Ресорний верхняк індивідуального кріплення

Ресорний верхняк рами індивідуального кріплення, що містить консоль, яка складається з верхньої і нижньої ресорних смуг, задні частини яких зігнуті вгору під гострим кутом відносно поздовжньої площини передньої частини консолі і жорстко закріплені до плоскої опори, по боках тіла якої виконані пази під шипи стояка, при цьому передній кінець верхньої ресорної смуги консолі виконаний у вигляді крюка V-подібної форми, передня частина якого зігнута вгору і спрямована під тупим ку C2 2 (19) 1 3 го донизу заднього кінця плоскої опори, а відстань між похилими поверхнями щок по нормалі до неї дорівнює півторакратному розміру товщини передньої стінки крюка V-подібної форми [див. Авторське посвідчення СРСР№1603013, з пріоритетом від 15.11.88 р., кл. 5Е21Д17/02, яке опубліковане в бюлетені №40, 30, 10. 90р.]. Недоліком відомих нам конструкцій ресорних верхняків індивідуального кріплення є відсутність можливості забезпечити в спряжуваних ланках чітку фіксацію місця новомонтованого верхняка в раму індивідуального кріплення з раніше установленим в ній верхняком через розворот і сповзання навішуваного верхняка в горизонтальній площині під впливом горизонтальної складової гравітаційної сили від його маси, при цьому не виключається можливість повного виходу навішуваного верхняка з вузла з'єднання, що створює небезпеку травмування обслуговуючого персоналу. Зазначений недолік посилюється при кріпленні індивідуальним кріпленням очисних виробок на тонких і дуже тонких вугільних пластах похилого і крутопохилого падіння, оскільки зі збільшенням кута падіння пласта, що відпрацьовується зростає величина згаданої вище горизонтальної складової гравітаційної сили. Найбільш близьким технічним рішенням, взятим як прототип, є ресорний верхняк індивідуального кріплення, який має консоль, що складається з верхньої і нижньої ресорних смуг, задні частини яких зігнуті вгору під гострим кутом відносно поздовжньої площини передньої частини консолі і жорстко закріплені до плоскої опори, в тілі якої по її боках виконано по декілька пар пазів для розміщення в одній з них шипів стояка, який установлюється під верхняк. При цьому передній кінець верхньої ресорної смуги консолі виконай у вигляді крюка V-подібної форми, передня частина якого зігнута вгору і направлена під тупим кутом до основної частини консолі, а задній кінець верхньої ресорної смуги зігнутий донизу під тупим кутом відносно нижньої поверхні похилої частини консолі і утворює верхню щоку вилки, паралельну нижній щоці вилки, виконаній у вигляді зігнутого донизу заднього кінця плоскої опори консолі верхняка. Крім того, на основній частині консолі виконана додаткова похила частина, спряжена із задньою похилою частиною і основною частиною консолі по дузі кола, центральний кут якого дорівнює гострому куту нахилу задньої частини відносно поздовжньої площини основної частини консолі. Причому дуга кола виконана довжиною не більше двократної довжини задньої похилої частини консолі верхняка [див. Авторське посвідчення СРСР №1763670, з пріоритетом від 11.03.90p., КЛ.5Е21Д11/14: 17/02, яке опубліковане в бюлетені №35, 23.09.92p.]. Недоліком відомого технічного рішення, взятого як прототип, також є відсутність можливості забезпечити чітку фіксацію спряжуваних ланок, що знову установлюються в раму індивідуального кріплення верхняків з раніше установленими верхняками через імовірність нестиковки з'єднуваних ланок або повне випадання вже навішеного верхняка з вузла з'єднання під впливом горизонтальної 81602 4 складової гравітаційної сили від його маси, що може стати причиною травматизму обслуговуючого персоналу при виконанні ним процесу кріплення очисних виробок. Цей конструктивний недолік знижує рівень безпеки робіт, збільшує тривалість технологічного циклу і трудомісткість робіт по кріпленню очисних виробок індивідуальним кріпленням, особливо у виробках тонких і дуже тонких вугільних пластів похилого і крутопохилого падіння. В основу винаходу поставлена задача створення ресорного верхняка індивідуального кріплення, в якому на передній стінці крюка У-подібної форми виконай П-подібний виріз, а задній кінець нижньої ресорної смуги консолі зістикований з нижньою поверхнею верхньої зігнутої донизу щоки вилки, зігнутої разом з нею донизу, і має виконаний Т-подібний виступ, взаємодіючий з П-подібним вирізом, виконаним на передній стінці крюка Vподібної форми раніше установленої в рамі індивідуального кріплення ланки ресорного верхняка. При такому конструктивному рішенні досягається технічний результат, що полягає в підвищенні безпеки монтажних робіт, і виключенні травматизму від падіння верхняків у процесі кріплення очисних виробок за рахунок забезпечення чіткої фіксації місця установки спряжуваних ланок верхняків, завдяки чому забезпечується досягнення також споживчих властивостей, які полягають у скороченні часу виконання технологічного циклу і зниженні трудомісткості монтажнодемонтажних робіт при кріпленні очисних виробок індивідуальним рамним кріпленням на тонких і дуже тонких вугільних пластах. Ця обставина дозволяє у цілому знизити експлуатаційні витрати при кріпленні очисних виробок і ліквідувати соціальні витрати на компенсаційні виплати за шкоду, заподіяну здоров'ю травмованих робітників. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому ресорному верхняку індивідуального кріплення, що має консоль, яка складається з верхньої і нижньої зістикованих по всій довжині ресорних смуг, задні частини яких зігнуті вгору під гострим кутом відносно поздовжньої площини передньої частини консолі і жорстко закріплені до плоскої опори, забезпеченої фіксуючими парами пазів для кріплення верхняка з шипами на головці стояка, що гарантує виключення можливості проковзування стояка відносно верхняка при відхиленні його положення від нормалі, при цьому передній кінець верхньої ресорної смуги консолі виконай у вигляді крюка V-подібної форми, передня частина якого зігнута вгору і направлена під тупим кутом до основної частини консолі, а задній кінець від верхньої ресорної смуги зігнутий донизу під тупим кутом відносно нижньої поверхні похилої частини консолі і утворює верхню щоку вилки, паралельну нижній щоці вилки, виконаній у вигляді зігнутого донизу заднього кінця плоскої опори верхняка, причому на основній частині консолі виконана додаткова похила частина, спряжена із задньою похилою частиною і основною частиною консолі по дузі кола, центральний кут якого дорівнює гострому куту нахилу задньої частини відносно поздовжньої площини основної частини консолі, при цьому 5 дуга кола виконана довжиною не більше двократної довжини задньої похилої частини консолі згідно з винаходом, на передній стінці крюка Vподібної форми виконай П-подібний виріз, а задній кінець нижньої ресорної смуги консолі верхняка, що виступає в простір вилки та зістикований з нижньою поверхнею верхньої зігнутої донизу щоки вилки, зігнутий разом з нею донизу і має виконаний Т-подібний виступ, взаємодіючий з П-подібним вирізом на передній стінці крюка V-подібної форми раніше установленого в рамі індивідуального кріплення ресорного верхняка. Завдяки такому виконанню ресорного верхняка індивідуального кріплення забезпечується наявність причинно-наслідкового зв'язку між всією сукупністю істотних ознак винаходу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, оскільки при з'єднанні ресорного верхняка, що знову навішується, з раніше установленим у рамі індивідуального кріплення верхняком забезпечується чітка фіксація ланок верхняків, що спряжуються, за допомогою взаємодії Т-подібного виступу, виконаного на розташованій під верхньою щокою вилки задній зігнутій донизу частині нижньої ресорної смуги консолі верхняка, що навішується, з Пподібним вирізом, виконаним на передній стінці крюка V-подібної форми раніше установленого в рамі індивідуального кріплення верхняка. При цьому торцева поверхня заднього зігнутого донизу кінця нижньої ресорної смуги, зістикованого з нижньою поверхнею верхньої щоки вилки верхняка, що навішується, жорстко взаємодіє з торцевою поверхнею зігнутого вгору крюка V-подібної форми раніше установленого в рамі індивідуального кріплення верхняка, забезпечуючи тим самим надійний зв'язок у вузлі сполучених ланок верхняків кріплення за рахунок виключення випадків спонтанного їх роз'єднання в рамі індивідуального кріплення. Це рішення дозволяє забезпечити досягнення поставленої мети створення ресорного верхняка для кріплення очисних виробок тонких і дуже тонких вугільних пластів з отриманням при реалізації технічного результату - підвищення безпеки робіт при кріпленні очисних виробок індивідуальним кріпленням і досягнення споживчих властивостей зниження трудомісткості і зменшення експлуатаційних витрат, а також соціальних витрат (компенсаційні виплати за шкоду, заподіяну здоров'ю травмованих робітників). Аналіз винаходу, що заявляється, у порівнянні з відомим рівнем техніки не виявив негативного впливу конструктивних змін у ресорному верхняку індивідуального кріплення на досягнення технічного результату. Таким чином, винахід, що заявляється, відповідає вимозі наявності винахідницького рівня і новизни. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на Фіг.1 схематично зображений пропонований ресорний верхняк (загальний вигляд); на Фіг.2-вигляд по стрілці А на Фіг.1; на Фіг.3 - вигляд по стрілці Б на Фіг.1; на Фіг.4 - вигляд по стрілці В на Фіг.1; на Фіг.5 - положення установлюваного верхняка при його навішуванні до раніше установленого: на Фіг.6 - те ж, після притиснення верхняка до покрів 81602 6 лі пласта зусиллям, що розвивається гідростояком. Ресорний верхняк індивідуального кріплення (Фіг.1-2) складається з консолі 1, що має верхню 2 і нижню 3 ресорні смуги, задні частини 4 яких зігнуті вгору під гострим кутом a1, відносно поздовжньої площини передньої частини консолі 1 і жорстко закріплені до плоскої опори 5, наприклад, за допомогою декількох заклепок 6. Плоска опора 5 забезпечена декількома (наприклад, двома, трьома) парами фіксуючих пазів 7, які разом з шипами на верхній головці гідравлічного стояка забезпечують надійність їх з'єднання в рамі індивідуального кріплення. Необхідність мати декілька пар пазів 7 зумовлена гірничотехнологічними вимогами, витікаючими з допусків точності дотримання параметрів технології виймання вугілля і кріплення. З боку задньої частини 4 кінці ресорних смуг 2 і 3 зігнуті донизу під тупим кутом a 2 відносно нижньої поверхні цієї частини 4. При цьому задній кінець верхньої ресорної смуги 2 утворює верхню щоку 8 вилки, а задній виступаючий у простір вилки кінець 9 нижньої ресорної смуги 3 зістикований з нижньою поверхнею верхньої зігнутої щоки 8 вилки. Причому нижня щока 10 вилки виконана у вигляді зігнутого донизу заднього кінця плоскої опори 5. Паралельні між собою щоки 8 і 10 утворять у цілому вилку ресорного верхняка з шириною S і глибиною h вузла зачеплення навішуваного верхняка з раніше установленим верхняком у рамі індивідуального кріплення. Зовнішня овальна поверхня вилки 11 служить для забезпечення певного характеру силової взаємодії ланки верхняка з покрівлею пласта при розпорі під ним гідравлічного стояка і його розвантаженні. На передньому кінці консолі 1 верхня ресорна смуга 2 зігнута у вигляді V-подібного крюка 12, передня стінка 13 якого направлена вгору під тупим кутом аз відносно поздовжньої площини передньої частини консолі 1. При цьому кути a 2 і a 3 завжди повинні дорівнюватися один одному, а площина передньої стінки 13 V-подібного крюка 12 і площина щок 8 і 10 направлені так, що утворять між собою гострий кут a 4, якій дорівнює куту a1 з вершиною над верхняком. При будь-яких кутових значеннях a3 = a2 і змінної товщини d передньої стінки 13 Vподібного крюка 12 постійність кутового переміщення верхняка, що навішується, відносно раніше установленого зберігається, оскільки в даній конструкції верхняка величина його залежить тільки від товщини d передньої стінки 13 крюка 12, величина якого, у свою чергу, пов'язана з шириною вузла зачеплення S, яка дорівнює півторакратній величині товщини d передньої стінки 13 крюка 12. Таке конструктивне виконання ресорного верхняка забезпечує підвищення експлуатаційної надійності верхняків шляхом усунення випадків спонтанного їх роз'єднання в рамі індивідуального кріплення. На основній частині 14 консолі 1 виконана додаткова похила частина 15, спряжена із задньою 7 похилою частиною 4 з довжиною l1 і основною частиною 14 консолі 1 по дузі кола з довжиною l2, таким чином, що центральний кут a 5 при різних значеннях радіуса R кола і, отже, при різних значеннях довжини l2 цієї дуги, повинен бути рівним гострому куту a1 нахилу задньої частини 4 відносно поздовжньої площини основної частини 14 консолі 1 верхняка. При цьому дуга кола виконана довжиною l2 не більше двократної довжини l1 задньої похилої частини 4 консолі 1. На передній стінці 13 V-подібної форми крюка 12 консолі 1 верхняка виконаний П-подібний виріз 16, а розташований між щоками 8 і 10 вилки задній кінець 9 нижньої ресорної смуги 3 консолі 1 верхняка зігнутий донизу, виконаний зістикованим з нижньою поверхнею верхньої зігнутої донизу щоки 8 вилки і на ньому виконай Т-подібний виступ 17, взаємодіючий з П-подібним вирізом 16 на передній стінці V-подібної форми крюка 12 раніше установленого ресорного верхняка в рамі індивідуального кріплення. У початковому положенні (Фіг.5), коли оператор при черговому приєднанні навішуваного верхняка, до раніше установленого, навішує його щокою 8 вилки на V-подібної форми крюк 12, вільний кінець щоки 10 упирається в передню стінку 13 крюка 12, кінець якого у свою чергу упирається в щоку 8 вилки. При цьому Т-подібний виступ 17 нижньої ресорної смуги 3 верхняка, що навішується, входить в П-подібний виріз 16, виконаний на передній стінці 13 V-подібної форми крюка 12 верхняка, раніше установленого в рамі індивідуального кріплення. Такий взаємозв'язок елементів з'єднувального вузла між верхняками забезпечує надійне попереднє закріплення навішуваного верхняка і не потребує інших засобів на стадії монтажних робіт при кріпленні покрівлі в робочому просторі очисної виробки. Процес підтиснення ресорного верхняка до покрівлі пласта (Фіг.5-6) здійснюється після установки гідравлічного стояка 18 під плоску опору 5, фіксуючі пази 7 якої входять в зачеплення з шипами на головці стояка 18, а нижня поверхня цієї опори розташовується під гострим кутом відносно робочої поверхні головки стояка. Підтиснення верхняка до покрівлі пласта здійснюється в процесі розпору гідравлічного стояка 18. Спочатку в контакт з покрівлею пласта вступає овальна поверхня 11 вилки 8 задньої частини 4 консолі 1 верхняка. Задня частина 4 навішеного верхняка під дією зусилля розпору гідравлічного стояка 18 повертається у вузлі сполучення стояка з фіксуючим пазом 7 плоскої опори 5 відносно поверхні верхньої щоки 8 вилки. 81602 8 При цьому відбуваються одночасні переміщення вилки навішеного верхняка відносно передньої стінки 13 V-подібної форми крюка 12, раніше установленого в рамі кріплення верхняка і консолі 1 навішеного верхняка до зіткнення її верхньої ресорної смуги 2 з покрівлею пласта, після чого подальший поворот задньої частини 4 викликає тільки пружну деформацію ресорних смуг 2 і 3 консолі 1 навішеного верхняка, створюючи цим необхідну силу притиснення консолі 1 до покрівлі пласта. При цьому зігнутий донизу задній кінець 9 нижньої ресорної смуги 3 торцевою поверхнею входить у взаємодію з торцевою поверхнею передньої стінки 13 V-подібної форми крюка 12 раніше установленого в рамі кріплення верхняка, що забезпечує надійне сполучення верхняків у зоні з'єднання елементів рами кріплення і виключає випадки їх спонтанного роз'єднання. При розвантаженні гідравлічного стояка 18 по мірі опускання його головки потенційна енергія пружно деформованих ресорних смуг 2 і З консолі 1 верхняка забезпечує зворотний поворот задньої частини 4 консолі 1. При цьому консольна частина верхняка приймає первинне положення, коли овальна поверхня 11 вилки ще знаходиться в контакті з покрівлею пласта. Такий характер розвантаження верхняка запобігає можливості його силового викиду в бік і, отже, забезпечує безпечні умови роботи в процесі кріплення очисної виробки. При подальшому опусканні стояка передня стінка 13 Vподібної форми крюка 12 верхняка переміщається по похилій поверхні щоки 8 вилки і виходить із зачеплення вилки без додаткових зусиль оператора. Виконання в ресорному верхняку, що заявляється, на передній стінці V-подібної форми крюка П-подібного вирізу і виконання заднього виступаючого в простір вилки кінця нижньої ресорної смуги консолі зігнутим донизу і зістикованим з нижньою поверхнею зігнутої донизу верхньої щоки вилки і з Т-подібним виступом, взаємодіючим з П-подібним вирізом на передній стінці крюка V-подібної форми раніше установленого в рамі кріплення верхняка, дозволяє при його реалізації забезпечити досягнення технічного результату - підвищення безпеки монтажно-демонтажних робіт з відповідним у процесі кріплення зменшенням травматизму (і компенсаційних виплат) шляхом забезпечення чіткої фіксації місця з'єднання ланок верхняків, а також досягнення при цьому додаткових споживчих властивостей - скорочення часу технологічного циклу при кріпленні виробки при відповідному зниженні експлуатаційних витрат. Отже, конструкція ресорного верхняка індивідуального кріплення, що заявляється, відповідає вимозі промислової застосовності. 9 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 81602 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601