Вузол піддатливості для кріплення з коробчастого профілю

Реферат: Вузол піддатливості для кріплення з коробчастого профілю складається з двох елементів кріплення, що сполучаються, та механізму тертя. Кінці елементів, що сполучаються, на ділянці стику мають фаски, стінки кінця одного з елементів кріплення хрестоподібно деформовані, а усередині кінця іншого елемента паралельно осі нерухомо закріплені фігурні клини, які своїми кромками взаємодіють зі стінками попередньо деформованого елемента, причому ділянка стику розташована у обоймі, що щільно прилягає, і одним кінцем спирається на упори, які закріплені на елементі з фігурними клинами, а на інший її кінець по внутрішньому периметру встановлено центрувальні елементи. UA 88666 U (54) ВУЗОЛ ПІДДАТЛИВОСТІ ДЛЯ КРІПЛЕННЯ З КОРОБЧАСТОГО ПРОФІЛЮ UA 88666 U UA 88666 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої галузі та підземного будівництва і її слід використовувати як елемент кріплення гірничих виробок та підземних споруд. Відомий вузол піддатливості, який являє собою відрізок круглої труби, розташований між двома опорними плитами, та приварений до них боковими поверхнями [Соловьев В.А. Новые способы поддержания горных выработок и их сопряжений в соляных породах / В.А. Соловьев, В.Н. Аптуков // Горный журнал. - 2012. - № 8. - С. 127-129]. При зростанні навантаження на верхню опорну плиту, відрізок труби між опорними плитами деформується, тим самим забезпечуючи піддатливість конструкції. Недоліками такої конструкції слід вважати: неможливість регулювання сили опору вузла; обмежена величина піддатливості, яку лімітує діаметр відрізка труби, що використовують в конструкції; ненадійність з'єднання труби з опорними плитами, що може призвести до руйнування конструкції, особливо при ексцентричних навантаженнях; неможливість монтажу та використання вузла в умовах газових шахт, бо він потребує зварювальних робіт. Відомий вузол піддатливості, корпус якого зварено з двох відрізків швелера; на верхній кінець корпусу приварено сталевий хомут [Справочник по креплению горных выработок. Гелескул М.Н., Хорин В.Н., Киселев Е.С., Бушуев Н.П. - М.: "Недра", 1972. - С. 52-53]. Всередині корпусу є направляючі, а до верхньої його частини з внутрішньої сторони приварена клинова пластина. Між корпусом вузла та профілем кріплення розташований самозатяжний клин. Завдяки застосуванню клинової пари у замку виникає зусилля розпору, яке забезпечує опір кріплення. Недоліки цієї конструкції полягають у необхідності виготовлення досить складних деталей, що суттєво збільшує собівартість вузла; складності монтажу, невеликої надійності конструкції ізза недостатньої або надмірної сили опору при неправильному встановленні елементів вузла, зокрема самозатяжного клина; неможливості регулювання величини піддатливості. Найбільш близьким за технічною суттю та ефектом, що досягається, є вузол піддатливості, який складається з коробчастого корпусу та затискних планок, що скріплені болтами [Справочник по креплению горных выработок. Гелескул М.Н., Хорин В.Н., Киселев Е.С., Бушуев Н.П. - М.: "Недра", 1972. - С. 53-54]. Планки виконані у вигляді пластин, які оснащені ріжучими зуб'ями. Під дією зусилля від затягування болтів, зуб'я проникають у стінки профілю кріплення та прорізають борозни, створюючи опір піддатливості. Суттєвими недоліками цієї конструкції є обмежена величина опору піддатливості, оскільки складно створити досить великі зусилля за допомогою планок та болтів для забезпечення проникнення зуб'ів у стінки профілю; необхідність виготовлення зуб'ів з твердих сплавів для запобігання їх деформування під час роботи у вузлі, що призводить до збільшення собівартості конструкції; обмежена величина піддатливості, складність конструкції. Технічною задачею корисної моделі є створення такого вузла піддатливості для кріплення з коробчастого профілю, який, завдяки особливостям взаємодії та деформування несучих елементів в сполученні, має регульовану несучу спроможність, необмежену величину піддатливості, зручну та швидку технологію зведення кріплення у виробці, просту конструкцію, малу металоємність, трудомісткість встановлення і вартість. Поставлена задача вирішується тим, що у вузлі піддатливості для кріплення з коробчастого профілю, який складається з двох елементів кріплення, що сполучаються, та механізму тертя, згідно з корисною моделлю, кінці елементів, що сполучаються на ділянці стику, мають фаски, стінки кінця одного з елементів кріплення хрестоподібно деформовані, а усередині кінця іншого елемента нерухомо закріплені паралельно осі фігурні клини, які своїми кромками взаємодіють зі стінками попередньо деформованого елемента, причому ділянка стику елементів розташована у обоймі, що щільно прилягає і одним кінцем спирається на упори, які закріплені на елементі з фігурними клинами, а на інший її кінець по внутрішньому периметру встановлено центрувальні елементи. Конструкцію вузла піддатливості показано на фіг. 1 - вид спереду, на фіг. 2 - вид зверху, та загальний вигляд елементів: фіг. 3. - попередньо деформований, фіг. 4. - з фігурними клинами. Вузол піддатливості складається з несучого елемента з коробчастого профілю 1, у якому стінки одного з кінців попередньо хрестоподібно деформовані 2, усередині іншого з коробчастих елементів кріплення 3, що сполучаються нерухомо закріплені паралельно осі фігурні клини 4. Ділянка сполучення елементів 1 та 3 поміщена у обойму 5, яка щільно прилягає до елемента 3 з фігурними клинами 4 та спирається на упори 6, нерухомо закріплені на елементі 3. На кінець обойми 5, який контактує з несучим елементом 1 по внутрішньому периметру встановлено центрувальні елементи 7. Елементи 1 та 3 на своїх кінцях, що стикуються, мають фаски 8. Завдяки тому, що усередині кінця одного з несучих коробчастих елементів кріплення 3, що сполучаються, встановлено фігурні клини 4, при зміщенні несучого елемента 1 під дією на нього 1 UA 88666 U 5 10 15 20 25 30 35 зовнішнього повздовжнього навантаження у напрямку елемента 3, клини 4 своїми кромками взаємодіють зі стінками елемента 1, створюючи сили тиску між поверхнями тертя, тим самим забезпечуючи піддатливість конструкції та її опір повздовжнім навантаженням. Оскільки ділянка стику поміщена у обойму 5, яка щільно прилягає до елемента 3 та спирається на упори 6, закріплені на його стінках з зовнішньої сторони, усувається вірогідність зміщення обойми з ділянки стику, розриву стінок елемента 3, виламування або небажаного деформування фігурних клинів 4 під час зміщення несучого елемента з коробчастого профілю 1 у напрямку елемента 3, чим забезпечується постійна величина сил тертя у вузлі та його надійна робота. Завдяки тому, що кінець обойми 5, який взаємодіє з несучим елементом 1 містить центрувальні елементи 7, встановлені по його внутрішньому периметру, забезпечується співвісність елементів 1 та 3 при їх монтажі та подальшій роботі у вузлі піддатливості. Оскільки стінки одного з кінців несучого елемента з коробчастого профілю 1 попередньо хрестоподібно деформовані, а кінці несучих елементів 1 та 3, що сполучаються, мають фаски 8, виключається можливість заклинювання цих елементів при їх взаємному зміщенні у вузлі піддатливості, особливо на початку роботи після монтажу. Запропонована конструкція вузла піддатливості для кріплення з коробчастого профілю забезпечує конструктивно необмежену величину піддатливості та можливість широкого регулювання сили його опору. При необхідності мати максимальний опір вузлу, слід використовувати несучі елементи 1 та 3 однакового типорозміру. Для зниження сили опору несучий елемент 1 повинен мати розміри, менші за елемент 3, крім того, сила опору може регулюватись зміною ширини фігурних клинів 7. Таким чином, запропонований вузол піддатливості для кріплення з коробчастого профілю вирішує поставлену задачу і завдяки своїй конструкції має регульовану в широкому діапазоні зусиль несучу спроможність, майже ідеальну деформаційно-силову характеристику, значну величину піддатливості, повну конструктивну готовність для використання в кріпленні, зручну та швидку технологію зведення кріплення у виробці, високу надійність функціонування, просту конструкцію, малу металоємність, трудомісткість встановлення і вартість. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Вузол піддатливості для кріплення з коробчастого профілю, який складається з двох елементів кріплення, що сполучаються, та механізму тертя, який відрізняється тим, що кінці елементів, що сполучаються, на ділянці стику мають фаски, стінки кінця одного з елементів кріплення хрестоподібно деформовані, а усередині кінця іншого елемента паралельно осі нерухомо закріплені фігурні клини, які своїми кромками взаємодіють зі стінками попередньо деформованого елемента, причому ділянка стику розташована у обоймі, що щільно прилягає, і одним кінцем спирається на упори, які закріплені на елементі з фігурними клинами, а на інший її кінець по внутрішньому периметру встановлено центрувальні елементи. 2 UA 88666 U 3 UA 88666 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП,03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4