Вузол з’єднання металевого гірничого піддатливого кріплення

Вузол з'єднання металевого гірничого піддатливого кріплення, що включає верхняк, стояк, замок, який складається з охоплюючого елемента, виконаного з поздовжнім вікном, накладної скоби, виконаної з відігнутими кінцями та отвором по її центру, у якому розташований болт, і фіксуючого елемента у вигляді клина, який відрізняється тим, що охоплюючий елемент викона ний у вигляді двох сигмовидної форми захватів, кожний з яких має Г-подібні зачіпи, розміщені на торцях бокових стінок, а накладна скоба, виконана прямокутної форми з відігнутими до зовнішньої поверхні кінцями, розміщена у поздовжніх вікнах захватів, а між боковими стінками захватів та накладною скобою встановлений клин з поздовжнім отвором, до того ж на зовнішній грані клина виконані поперечні мітки, а протилежна грань клина у його вершині скошена під гострим кутом до його поздовжньої осі, болт же, вкручений у нарізний отвір накладної скоби, своєю головкою розміщений усередині захисного кільця, виконаного концентрично відносно нарізного отвору, а його нарізна частина розташована у поздовжньому отворі клина. Винахід відноситься до гірничої справи і може бути використованим у кріпленнях гірничих виробок у вугільній та гірничорудній промисловості, а саме для металевого піддатливого кріплення. Відомо устрій виконаний у вигляді з'єднуючого замка, включаючого захвати з упорною планкою, які стягують стояк з верхняком піддатливого гірничого кріплення (див. нагриклад "Отраслевую инструкцию по применению рамных и анкерных крепей в подготовительных выработках угольных и сланцевых шахт", вид ИГД ім. А. А. Скочинского, М., 1985 р. стор. 17-18, рис. 2.2). Замок у відомому устрою складається з двох прямокутних скоб з різьбами на кінцях, зблокованих фігурним хомутом, планки та чотирьох гайок. Замок служить для з'єднання внаклад елементів кріплення і утворює вузол піддатливості. При зведенні кріплення замок у зібраному вигляді з "наживлюваними" гайками надвигають на місце з'єднання елементів кріплення, гайки затягують до розклинювання профілей і початку згибу планок, а потім виконують контрольне обтягування гайок. Таким чином з'єднані замком елементи кріппення створюють вузол піддатливості, який забезпечує опір піддатливості до 200 кН. До недоліков відомого з'єднуючого замка треба віднести швидке руйнування різьбового з'єднання в умовах агресивного шахтного середовища і, як наслідок, вихід його з експлуатації, ускладнений монтаж-демонтаж з-за значної тривалості загвинчювання чотирьох гайок. З відомих рішень найбільш близьким по технічній суті і досягаемому результату є вузол з'єднання для металевого аркового кріплення (див. а. с. №1776318, М.кл. Е21Д11Л4 від 15.11.92 р.) який містить: замок, складаючийся з охоплюючих елементів П-подібної форми з поздовжніми вікнами та накладних скоб з відігнутими кінцями та отворами у центрі, крізь які проходять болти, вкручуючіся у планку з різьбовими отворами, та фіксуючих замок елементів у вигляді клинів. Монтаж вузла відомого з'єднання проводиться таким чином: накладні скоби спочатку складають з планкою шляхом введення в отвори накладних скоб болтів і послідуючого вкручування їх у різьбові отвори планки. Зібрані накладні скоби накладають на ділянку з'єднання елементів кріплення збоку виробки, одягають П-подібні охоплюючи елементи (скоби) і фіксують їх клинами та підкладками, і тільки після цього затягують болти з визначним зусиллям до повного прилягання ділянок профілей кріплення і врізання болтів у дно стояка. 00 ю со 34587 Під час демонтажу кріплення ослаблюють болти, вибивають клини і знімають замки піддатливості. Таким чином, у відомому з'єднанні болти несуть силове навантаження. Недоліками відомого вузла з'єднання металевого кріплення, взятого за прототип, є неможливість багаторазового використання, тривалий строк монтажу - демонтажу, низька надійність замка піддатливості. Наявність різьби в " умовах агресивного шахтного середовища скорочує термін експлуатації з'єднання у цілому. В основу винаходу поставлено завдання удосконалити вузол з'єднання металевого піддатливого гірничого кріплення, включаючого верхняк, стояк, замок, складаючийся з охоплюючого елемента, виконаного з поздовжнім вікном, накладної скоби, виконаної з відігнутими кінцями та отвором по її центру, у котрому розташований болт, і фіксуючого елемента у вигляді клина, щоб звести до мінімуму вплив зносу різьбового з'єднання на величину опору піддатливості та термін використання, надійно зафіксувати замок відносно стояка кріплення, підвищити його надійність і . за рахунок цього отримати стабільну, більшу величину опору на усій довжині піддатливості, знизити трудомісткість при його монтажу-демонтажу Поставлене завдання вирішується тим, що у відомому устрою "Вузол з'єднання металевого піддатливого гірничого кріплення", включаючого верхняк, стояк, замок, складаючийся з охоплюючого елемента, виконаного з поздовжнім вікном, накладної скоби, виконаної з відігнутими кінцями та отвором по и центру, у котрому розташований болт, і фіксуючого елемента у вигляді клина, згідно з винаходом передбачені слідуючи відзнаки: охоплюючий елемент виконаний у вигляді двох сигмовидної' форми захватів, кожний з котрих має* Г-подібні зацепи, розміщені на торцях бокових стінок,' а накладна скоба, виконана прямокутної форми з відігнутими до зовнішньої поверхні кінцями, розміщена у поздовжніх вікнах захватів, а поміж боковими стінками- захватів та накладною скобою встановлений клин з поздовжнім отвором, до того ж на зовнішній грані клина виконані поперечні мітки, а протилежна грань клина у його вершині скошена під гострим кутом до його поздовжньої осі, болт же, вкручений у різьбовий отвгр накладної скоби, своєю голівкою розміщений усередені захисного кільця, виконаного концентрично відносно різьбового отвору, а його різьбова частина розташована у поздовжньому отворі клина Завдяки відсутності різьбових з'єднань, передаючих силові навантаження, збільшується термін використання і величина опору піддатливості вузла з'єднання металевого піддатливого гірничого кріплення, утворювана клином за допомогою захватів і накладної скоби. Завдяки наявності на торцях бокових стінок сигмовидних захватів Г-подібних зацепів, а також болта, вкрученого у різьбовий отвір накладної скоби, який своєю голівкою розміщений усередині захисного кільця, а його різьбова частина розташована у поздовжньому отворі клина, неможливо без спеціального інструменту (для чого і застосовано захисне кільце), демонтувати увесь вузол з'єднання металевого піддатливого гірничого кріплення. Крім того Г-подібні зацепи на сигмовидних захватах надійно фіксують замок відносно стояка кріплення, полегшують його монтаж-демонтаж. За рахунок скошеної грані клина утворюється ребро - лінія опору. Якщо вставити клин між дном стояка і накладною скобою, то діючи силою на основу клина в напрямку стояка, можна прискорити зближення верхняка і стояка, чим зменшується термін на монтаж вузла. Крім того, наявність на зовнішній грані клина поперечних міток дозволяє слідкувати за навантаженням замка, що також сприяє підвищенню надійности вузла. Незначна кількість деталей замка (всього 5) дозволяє прискорити як монтаж, так і демонтаж вузла. Аналіз заявленого винаходу у порівнянні з відомим рівнем техніки не виявив там впливу запропонованих змін на досягнення технічного результату. Таким чином, заявлений винахід відповідає вимогам наявності винахідницького рівня та новизни. Суть винаходу пояснюється кресленням: Фіг 1 - загальний вигляд вузла з'єднання металевого піддатливого гірничого кріплення у робочому положенні. Вузол з'єднання містить: стояк 1, верхняк 2, сигмовидні захвати 3 з Г-подібними зацепами 4, накладну скобу 5 з різьбовим отвором по центру, клин 6 з робочими ребрами А і Б та скошеною гранню 7, а також поперечними мітками 8 на зовнішній грані клина 6 з поздовжнім отвором 9 у ньому, болт 10, голівка якого огороджена захисним кільцем 11 на накладній скобі 5, причому захвати 3 мають на бокових поверхнях поздовжні отвори 12 для монтажу накладної скоби 5 У вихідному положенні: Верхняк 2 входить у стояк 1, при цьому між фланцями верхняка 2 і стояка 1 завжди є щілина, захвати 3 із зацепами 4 монтуються на торці стояка 1 і фланцях верхняка 2, в отвори 12 захватів 3 встановлюється накладна скоба 5, між стінками захватів 3, днищем стояка 1 і накладною скобою 5 встановлюєтся клин 6 с поздовжнім отвором 9, скошена грань 7 ( під гострим кутом) клина 6 повернута до днища стояка 1. У робочому положенні: Діючи на ребро Б клина 6 у напрямку стояка 1 через опірне ребро А, зближують у вузлі з'єднання стояк 1 з верхняком 2, потім ударами по основі клина 6 досягають повного прилягання дільниць профілей стояка 1 і верхняка 2, при цьому величина опору піддатливості кріплення буде тим більше, чим менше міток 8 клина 6 буде знаходитися над накладною скобою 5. Створивши необхідний опір піддатливості, у різьбовий отвір накладної' скоби 5 встановлюють болт 10, голівка якого огороджена захисним кільцем 11, запобігаючи замок від випадкового демонтажу, а його різьбова частина розташовується у поздовжньо му отворі клина 6, обмежуючи його переміщення відносно захватів. Під впливом гірського тиску гірнича маса навантажує елементи металокріплення. Посадка кріплення (зміщення верхняка 2 відносно стояка 34587 1) відбувається коли сила тиску гірських порід перевищує силу опору піддатливості кріплення. Після вичерпання величини піддатливості кріплення проводять його демонтаж для проведення капітального ремонту виробки, а вузол з'єднання може бути використованим багаторазово. При демонтажу кріплення із вузла з'єднання металевого піддатливого гірничого кріплення спеціальним (торцевим) ключем викручують болт 10 і ударами по вершині клина 6 виймають його, потім виймають накладну скобу 5 через отвір 12 захватів 3. Один із циклів роботи завершено. Заявлений винахід промислово цінний тому, що простий по конструкції і у виготовленні, може бути втіленим у виробництво при допомозі існуючих засобів і при його здійсненні здатний забезпечити досягнення передбаченного заявниками технічного результату. Стендові випробування вузла з'єднання металевого піддатливого гірничого кріплення вказують на стабільність величини опору піддатливості на усій довжині, швидкість монтажу-демонтажу, надійне, довгострокове і багаторазове його використання. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03