Консольно-демпфіруючий розстріл

Реферат: UA 110492 U UA 110492 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничорудної промисловості, зокрема до армування шахтних стовбурів із застосуванням консольно-демпфіруючих розстрілів, які підтримують провідники та демпфірують динамічні навантаження у системі "посудина-армування". Відомі жорсткі розстріли стовбура, що складаються із жорстких коробчастих або двотаврових балок, які закріплені горизонтально по глибині стовбура. Жорсткі балочні розстріли мають велику жорсткість у лобовому напрямку і значно меншу у боковому напрямку, що призводить до можливості виникнення параметричних коливань при русі посудини у системі "посудина-армування". ["Методика расчета жестких армировок вертикальних стволов шахт" НИИГМ им. М.М. Федорова. - Донецк, 1985 г.]. Головним недоліком цього армування є високий рівень: металоємності; аеродинамічного опору при русі повітряного струменя; трудомісткості обслуговування; вартості при монтажі та ремонті. Відомий піддатливий розстріл армування шахтного стовбура, що має дві балки, які з'єднані вузлом поздовжньої піддатливості, тобто має порожнистий кожух, жорстко з'єднаний з однією із балок. Вузол поздовжньої піддатливості розташовано всередині кожуха та виконано у вигляді напрямних, крайні з яких жорстко з'єднані з однією із балок, а розташована між ними напрямна з'єднана з протилежною балкою, між напрямними встановлено заповнювач, [а.с. SU 1044789 А, СРСР, МПК: E21D 7/00; заявл. 3400884/22-03 від 17.02.82; опублік. 30.09.83, Бюл. № 36]. Недоліком цієї конструкції є те, що рухомий розстріл працює тільки на стискуюче та розтягуюче зусилля і напрямні, які розташовані всередині жорсткого кожуха, при навантаженні від руху посудини будуть прогинатись, що з часом призведе до деформації і заклинювання кожуха та вузла поздовжньої піддатливості і, в подальшому, виходу із ладу всього піддатливого розстрілу. Найближчим аналогом до корисної моделі, що заявляється, є консольно-анкерне армування шахтних стволів, що містить вузли кріплення провідників та розстрілів, що виконані у вигляді парних стержневих П-подібних хомутів, кінці стержнів яких заанкеровані у стінки стовбура, 8 утворюючи, таким чином, консольну зрізану чотиригранну піраміду, [а.с. 891941, СРСР, МПК : E21D 7/00; заявл. 02.09.76 (21) 2403007/22-03; опублік. 23.12.81, Бюл. № 47]. Недоліком цієї конструкції є велика постійна жорсткість консольних розстрілів (у порівнянні з провідником) як у боковому, так і в лобовому напрямку, що призводить до великого динамічного навантаження у системі "посудина-армування". В основу корисної моделі поставлено задачу створення консольно-демпфіруючого розстрілу армування шахтного стовбура, який би дозволив: - знизити динамічні навантаження в системі "посудина-армування" за рахунок демпфування ударного зусилля на розстрілі при русі посудини як у боковому, так і в лобовому напрямку; - знизити металоємність розстрілів в 10-15 разів порівняно з жорстким (балочним) армуванням стовбура; - знизити аеродинамічний опір провітрювання стовбура на 30-40 %; - збільшити термін служби армування за рахунок зниження динамічного навантаження на армування. Поставлена задача вирішується тим, що консольно-демпфіруючий розстріл армування стволів шахт та копалень, демпфірує параметричні коливання, які виникають при русі підйомної посудини та передаються через провідник на розстріл як в боковому, так і в лобовому напрямку. Консольно-демпфіруючий розстріл армування одним кінцем балки жорстко вмурований (скріплений) в кріплення стовбуру (залізобетонне, тюбінгове, інше), додаткову стійкість його кріплення забезпечують розпірні конструкції. Одним кінцем розпірна конструкція у вигляді літери "Т" за допомогою болтового з'єднання кріпиться до балки розстрілу, протилежні планки кріпляться наскрізним болтовим з'єднанням кількістю не менше 4-х, а другий кінець розпірної конструкції має куток для анкерного кріплення до стінки стовбура. Анкерне кріплення здійснюється за допомогою канатних анкерів або звичайних стержневих анкерів, забезпечуючи кріплення розстрілу до (бетонного, тюбінгового, іншого) кріплення стовбура. Розпірна конструкція має великий отвір для зниження металоємності та просипання вугілля, води, породи, запобігання налипання гірничої маси та іржавіння металу. Розпірні конструкції можуть встановлюватись на балку в двох, трьох або чотирьох напрямках. Кінець розстрілу з'єднується з провідником армування стовбура, який має вузол гасіння лобових і бокових коливань за допомогою гумових (або інших) вставок, які закріплені між планкамиі скобою. Планка приварена до балки жорстко, а скоба має вигляд літери "П" і може 1 UA 110492 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рухатись у напрямках "вперед-назад", "ліворуч-праворуч". Рухома скоба, гума, нерухома планка з'єднані між собою болтами з двома гайками. Знизу балки приварена планка, через яку передається вага провідника на балку розстрілу, і далі - на розпірні конструкції та закладення балки, які закріплено анкерами та бетоном у кріплення стовбуру. Консольно-демпфіруючий розстріл має розбірну конструкцію. Консольно-демпфіруючий розстріл, при порівняній жорсткості зі стандартним розстрілом, має менші геометричні розміри та металоємність за рахунок відсутності кріплення розстрілу з двох кінців у кріплення стовбуру. Конструкція консольно-демпфіруючого розстрілу дозволяє знизити аеродинамічний опір стовбура до порівняного з канатним армуванням рівня при набагато вищій жорсткості. Застосування консольно-демпфіруючого розстрілу дозволяє знизити діаметр стовбура в порівнянні зі стовбуром з канатним армуванням через значно менше розгойдування посудин у провідниках та відсутності необхідності застосування відбійних канатів. Консольно-демпфіруючий розстріл дозволяє значно знизити рівень параметричних коливань у системі "посудина-армування" за рахунок демпфірування удару, який передається через провідник від посудини у лобовому і боковому напрямку. Корисна модель пояснюється кресленнями: - на Фіг. 1 зображено ізометричне розташування конструкції консольно-демпфіруючого розстрілу з його кріпленням до бетонного кріплення стовбуру; - на Фіг. 2 - зображено вигляд зверху консольно-демпфіруючого розстрілу з пристроями кріплення; - на Фіг. 3 - зображено ізометричне розташування конструкції рухомої скоби кріплення провідника до консольно-демпфіруючого розстрілу. На Фіг. 1 зображено консольно-демпфіруючий розстріл, де: 1 - кріплення стовбура; 2 консольна балка (двотаврова, коробчастий профіль розстрілу); 3 - розпірні конструкції розстрілу; 4 - опірний куток; 5 - болтове кріплення розпірних конструкцій 3; 6 - анкерне (канатне, цільнокатане) кріплення розпірних частин розстрілу до стінки стовбура 1; 7 - овальний отвір в розпірній конструкції 3; 8 - нерухома планка, яка жорстко приварена до балки 2; 9 амортизаційні (гумові, пресмасові та інші) вставки для демпфірування лобових коливань (рух провідника вперед-назад); 10 - амортизаційні (гумові, пресмасові та інші) вставки для демпфірування бокових коливань (рух провідника ліворуч-праворуч); 11 - рухома скоба кріплення провідника до консольно-демпфіруючого розстрілу; 12 - канатно-профільний 8 провідник [МПК : E21D 7/00, E99Z; заявка: а 2015 12037 від 04.12.2015]; 13 - підтримуюча планка скоби 11, яка жорстко приварена до коробчастої балки 2; 14 - болтове з'єднання. На Фіг. 2 зображено консольно-демпфіруючий розстріл (вигляд зверху), де: 1 - кріплення стовбура; 2 - консольна балка (двотаврова, коробчсатий профіль розстрілу); 3 - розпірні конструкції розстрілу; 4 - опірний куток; 5 - болтове кріплення розпірних конструкцій 3; 6 анкерне (канатне, цільнокатане) кріплення розпірних частин розстрілу до стінки стовбура 1; 7 овальний отвір в розпірній конструкції 3; 8 - нерухома планка, яка жорстко приварена до балки 2; 9 - амортизаційні (гумові, пресмасові та інші) вставки для демпфірування лобових коливань (рух провідника вперед-назад); 10 - амортизаційні (гумові, пресмасові та інші) вставки для демпфірування бокових коливань (рух провідника ліворуч-праворуч); 11 - рухома скоба кріплення провідника до консольно-демпфіруючого розстрілу; 12 - канатно-профільний провідник; 13 - підтримуюча планка скоби 11, яка жорстко приварена до коробчастої балки 2; 14 - болтове з'єднання. На Фіг. 3 - зображено ізометричне розташування конструкції рухомої скоби кріплення провідника до консольно-демпфіруючого розстрілу 11. Коливання від посудини передається на провідник 12, далі, за рахунок руху Π-подібної скоби кріплення 11 у лобовому і боковому напрямку, передаються на балку 2 розстрілу. Між скобою 12 та жорстко закріпленими на балці 2 нерухомими планками 8 знаходяться амортизаційні вставки 9 (гума, інше), які демпфірують коливання у лобовому напрямку. З'єднання Π-подібної рухомої скоби 11, нерухомих планок 8, демпфіруючих вставок 9 здійснюється болтами з двома гайками 14, що дозволяє скобі 11 рухатись вперед-назад, не розриваючи з'єднання. При коливанні провідника 12 і скоби 11 у боковому напрямку демпфірування здійснюється за рахунок вставок 10 (гума, інше), які розташовані між рухомою скобою 11 та балкою 2, та, якщо товщини вставок 10 недостатньо, демпфірування здійснюється за рахунок розтягування канатних анкерів 6, з'єднання конструкції здійснюється болтами з двома гайками 14. 2 UA 110492 U 5 Болтове з'єднання 14 має овальні отвори, які дозволяють рухатись скобі 11 як у лобовому, так і в боковому напрямку. Необхідна жорсткість консольно-демпфіруючого розстрілу при бокових та лобових коливаннях забезпечується розпірними конструкціями 3, які закріплені одним кінцем наскрізним болтовим з'єднанням 5 на балці 2, а другим кінцем в стінку стовбура 1 анкерними з'єднаннями 8. При роботі розстрілу розпірні конструкції 3 сприймають додаткове динамічне навантаження від рухомої посудини та передають його на канатні анкери 6. Вага провідника 12 передається на розстріл (балку 2) через рухому скобу 11, яка жорстко закріплена у провіднику 12, на підтримуючу планку 13 та болтове з'єднання 14. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 35 40 1. Консольно-демпфіруючий розстріл армування стволів шахт та копалень, який має консольну балку, закріплену анкерами та бетоном в кріплення стовбура, який відрізняється тим, що він демпфірує коливання від рухомої посудини, які передаються на розстріл за допомогою рухомої скоби. 2. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що вага провідника висить на розстрілі на планці, яка приварена знизу до балки. 3. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що балка розстрілу має розпірні конструкції у двох, трьох або чотирьох напрямках. 4. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що балка розстрілу має розпірні конструкції у вигляді літери "Т" або складається із профілю (шахтний профіль СВП, або інше) у двох, трьох або чотирьох напрямках. 5. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що балка розстрілу має розпірні конструкції з канатно-анкерним кріпленням у двох, трьох або чотирьох напрямках. 6. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що розстріл має овальні отвори під болтове з'єднання, що дозволяє рухатись скобі у двох напрямках лобовому й боковому. 7. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що рухоме з'єднання розстрілу і провідника здійснюється за допомогою рухомої скоби у вигляді літери "П". 8. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що демпфірування здійснюється за допомогою гумових (або інших) вставок. 9. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що бокове демпфірування коливань може додатково здійснюватися за рахунок розтягування канатних анкерів. 10. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що розпірні конструкції мають отвори (овальні, круглі, інші). 11. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що балка розстрілу може мати коробчасту, двотаврову, овальну форму. 12. Консольно-демпфіруючий розстріл армування за п. 1, який відрізняється тим, що балка розстрілу може мати коробчасту конструкцію балки спеціального профілю з закругленими гранями. 3 UA 110492 U 4 UA 110492 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 5