Устройство для измерения нормальныхи касательных усилий на контакте кренис массивом горных пород
rII3 424976
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ
Со|оз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. Свидсте7ьстза (22) Заявлено 21.06.71 (21) 1672862/22-3 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет
Опубликовано 25.04.74. Бюллетень ¹ 15
Дата опубликования ol!исани3! 23.09.74 (51) .Ч. Кл. Е 21с 39, 00
Государственный комитет
Совета Министров СССР па делам изоооетвннй и открытий! 53) УД К 531.78 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. М. Козел, В. А. Борисовец и В. H. Рева (71) Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ
И КАСАТЕЛЬНЫХ УСИЛИЙ НА КОНТАКТЕ КРЕПИ
С МАССИВОМ ГОРНЫХ ПОРОД
Изобретение огг|осится к устройствам, предназначенным для измере!ния проявлений горного давления в подземных выработках, а именно, для одновременного .измерения .нормальных и касательных усилий на контакте крепи с массивом горных пород.
Извеси|ый прибар для измерения напряжения !в .массе грунта по контакту его с сооружением, включающий корпус, жесткую плиту с опорами и измерителыные приспособлепия, не позволяет измерять большие усилия в широком диапазоне в натурных условиях и определять их:направление.
Цель предлагаемого изобретения — повышение точности диапазона измерения .нормальных и касательных усилий на контакте крепи с массивом горных .пород.
Для этого каждый датчик выполнен в виде стержневого чувствительного элемента с тензорсзистором, закрепле!Иного в отверстии торцовой и лобовой частей жесткой плиты.
На фиг. 1 изображено, предлагаемое устройство, установленное на контакте пород с монолитной бетонной крепыш, разрез по вертикальной оси; на фиг. 2 — узел герметизации между плитой и торцовой частью опорной крышки; на фиг. 3 — частичный горизонтальный разрез»о борту плиты и опорной крышки (по оси стопорного болта), вид в плане.
Устройство содержит жесткую круговую плиту 1 и опорную |арышку 2 (см. фиг. 1). В отверстиях 3 торцовой части плиты 1 рас!10ложены датчики, выполненные в виде стсрж5 нсвого чувствительного элсме |га 4. Иа который наклеены тензорезисторы 5. Касатслы|ыс усилия от горных пород передаются опорной к13ышкой 2 на 32T I!rii11 че13ез ш213И! .И 6, рас:|Оложенные против отверспш 3. Нормаль .!ыс
10 . силия пе13едаются Н2 да ч||ки через шарики, Р аспооожoilr!bIP II03, ÎI!OPHQII кон||икон ! 130 1)I!3 отверстий 7 В лобовой части плиты 1. Б огВсрст||с 3 Вста а 7 2 i! ы пр Ольки 8. Оп 1|3 ||2 s»I;pa! IIIка 2 с помощью с|опор||!.3х болтов 9 с контр15 гайками крепится к ил||ос 1 для удобс-.ва:|ри транспортировке устройства к месту производства работ.
B бортах плиты 1 прсдусмотрси!.! сквозныс вертикальные отверстия 10 для анкеров 11.
20 с помощью !которых строго фиксируют устройство на контакте крепи 12 с породо" 13.
Для гидроизоляцпи датч33ков, уoã;I1,0â70,.—
||ых В ОТВсрстиях !|питы, врос тра!|с т|30 3|сжду
||литой и крышкой заполнено тех и !секим
25 вазелином 14. а верхняя час гь врос|ракс|па между плитой и крьпш ой уплотнена,круговой рсзинОВОЙ проклад! Ой 10 с ||pо|3020 !Iiы. !и фиксаторами 10. Сквозные огвсрсп|я для дагчиков и с го|!013пых 007.0В Гсрмсl из||ровапь!
30 также резиновыми прокладками.
424976
Принцип раооты pc iðîéñòâà заключается п следующем.
Перед производством работ с целью получения тари ровочяых графи ков для каждого датчика устройство тарируют в лабо раторных условиях. В горной выработке в сквозные отверстия 10 вводят анкеры 11, предварительно раскрепленные в скважинах, и плотно прижимают устройство к породной поверхности. Вывинчивают стопорные болты 9, освобождая крышку, и вводят устройство в работу. Касательные и нормальные усилия, возникающие под действием давления и смещения пород, через крышку и шарики передаются на,датчики, закрепленные в отверстиях торцовой и лобовой частях жесткой плиты.
Величины касательных и нормальных усилий определяют по тарировочным графикам каждого датчика. Направление максимальных касательных усилий определяют по максимальным показаниям датчиков, расположение каждого из которых относительно породных стенок крепи строго зафиксировано анкерами.
Устройство позволяет максимально упростить сборку и транспортировку к месту работы, увеличить .производительность труда при установке, обеспечить надежность, расширить диапазон измерений и производить измерения касательных усилий, действующих в различных, заранее неизвестных:направлениях.
Предмет изобретения
Устройство для измерения нормальных и.касательных усилий на контакте крепи с массивом горных пород, включающее жесткую
15 плиту с датчиками и опорную крышку, герметизирующие элементы, заделываемые в крепь, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и диапазона измерений, каждый датчик выполнен в виде стержневого чувстви20 тельного элемента с тензорезистором, закрепленного в отверстии торцовой и лобовой частей жесткой плиты.
424976
1б 15 Риг 2
Составитель Т. Шафер
Текред Е. Борисова
Корректор Л. Царькова
Редактор Н. Козлова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2468/14 Изд. № 754 Тираж 565 Подписнос
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5
