Анкерне кріплення

Реферат: Анкерне кріплення включає штангу з кінцевим буртиком на одному кінці, який вводиться у шпур, і різьбленням для фіксуючої гайки на другому кінці, опорну пластину, що контактує з покрівлею в місці введення штанги у шпур. На кінець штанги, який введений у шпур, послідовно встановлені конічні втулки, які мають на боковій поверхні поздовжній розріз, для можливості пружного стискання та розтискання втулок, меншою основою конічні втулки звернені до кінцевого буртика штанги, який є опорою для першої втулки, і менша основа кожної наступної конічної втулки входить в більшу основу попередньої втулки, при цьому для пружної взаємодії з штангою та стінками шпура внутрішні діаметри меншої основи конуса втулок виконані меншими за діаметр штанги, а зовнішні діаметри більшої основи конуса втулок - більшими за діаметр шпура. UA 110830 U (54) АНКЕРНЕ КРІПЛЕННЯ UA 110830 U UA 110830 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області гірничої промисловості і призначена для кріплення гірничих виробок. Відоме анкерне кріплення із замком клинощілинного типу, що складається з щілинної штанги і розпірного клина [1]. Недоліком конструкції такого анкерного кріплення є те, що несуча здатність кріплення значною мірою визначається відповідністю розмірів замкового пристрою проектним розмірам шпура. Якщо ж останні відрізняються від фактичних розмірів шпура (діаметр, глибина), то можливі великі розкиди величини несучої здатності кріплення. Найбільш близькою за технічною суттю до пропонованої корисної моделі є анкерне кріплення з розпірними замками, виконаними у вигляді кінцевого центрального конуса штанги, на якому розміщені розпірна втулка чи розпірні кільця [2]. Недоліком такого анкерного кріплення є складність конструкції та можливість самовільного змінювання несучої здатності кріплення в залежності від міцності порід, як і при використанні анкера [1]. Так, наприклад, у м'яких породах вона значно знижується при розпорі замкового пристрою. Це пов'язано з тим, що розпірні елементи не мають відносно один одного ступенів свободи переміщень, внаслідок чого всі перерізи розпірної втулки (крім першого) працюють у порушеній поверхні шпура і зв'язані з нею через штиб, що приводить до зниження несучої здатності кріплення в цілому, особливо в м'яких породах. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення несучої здатності анкерного кріплення за рахунок використання ефекту заклинювання й перерозподілу навантажень в наслідок стискання та розтискання пружних втулок при змінюванні діаметра шпура. Поставлена задача вирішується тим, що в анкерному кріпленні на кінець штанги, який введений у шпур, послідовно встановлені конічні втулки, які мають на боковій поверхні повздовжній розріз, для можливості пружного стискання та розтискання втулок, меншою основою конічні втулки звернені до кінцевого буртика штанги, який є опорою для першої втулки, і менша основа кожної наступної конічної втулки входить в більшу основу попередньої втулки, при цьому для пружної взаємодії з штангою та стінками шпура внутрішні діаметри меншої основи конуса втулок виконані меншими за діаметр штанги, а зовнішні діаметри більшої основи конуса втулок - більшими за діаметр шпура. На фіг. 1 показана конструктивна схема пропонованого кріплення; на фіг. 2 - розріз по А-А на фіг. 1. Анкерне кріплення містить штангу 1 з кінцевим буртиком 2 на одному кінці і різбленням 3 на другому кінці. На кінець штанги 1, який введений у шпур, послідовно насаджені конічні втулки 4, які мають на боковій поверхні повздовжній розріз 5. Внутрішні діаметри меншої основи конуса втулок виконані на 3…5 мм меншими за діаметр штанги, а зовнішні діаметри більшої основи конуса втулок на 3…5 мм більшими за діаметр шпура. Це разом з повздовжнім розрізом надає їм можливість радіально деформуватись при розпорі кріплення і пружного стискання і розтискання при взаємодії зі штангою і стінками шпура. Кріплення також має опорну пластину 6, що контактує з покрівлею в місці введення штанги у шпур, і фіксуючу гайку 7. Установка і робота кріплення відбувається у такий спосіб. В шпур до упору в дно вводиться штанга 1. Кожна розпірна втулка 4 по черзі насаджується на штангу 1 за допомогою настановної труби (настановна труба по довжині повинна бути більше штанги 1 на 50…100 мм). Після досягнення упору штанги 1 буртиком 2 в дно шпура, здійснюється попередній розпір втулок 4 у шпурі шляхом нанесення декількох ударів знизу по настановній трубі. Меншою основою конічні втулки орієнтовані на кінцевийбуртик, який є опорою для першої втулки. Наступні конічні втулки входять в більшу основу попередніх втулок своєю меншою основою. Втулки 4 збираються в групу (4…5 шт.) у кінцевого буртика 2 штаги 1. Кількість втулок 4 у групі визначається у кожному конкретному випадку особливо. У твердих породах і при великих довжинах штанги 1 число втулок 4 у групі може бути доведено до 8 і більше. У слабких породах необхідне число втулок значно менше. Після розпирання групи втулок 4 у радіальному напрямку здійснюється попереднє заклинювання штанги 1 і утримання її в шпурі. Настановна труба знімається зі штанги 1, на останню надівається опорна пластина б з гайкою 7. Нагвинчуванням гайки 6 здійснюється остаточне закріплення штанги 1 у шпурі. Характерною рисою роботи замкового пристрою пропонованого кріплення на відміну від прототипу є наступне. Розпірні втулки 4 пропонованого кріплення мають свободу незалежних переміщень: так при затягуванні гайки 7 кінцевий буртик 2 штанги 1, впливаючи на першу з втулок 4, викликає додаткове переміщення (входження друг у друга) тієї пари втулок, у якої на 1 UA 110830 U 5 10 даний момент є невелика різниця навантажень від дії на них стінок шпура і тим самим підключає до роботи менш навантажені пари, створюючи умови для рівного їх навантаження за всією довжиною контакту зі стінками шпура. Остання обставина є необхідною умовою підвищення несучої здатності замкового пристрою кріплення. Крім цього втулки 4 мають також можливість кутового повороту відносно одна одної і різний ступінь деформацій великих основ втулок 4 при їх взаємодії із стінками шпура, і тим самим бути нечутливими до геометрії шпура, що також сприяє підвищенню несучої характеристики кріплення. Завдяки відзначеним обставинам, пропоноване кріплення має істотні відмінності від прототипу, що приводить до нової позитивної якості - можливості підвищення несучої здатності кріплення. Пропоноване кріплення також простіше протипоставленого, що в цілому підтверджує поставлені цілі винаходу. Стендові випробування пропонованої конструкції кріплення підтвердили її позитивні якості кріплення в порівнянні з прототипом. 15 Джерела інформації: 1. Семевский В.Н. и др. Штанговая крепь. - Недра, 1985. - С. 12, рис. 5. 2. Те ж саме (С. 26, рис. 24). 20 25 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Анкерне кріплення, що включає штангу з кінцевим буртиком на одному кінці, який вводиться у шпур, і різьбленням для фіксуючої гайки на другому кінці, опорну пластину, що контактує з покрівлею в місці введення штанги у шпур, яке відрізняється тим, що на кінець штанги, який введений у шпур, послідовно встановлені конічні втулки, які мають на боковій поверхні поздовжній розріз, для можливості пружного стискання та розтискання втулок, меншою основою конічні втулки звернені до кінцевого буртика штанги, який є опорою для першої втулки, і менша основа кожної наступної конічної втулки входить в більшу основу попередньої втулки, при цьому для пружної взаємодії з штангою та стінками шпура внутрішні діаметри меншої основи конуса втулок виконані меншими за діаметр штанги, а зовнішні діаметри більшої основи конуса втулок більшими за діаметр шпура. 2 UA 110830 U 3 UA 110830 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4