение А-Л на фиг. 1,Устройство для нагружения горныхпород в массиве состоит из корпусас резьбой в нижней части и силового винта 2 установленных междуопорными плитами 3 и чч через сферический подпятник 5, Внутри корпусаразмещены неподвижная лопасть (ши)бер) 6 и подвижная лопасть 7 сзубьями 8,Между винтом 2 и подвижной лопастью 7 устновлен промежуточный1 храповой механизм, включающий храповое колесо 9, стержень 10 с квадратчой головкой 11 и пружину 12. К корпусу гидрадомкрата с помощью трубопроводов 13 и 14 подсоединены четырехходовой кран 15 и ручной насос 16с манометром 17,Устройство работает следующимобразом,После завершения подготовительныхоперяпий по изготовлению образцатребуемого размера в массиве, монтажа устройства и измерительных приборов производят нагнетание жидкостипод давлением в полость В, Тогдалопасть 7 поворачивается по часовойстрелке на некоторый угол. Хряповоеколесо 9 через стержень 10 с квадратной головкой 11 поджимается пружиной 12 к зубьям 8 подвижной лопасти 7 поэтому вращение передаетсяня винт 2, который отвинчиваясь изгайки, через сферический подпятник 5передает усит)ие на опорные плиты 3и на горный массив. Краном 15 сбрасывают давление в полости В, Тяк какдара винт-гайка является самотормозящейся, то разгрузки массива не про -исходит, как зто имеет место визвестном устройстве. Затем нагнетают жидкость в полость Б, Происходитповорот лопасти 7 против часовойстрелки. Зубья храпового колеса выполнены таким образом, что при повороте против часовой стрелки зубча.:ое колесо 9 выходит из зацепления,я ток квадратной головки 11 опускается вниз на высоту зуба, Под влиянием пружины 12 происходит сцеплениекранового механизма. Давленияжидкости в полости Б сбрасываюти нагнетают жидкость в полостьВ и т.д.дР23 МЬ( 2 г) йР - перепад давления между полостями В и Б,Р - плечо приложения силы, - рабочая площадь лопасти,Ь - длина лопасти по высотегде цилиндра,Крутящий момент М, развиваемыйустройством, определяется следующимвыражением 111 ИСЗВ - внутреннйй диаметр цилиндра,Я - диаметр лопасти.Таким образом, путем увеличениядлины в рабочей части подвижнойлопасти, т.е, высоты гидродомкрата,можно существенно увеличить крутящиймомент, а следовательно, удельную нагрузку на массив цо 120 ИПа и более.10 Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить удельнуюнагрузку на массив и получать запредельные характеристики скальныхгорных пород в массиве.Составитель Г.Алексеев тор С.Черни дактор Г.Волко еле вич хре Заказ 7167 21 ПодписноеСР Л иал ППП "Патент", г, Уятород, ул. Проектная Тирак 56ВНИИПИ Государс по делам изобр 113035, Иосква,енного комитетаений и открытий