Устройство для определения усилий в горных породах

 

УСТРОЙСТВО Д)1Я ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЙ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ, содержащее две параллельные пластины, расположенный между никш подвижный элемент и датчик его перемещения, отличающееся тем, что, с целью увеличения пределов измеряемого усилия и стабилизации показаний , подвижный элемент выполнен в виде нескольких параллельных проволок круглого сечения/ жестко связанных между собой концами и расположенных симметрично относительно оси устройства вдоль плоскости пластин , а в пространство между пластинами помещены прокладки из упругого материала. (Л СД оо

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

\СЮ С 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И GTHPblTMA (21) 2844521/18-10 (22) 28.11.79 (46) 30.09.83. Вюл. Р 36, (72) Ф.П. Глушихин, Г.Н. Кузнецов, В.Н. Павлов и М.Ф. Шклярский (71) Всесоюзный научно исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдервского дела (53) 531.781(088.8) (56) 1. Кузнецов Г.Н. и др. Моделирование проявлений горного давления. Л., "Недра", 1968, с. 156-159.

2. Там же, с. 159 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЙ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ, содерÄÄSUÄÄ 1045013 А кащее две параллельные пластины, расположенный между ними подвижный элемент и датчик его перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения пределов измеряемого усилия и стабилизации показаний, подвижный элемент выполнен в виде нескольких параллельных проволок круглого сечения, жестко связанных между собой концами и расположенных симметрично относительно оси устройства вдоль плоскости пластин, а в пространство между пластинами помещены прокладки из упругого материала.

1045013 где F

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения горного давления в массиве пород.

Известно устройство, содержащее набор пластин из электропроводной бумаги (11 .

Недостаток данной конструкции невысокая точность из-за нелиней: ности между деформацией и нагрузкой, что приводит к разбросу в по.казаниях и нестабильности нуля.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для опреде- ления усилий в горных породах, содержащее две параллельные пластины,. расположенный между ними подвижный элемент и датчик его перемещения. Подвижный элемент известной конструкции выполнен в виде пластины, причем усилие, прикладынаемое к наружной поверхности неподвижных пластин, определяется путем . измерения усилия перемещения подвижного элемента относительно наружных пластин в направленйи, перпендикулярном приложенному усилию.

По величине усилия перемещения подвижного элемента судят о величине усилия, приложенного к датчику 2

Однако известное устройство позволяет измерять усилия не более

1 кг/см, причем стабильность его показаний нарушается при попадании песчинок на рабочие поверхности, что приводит к изменению коэффициента трения. Цель изобретения - унеличение пределов измеряемого давления и стабилизации показаний .

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения усилий в горных породах, содер- жащем дне параллельные пластины, расположенный между ними подвижный элемент и датчик его перемещения, подвижный элемент выполнен в ниде нескольких параллельных проволок круглого сечения, жестко связанных между собой концами и расположенных симметрччно относительно оси устройства ндоль плоскости .пластин, а в пространство между пластинами помещены прокладки Из упругого материала.

На.фигя 1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1.

Устройство содержит две параллельные наружные пластины 1 и 2, между которым размещен подвижный

М элемент, выполненный в виде например, двух параллельных проволок 3 и 4 круглого сечения, жестко свя занных между собой концами и установленных симметрично относительно

5 оси устройства вдоль плоскости пластин 1 и 2. В пространство между пластинами 1 и 2 помещены проклад ки 5 и б из упругого материала, высота которых несколько превышает

IQ. диаметр проволок 3 и 4. Устройство содержит также фиксирующие штифты 7- 12.

Устройство работает следующим образом.

Усилие, приложенное к наружным пластинам 1 и 2, вначале воспринимает=я топько упругими прокладками 5 и б. При повышении усилия, когда величина сжатия станет равной разнице между начальной толщиной упругих прокладок 5 и 6 и диаметром проволоки подвижного элемента, его начинают воспринимать проволоки

3 и 4, перемещение которых фиксируется датчиком перемещения (не по25 казан). При этом случайное попадание песчинок не искажает направление перемещения устройства.

Величины измеряемых усилий н предлагаемом устройстве могут изменяться за счет чзменения соотношения толщины упругих прокладок и диаметра проволоки подвижного элемента, а также путем изменения модуля упругости материала прокладки

35 и их плошади.

Расчет усилия для конкретных услоний:ведется по формуле усилие перемещения подвижного элемента; площадь контакта проволоки; коэффициент трения между подвижным элементом и наружными пластинами; давление на устройство; жесткость прокладок; разность между толщиной поокладок и их диаметром.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить предел измеряемого усилия и достичь стабилизации показаний даже при случайном попадании песчинок, пос- . кольку это не искажает направление перемещения устройства.

1045013

Составитель 0 ° Малеева

Редактор A. Лежнина Техред В,Далекорий Корректор Ю.Макаренко

Заказ 7537/40 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/В

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4