Лабораторный практикум по ККПС 2011

101

Подготовка прибора ИИД-3 к работе

ипорядок измерения

1.Открыть крышку и нажать на кнопку ИЗМ.

2.Поочередно нажатием на кнопки КУ и КМ проверить исправность источников питания. При этом в обоих случаях стрелка микроамперметра должна остановиться между предпоследней

ипоследней крупными рисками (между делениями 40–50) шкалы.

3.Нажать на кнопку ПМ или М и ВКЛ и через 3–5 минут после включения прибор готов к работе.

4.После подготовки прибора для измерения присоединить к нему динамометр (ВХОД-1 или ВХОД-2).

5. Нажать на кнопки 0 на переключателях 100 и 1000.

6.С помощью ручки УСТО установить стрелку микроамперметра на середину шкалы (на 0).

7.Нажать на кнопку МОСТ и с помощью кнопок переклю-

чателей 100 и 1000 довести стрелку микроамперметра до минимального отклонения.

8.При нажатой кнопке МОСТ с помощью лимба РЕОХОРД установить стрелку микроамперметра на нуль.

9.Снять показания прибора (показания лимба РЕОХОРД и переключателей ×100 и ×1000 складывать).

Обработка результатов тарировки динамометров и оформление лабораторной работы

По результатам измерений, приведенных в табл. 18 и 19, строят в декартовой системе координат графики тарировки, т.е. зависимости между нагрузкой и показаниями ИИ-2У, ИИД-3 в отдельности для каждого динамометра. Графики должны вычерчиваться в масштабе.

102

Динамометрические крепи

При расчете и выборе параметров крепи важно знать не только суммарную величину нагрузки, но и характер распределения ее по всему периметру крепи, который может быть определен при натурных измерениях. Однако измерения, проводимые с помощью одиночных динамометров, устанавливаемых под стойку

103

или верхняк, позволяют определить лишь соответствующие опорные реакции крепи. Поэтому для улучшения эпюры распределения усилий по периметру крепи необходимо применять большое число одиночных динамометров, располагая их на некотором расстоянии друг от друга по периметру крепи, или специальные динамометрические крепи, на которых смонтированы динамометры или другие измерительные устройства.

По принципу действия измерительных устройств динамометрические крепи могут быть классифицированы следующим образом:

динамометрические крепи, состоящие из элементов крепи, применяемой для крепления сооружений в данных условиях, и оборудованные группой механических динамометров, установленных по периметру крепи и перекрытых специальными траверсами;

динамометрические крепи, состоящие из элементов крепи, применяемой для крепления данного сооружения, и оборудованные дополнительными площадками с тарированными пружинами или другими измерительными средствами;

динамометрические крепи, состоящие из элементов крепи, применяемой для крепления исследуемого сооружения, и оборудованные дополнительными баллонами с битумом или маслом для распределения давления;

специальные динамометрические крепи, оборудованные тензометрическими или другими датчиками для измерения усилий в отдельных их элементах.

Д и н а м о м е т р и ч е с к а я а р о ч н а я к р е п ь Д А К

(рис. 3) предназначена для измерения нагрузок на металлические податливые арочные крепи. Она состоит из внутренней жесткой металлической рамы (кольца) 1, изготавливаемой из широкополочного двутавра или спецпрофиля. Вокруг этой жесткой конструкции помещается обойма 2, состоящая из не скрепленных между собой сегментов крепи, поверх которых укладывается железобетонная затяжка. Между жесткой рамой (кольцом) и обоймой помещаются динамометры 3 типа ЭД-5, ЭД-10, число которых по периметру может быть 6–12. Чем больше динамометров, тем точнее кривая распределения давления по контуру с породой.

104

Давление пород воспринимается отрезками спецпрофиля и передается динамометрам. Величины нагрузок на крепь в измеряемых точках определяются по тарировочным графикам динамометров.

2

1

Рис. 3. Динамометрическая арочная крепь ДАК

Д и н а м о м е т р и ч е с к а я т ю б и н г о в а я к р е п ь Д Т К (рис. 4) предназначена для измерения нагрузок на тюбинговые крепи, в частности на гладкостенную тюбинговую крепь ГТК конструкции КузНИИшахтостроя. Она состоит из железобетонных тюбингов 1 и металлических площадок 2, укрепленных на тюбингах с помощью закладных деталей и натяжных болтов. Между каждым тюбингом и металлической площадкой помещают динамометры или винтовые пружины сжатия 3, осадка которых прямо пропорциональна воспринимаемой нагрузке и измеряется индикатором часового типа 4.

105

Нагрузка на тюбинг в случае применения винтовых пружин определяется по формуле

n

P K i1 i2 Pпр ,

i 1

где Р – нагрузка на тюбинг; K – средний тарировочный коэффициент; i1 – первоначальный отсчет по индикатору в момент установки тюбинга; i2 – отсчет по индикатору в момент измерения нагрузки; n – число пружин на тюбинге; Pпр – суммарное усилие предварительного сжатия всех пружин тюбинга перед установкой.

А

А А

3 2

1

Рис. 4. Динамометрический тюбинг крепи ДТК

О ф о р м л е н и е л а б о р а т о р н о й р а б о т ы

В работе следует привести и кратко описать:

схему устройства каждого изученного прибора (с указанием основных элементов конструкции приборов);

общий вид динамометрических крепей ДАК и ДТК;

106

принцип действия приборов и динамометрических

крепей;

отдельные схемы установки динамометров МСД и ЭД на крепях горных выработок;

описание основных достоинств и недостатков изученных приборов и динамометрических крепей;

графики тарированных приборов.

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1.Объясните конструкцию и принцип работы динамометров МСД-30 и МСД-50.

2.Как устроены и по какому принципу работают динамометры ЭД-5 и ЭД-10?

3.Объясните устройство и принцип работы динамометрических крепей ДАК и ДТК.

4.Как устанавливают динамометры МСД и ЭД на рамных и сплошных крепях горных выработок?

5.Назовите основные достоинства и недостатки динамометров МСД-30 и МСД-50.

6.В чем заключаются основные достоинства и недостатки динамометров ЭД-5 и ЭД-10?

7.Как влияет «жесткость» и конструктивная податливость крепи на величину нагрузки на крепь горных выработок?

8.Чем объясняется неравномерное распределение нагрузки по периметру крепи подземных горных выработок?

9.Чем обусловлено проведение измерений нагрузок на крепи непосредственно в горных выработках (подземных сооружениях)?

10.Ваши предложения по совершенствованию изученных приборов и динамометрических крепей для измерения нагрузок на крепи горных выработок.

11.Объясните, с какой целью производится тарировка динамометров.

12.Каков порядок тарировки механических стоечных динамометров?

13.Как тарируются динамометры ЭД-5 и ЭД-10?

14.Как строятся графики тарировки динамометров?

110

ется через демпферное отверстие штуцера 12 с манометром 13. Манометр крепится к штуцеру при помощи гаек 14 и 15.

Для предотвращения утечки масла предусмотрены уплотнительные кольца 16, 17, 18 и прокладки 19, 20. Лабиринтные канавки 21 и уплотнительное кольцо 22 установлены с целью защиты шарикоподшипника от угольной и породной пыли. Техническая характеристика прибора ПКА представлена в табл. 20.

При вращении натяжной гайки 8 по часовой стрелке гаечным ключом с храповиком (рис. 3) винт 2 со шпонкой 22, увлекая за собой конец анкера, втягивается в полость цилиндра 1 и передает осевое усилие на шарикоподшипник 9 и плунжер 10. В результате этого создается давление в полости А.

340

Рис. 3. Гаечный ключ с храповиком

Таблица 20

Т е х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а п р и б о р а П К А