Замок піддатливості кріплення із спецпрофілю

Реферат: Замок піддатливості кріплення із спецпрофілю містить скобу, гайки та планку, бокові полиці, отвори під скобу, зовнішній елемент кріплення, ребра жорсткості. UA 77547 U (54) ЗАМОК ПІДДАТЛИВОСТІ КРІПЛЕННЯ ІЗ СПЕЦПРОФІЛЮ UA 77547 U UA 77547 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до кріплення гірничих виробіток рамними та арочними кріпленнями із спецпрофілю. Відомі конструкції шахтних кріплень, що містять елементи з спецпрофілю, з'єднані замковими пристроями в вигляді скоб з гайками та плоскими планками із штаби [Гелескул М. Н. и др. Справочник по креплению горных выработок - М.: Недра, 1976. - С. 28-29]. До недоліків відомого шахтного кріплення належать недостатня міцність на згин плоскої планки із штаби та значка відстань між точками прикладання зусиль. Найбільш близькими за технічною суттю до замка піддатливості кріплення із спецпрофілю, що заявляється, є вузол піддатливості кріплень із спецпрофілю, що містить скобу, гайки й планку, яка виконана з боковими полицями й отворами під скоби і охоплює боковими стінками зовнішній елемент кріплення. Для підвищення робочого опору кріплення бокові частини планки виконані із скосами, які взаємодіють з ребрами фланців зовнішнього спецпрофілю [Авторське свідоцтво СРСР № 949190 кл. Η21D 11/14, опубліковане 07.08.1982]. Недоліками відомого кріплення є зменшена величина опору піддатливості кріплення викликана тим, що при взаємодії скосів планки з фланцями зовнішнього елементу значна частина зусилля натягу планки відволікається на бокові зусилля, що передаються боковим поверхням фланців. Частина цих бокових зусиль піде на подолання жорсткості фланців, а не на величину опору піддатливості. Відомо також, що опір піддатливості це опір переміщенню внутрішнього елемента відносно зовнішнього й виникає за рахунок сил тертя між контактуючими поверхнями. Сили тертя, в свою чергу, пропорційні зусиллям прикладеним перпендикулярно контактуючим поверхням. Враховуючи малий кут між боковими поверхнями контактуючих елементів відволікання будь-яких зусиль натягу планки викличе значно більше зменшення перпендикулярних боковим поверхням сил, ніж бокові зусилля, прикладені до ребер жорсткості. Крім того, плоска опора гайок на планки може привести до деформації кінців скоб в різьбовій частині з-за перекосу скоб при роботі замка в режимі піддатливості. При цьому повторне використання скоб можливо тільки після їх ремонту. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення замка піддатливості кріплення із спецпрофілю, в якому планка огинає днище зовнішнього елемента кріплення з зазором й виконана з можливістю передачі додаткових зусиль від натягу скоби боковим стінкам зовнішнього елемента кріплення, чим забезпечується збільшення величини опору піддатливості кріплення із спецпрофілю. Виконання полиць планок в зоні отворів в вигляді сегментів випуклих циліндричних оболонок, що розміщені перпендикулярно з'єднуваним елементам кріплення, або додаткове обладнання шайбами, одна з поверхонь котрих виконана в вигляді випуклої циліндричної оболонки, а одна поверхня другої шайби в вигляді угнутої циліндричної оболонки, дозволить повторне використання скоб без ремонту. Поставлена задача вирішується тим, що в замку піддатливості кріплення із спецпрофілю, що містить скобу, гайки та планку, виконану з боковими полицями й отворами під скобу та охоплює зовнішній елемент кріплення до ребер жорсткості, згідно з корисною моделлю, передбачені наступні конструктивні відміни: - планка огинає днище спецпрофілю з зазором й виконана з можливістю передачі додаткових зусиль від натягу скоби боковим стінкам зовнішнього елемента кріплення; - бокові полиці планки в зоні отворів виконані в вигляді сегментів випуклих циліндричних оболонок, що розміщені перпендикулярно з'єднуваним елементам кріплення; - замок додатково обладнається спеціальними шайбами під гайки з двома паралельними лисками, одна поверхня шайби виконана в вигляді сегмента випуклої циліндричної оболонки, розміщеної перпендикулярно лискам; - замок додатково обладнається ще одними спеціальними шайбами, одна поверхня яких виконана з западиною в вигляді сегмента угнутої циліндричної оболонки такого же радіуса, як і радіус випуклої циліндричної оболонки бокових полиць планки та радіус циліндричної оболонки спеціальних шайб з випуклою поверхнею. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на: Фіг. 1 зображений замок піддатливості кріплення із спецпрофілю, загальний вигляд. Фіг. 2 вигляд збоку на замок з полицями планки, виконаними в вигляді сегментів. Фіг. 3 вигляд збоку на замок, додатково обладнаний спеціальною шайбою. Фіг. 4 вигляд збоку на замок, додатково обладнаний двома спеціальними шайбами. Кріплення містить внутрішній 1 та зовнішній 2 спецпрофілі, з'єднані замком піддатливості, що містить скобу 3 з гайками 4 та планку 5 із штаби. Планка 5 охоплює зовнішній елемент кріплення 2 до ребер жорсткості з зазором над днищем спецпрофілю й обладнана 1 UA 77547 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 виступаючими назовні симетрично й розташованими в одній площині боковими полицями 6, в яких є отвори для скоби. Планка виконана з можливістю передавати додаткові зусилля від натягу скоби боковим стінкам зовнішнього спецпрофілю 2. Ця можливість може бути реалізована, наприклад, за рахунок того, що бокові стінки планки нахилені до вертикальної осі з меншим кутом, ніж зовнішні бокові стінки зовнішнього спецпрофілю, а відстань між внутрішніми поверхнями бокових стінок над боковими полицями 6 менша відстані між зовнішніми поверхнями спецпрофілю над його ребрами жорсткості. Для подальшого удосконалення кріплення та можливості повторного використання скоб без ремонту бокові полиці 6 виконані в зоні отворів в вигляді сегментів 7 випуклих циліндричних оболонок, що розміщені перпендикулярно осі з'єднуваних елементів кріплення. Такі планки можуть бути виготовлені методом гарячого штампування з подальшою термообробкою, відновлючою міцність планки. Для виключення операцій нагріву заготовки перед штампуванням та термообробки й збереження скоби для повторного використання без ремонту замок піддатливості кріплення додатково обладнується спеціальними шайбами 8 під гайки зі знятими двома паралельними лисками. Одна поверхня шайби виконана в вигляді сегмента випуклої циліндричної оболонки, розміщеної перпендикулярно лискам. При виконанні бокових полиць планки в зоні отворів в вигляді сегментів 7 та обладнання спеціальними шайбами 8 при роботі виникає лінійний контакт з опорною площиною гайки, що викличе недопустимі контактні напруження. Для виключення недопустимих контактних напружень кріплення обладнаються додатковими спеціальними шайбами 9, одна поверхня яких виконана з западиною в вигляді угнутої циліндричної оболонки такого ж радіусу, як і радіуси випуклої циліндричної оболонки сегментів 7 бокових полиць планки та спеціальної шайби 8. Замок піддатливості кріплення із спецпрофілю працює наступним чином. Під дією сил гірничого тиску внутрішній спецпрофіль 1 переміщується відносно зовнішнього спецпрофілю 2, скоби 3 та планки 5. Опір замка піддатливості визначається силами тертя між боковими поверхнями внутрішнього та зовнішнього спецпрофілів, а також силами тертя між скобою 3 та ребрами жорсткості внутрішнього спецпрофілю. Сили тертя залежать від коефіцієнта тертя та зусиль, прикладених перпендикулярно контактуючим поверхням. Зусилля між скобою 3 та ребрами жорсткості внутрішнього спецпрофілю 1 дорівнюють зусиллям натягу гайок. Зусилля, перпендикулярні контактуючим боковим поверхням внутрішнього та зовнішнього спецпрофілів, враховуючи невелику величину кута нахилу бокових стінок до напрямку дії зусилля натягу гайок, будуть в 3-4 рази перевищувати зусилля натягу гайок. Крім того, при натяжінні гайок бокові стінки зовнішнього спецпрофіля будуть деформувати бокові стінки планки. Ці бокові зусилля деформації планка буде передавати й боковим стінкам внутрішнього спецпрофілю 1, чим збільшить зусилля між боковими поверхнями зовнішнього та внутрішнього спецпрофілів. Таким чином, передача зусиль безпосередньо боковим стінкам спецпрофілю практично не зменшить величину осьової сили від натяжіння гайок основного джерела опору піддатливості кріплення, та додатково збільшить зусилля між боковими стінками спецпрофілів. При переміщенні внутрішнього спецпрофілю із скобою 3 відносно зовнішнього спецпрофілю з планкою 5 плоска опорна поверхня гайки при опорі на плоску поверхню полиць 6 планки створить згинальний момент на кінці скоби, який може привести до деформації в зоні різьбової частини. Повторне використання таких скоб можливо тільки після ремонту. Виконання бокових полиць планки в зоні отворів в вигляді сегментів 7 або обладнання замка спеціальними шайбами 8 і 9 дозволить виключити згинальні моменти й деформації кінців скоби в різьбовій частині. При цьому, лиски на шайбах будуть контактувати з боковими поверхнями планки й фіксувати шайбу в необхідному положенню. Ці технічні рішення забезпечать цілісність скобий можливість повторного використання без ремонту. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 1. Замок піддатливості кріплення із спецпрофілю, що містить скобу, гайки та планку, яка виконана з боковими полицями й отворами під скобу та охоплює зовнішній елемент кріплення до ребер жорсткості, який відрізняється тим, що планка огинає днище спецпрофілю з зазором й виконана з можливістю передачі додаткових зусиль від натягу скоби боковим стінкам зовнішнього елемента кріплення. 2 UA 77547 U 5 10 2. Замок за п. 1, який відрізняється тим, що бокові полиці планки в зоні отворів виконані в вигляді сегментів випуклих циліндричних оболонок, що розміщені перпендикулярно осі з'єднуваних елементів кріплення. 3. Замок за п. 1, який відрізняється тим, що додатково обладнується спеціальними шайбами під гайки із знятими двома паралельними лисками, а одна поверхня шайби виконана в вигляді сегмента випуклої циліндричної оболонки, розміщеної перпендикулярно лискам. 4. Замок за п. 1, який відрізняється тим, що додатково обладнується ще одними спеціальними шайбами, одна поверхня яких виконана з западиною в вигляді сегмента угнутої циліндричної оболонки такого ж радіуса, як і радіус випуклої циліндричної оболонки бокових полиць планки та радіус циліндричної оболонки спеціальних шайб з випуклою поверхнею. 3 UA 77547 U 4 UA 77547 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 5