Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей Мисько Дмитрий Владимирович

Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей
<
Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Мисько Дмитрий Владимирович. Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей : Дис. ... канд. техн. наук : 05.05.06 : Москва, 2004 98 c. РГБ ОД, 61:04-5/4282

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Особенности эксплуатации механизированных крепей 7

1.1 Обзор и анализ существующих исследований особенностей эксплуатации механизированных крепей 7

Глава II. Выбор рациональных силовых и технологических параметров гидростоек повышенной несущей способности для механизированных крепей 21

2.1 Теоретические основы исследования гидростоек повышенной несущей способности .21

2.2. Определение циклических нагрузок на гидростойки повышенной несущей способности 28

2.3 Определение статической прочности повышенной несущей способности 32

2.4 Математическая модель напряженного состояния гидростойки М200П, выполненная с применением метода конечных элементов 37

Глава III. Экспериментальные исследования гидростоек повышенной несущей способности 58

3.1. Результаты экспериментальных исследований гидростоек повышенной несущей способности 58

3.2. Исследование закономерностей деформирования гидроцилиндров в условиях малоциклового нагружения 63

3.3. Результаты шахтных исследований гидростоек повышенной несущей способности 69

Заключение 74

Список использованной литературы 77

Приложения 85

Введение к работе

Основным направлением комплексной механизации очистных работ является применение механизированных комплексов с гидрофицированными крепями. Комплексы оборудования с механизированными крепями являются в настоящее время наиболее прогрессивными средствами механизации работ в очистных забоях.

Работоспособность крепей при взаимодействии с кровлей во многом зависит от надежной работы гидростоек, предназначенных для создания определенного усилия сопротивления опусканию кровли.

Несущую способность стойки можно повысить несколькими способами: увеличением диаметра стойки (ее поршня); увеличением давления рабочей жидкости в стойке; усовершенствованием конструкции стойки без изменения диаметра и давления рабочей жидкости.

В первом случае увеличивается вес стойки и, следовательно, металлоемкость крепи. Во втором случае увеличение давления в стойке двойной гидравлической раздвижки приведет к возрастанию напряжений в её" узлах.

Обзор и анализ проведенных ранее исследований по эксплуатации механизированных крепей показал, что применение серийно выпускаемых мехкрепей в условиях с нормально управляемыми кровлями обеспечивает высокие производственные показатели, однако в очистных забоях с трудноуправляемой кровлей, склонной к зависанию и периодическому крупноблочному обрушению, имеют место случаи повреждения механизированных крепей, которые можно ликвидировать путем усовершенствования конструкции гидравлической стойки. Всё это указывает на необходимость проведения широкого круга исследований и обоснования параметров гидравлических стоек повышенной несущей способности, что является актуальной научной задачей. % Целью работы является установление зависимостей для обоснования и выбора параметров гидравлических стоек повышенной несущей способности * для механизированных крепей. . Идея работы заключается в использовании дополнительных активных площадей плунжера гидравлических стоек с целью повышения несущей способности.

Научные положения, разработанные соискателем, и их новизна:

Математическая модель напряженного состояния гидростойки, построенная с использованием метода конечных элементов и позволяющая определить предел устойчивости стойки и прогибы в различных сечениях, а также выявить концентраторы местных напряжений.

Зависимость ресурса и величины деформации гидравлической * стойки от давления, позволяющая установить значение рабочего давления, обеспечивающего максимальный ресурс и повышение несущей способности

I гидравлической стойки.

3. Зависимость появления местных концентраторов напряжения от г конструкции, позволяющая на стадии проектирования определить слабые места конструкции.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждаются использованием представительного объема экспериментальных и стендовых испытаний гидростоек, аналитических расчетов и моделирования их параметров, достаточной сходимостью расчетных и экспериментальных показателей (расхождение не превышает 10%), использованием для расчетных исследований и моделирования программного обеспечения по МКЭ - Design Space v.5.0 для Windows NT, выпущенного в 2000г.

Научное значение работы состоит в разработке математической модели, позволяющей определить предел устойчивости и прогибы в различных сечениях стойки, а также местные концентраторы напряжения. б Практическое значение работы заключается в разработке методики выбора параметров гидростоек повышенной несущей способности. Реализация выводов и рекомендаций работы.

Разработанная методика выбора параметров пщюцилиндров гидростоек повышенной несущей способности утверждена и принята к использованию в ОАО «Малаховский экспериментальный завод» и в ООО «Гидротехнология».

С учетом рекомендаций, разработанных в диссертации, в ОАО «Малаховский экспериментальный завод» были изготовлены опытные образцы гидростоек повышенного рабочего сопротивления и проведены стендовые испытания. Промышленные испытания крепи были осуществлены ОАО «Воркутауголь», и по результатам испытаний было принято решение оснащать секции крепи стойками данного типа.

Обзор и анализ существующих исследований особенностей эксплуатации механизированных крепей

В условиях подземной добычи угля проблема повышения производительности труда решается путем создания новых, высокопроизводительных и надёжных средств комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. Комплексы оборудования с механизированными крепями являются в настоящее время наиболее прогрессивными средствами механизации работ в очистных забоях. Механизированная крепь - самопередвигающаяся металлическая гидрофицированная крепь очистного забоя, предназначенная для поддержания пород кровли, сохранения очистной выработки в рабочем и безопасном состоянии. Она обеспечивает механизацию процессов крепления и управления породами кровли, передвижения и удержания става забойного конвейера или базовой балки вместе с выемочной машиной.

Механизированная крепь впервые создана в СССР, первая конструкция такой крепи предложена инженером И. А. Журавлевым в 1932 г., промышленные испытания осуществлены в 1934-1935 гг. на руднике «Сулюкта» в Средней Азии. В 1946 г. был изготовлен и испытан в Кузнецком бассейне первый угледобывающий агрегат «Кузбасс» с механизированной гидрофицированной крепью (конструкции В. И. Воробьёва, Ф. П. Куфарова, Т. Ф. Горбачёва и И. С. Патрушева). Первая серийная механизированная крепь (М87) изготовляется с 1967 г. (главный конструктор В. К. Смехов).

Механизированная крепь для очистных выработок является сложной горной машиной, входящей в состав механизированного комплекса, и предназначена для закрепления и ограждения лавы в зоне выработки угля, а также для самопередвижения в пласте по мере его отработки.

В исходном положении крепи секция зажата (расперта) между боковыми породами кровлей 9 и почвой 10. Усилие распора создается одной или несколькими гидростойками 8 и передается на кровлю через перекрытие 6 и на почву через основание 12. Поршневая полость гидростойки при этом закрыта гидрозамком 7 стоечного блока 5 и в ней образуется замкнутый объем сжатой жидкости, давление которой контролируется предохранительным клапаном 11. В исходном положении секции полости гидродомкрата 13 соединены через каналы гидрораспределителя 4 и трубопровод 15 со сливной гидромагистралью крепи 2.

Механизированная крепь эксплуатируется в условиях стесненного рабочего пространства, запыленной атмосферы, обводненности. На механизированную крепь действуют большие нагрузки в разных направлениях, обусловленные взаимодействием с боковыми породами и вызванные работой выемочной машины, забойного конвейера и других узлов, для которых крепь является опорой или средством передвижения.

Область применения современных механизированных крепей - очистные забои пологих, наклонных и крутых пластов мощностью от 0,7 до 5 м. Они могут работать при продвижении очистного забоя по простиранию, восстанию и падению. Основной способ управления кровлей при применении механизированной крепи - обрушение, однако они могут работать и при управлении кровлей с закладкой выработанного пространства.

Все очистные забои можно разделить на три категории (табл. 1.1.) I категория - благоприятные для применения механизированных комплексов, когда горно-геологические условия не накладывают никаких ограничений; II категория - ограниченно благоприятные, в которых сказываются факторы, снижающие производительность комплекса (высокая газоносность, водообильность, сопротивляемость резанию, небольшая тектоническая нарушенность пластов); III категория - неблагоприятные, когда горно-геологические условия требуют проведения особых мероприятий по совершенствованию применения комплексов (трудноуправляемые кровли, внезапные выбросы, значительная тектоническая нарушенность).

Исследования взаимодействия механизированных крепей с трудноуправляемыми кровлями показали, что смещение кровли и нагружение гидростоек крепи по мере продвижения очистного забоя носят неравномерный характер. Резкие смещения кровли могут оказывать вредное воздействие на работу мезанизированной крепи и безопасное состояние очистного забоя. /4/

Максимально зарегистрированная скорость просадки гидростоек мехкрепи 2УКП в момент резкой осадки кровли достигала 700 мм/с. В результате обследований этих гидростоек установлено более 1000 случаев остаточных деформаций гидроцилиндров крепей ОМКТ и МК, величина которых составляла до 3 мм на диаметр. Как отмечают авторы, причиной этого может являться повышение давления внутри гидростойки до 70-100 МПа /14/. В статье /20/ говорится, что 20-25% гидравлических стоек подвергаются разрушению в виде раздутия цилиндров. Также отмечается, что для эффективного поддержания призабойного пространства необходимо применять крепи, приспособленные к динамическим нагрузкам.

Определение циклических нагрузок на гидростойки повышенной несущей способности

Определение циклической прочности гидроцилиндров ведется по допускаемым деформациям и допускаемым амплитудам переменного внутреннего давления рабочей жидкости. Допускаемая амплитуда внутреннего давления принимается равной амплитуде переменного давления, при которой накопление остаточных деформаций на внутренней поверхности гидроцилиндра будет минимальным. Величина максимального внутреннего давления цикла задаётся из условия Рвні"13 oVV3 l-a2/b2) (2.1) где a, b - внутренний и наружный радиусы цилиндра; стт - предел текучести материала цилиндра. Величина минимального внутреннего давления равна давлению начального распора "вігі - н.р \А- ) Коэффициент асимметрии цикла равен r = PBlrifflax/PBHimin (2.3) За исходный цикл нагружения принимается нагружение цилиндра внутренним давлением Рещ1 13 , вызывающим пластическую деформацию стенок цилиндра. Радиус цилиндрической поверхности гт, разделяющей упругую и пластическую области в стенках цилиндра в связан с Рцт8 уравнением Рвні" = с ЗфХЫтЛЧ 1 -К)тт2/Ъ2 гт2/Ь2 + А] (2.4) где X— 1 -3 GT - параметр упрочнения материала цилиндра, GT - относительный модуль упрочнения материала. Интенсивность относительных упругих деформаций на внутренней поверхности цилиндра в исходном цикле нагружения ё,(е) = V3 [PBH b2]/a (b2-a2) (2.5) Ф Интенсивность относительных упруго пластических деформаций на внутренней поверхности цилиндра в исходном цикле нагружения ei(0)=rT2/a2 (2.6)

Интенсивность относительных деформаций на внутренней поверхности цилиндра, приведенных к исходному циклу нагружения ёпр ёЛЬг2) (2.7) где г - коэффициент асимметрии цикла. Интенсивность относительных остаточных деформаций на внутренней поверхности цилиндра после N - циклов нагружения внутренним давлением ё = ёГ- ЦСХ-С2Х - V2 fi[N) (2.8) ГДЄ N fi[N)=X 1 /2k№ -для упрочняющихся (а КН ) и разупрочняющихся (а 0,К=1) материала цилиндра. f(N)= N/2 - для стабилизирующихся (а=0 ) материала цилиндра. ST, а, Сі,Сг - параметры циклического упруго-пластического деформирования материала. Величина радиальной податливости стенок цилиндра после N -циклов нагружения внутренним давлением Ua = V3/2.cT\E.a. ё;от (2.9) где Е - модуль упругости материала цилиндра. Величина размаха внутреннего давления Рт при котором не будет происходить накопления пластических деформаций при циклическом нагружении Рш = Рґ"- РвнГ1 = Pem l l-S r,2)) (2.10) в этом случае радиальная деформация цилиндра в процессе циклического нагружения не будет расти и будет равна иа=уІ№ {аЛ Неі( і - eifc)) (2.11) Допускаемая величина амплитудного давления для заданного уровня критических нагрузок зо [Ра] = Рш/2 (2.12) Условие, при котором не будет происходить накопление остаточных деформаций при циклическом нагружении гидроцилиндров стоек и домкратов Ра [Ра] (2.13) Условие, при котором цилиндры стоек и домкратов будут работать упруго, без остаточных деформаций в условиях переменно нагружения критическим внутренним давлением на уровне давления текучести Ра 04 3.(1-32/02).(1- 2) (2.14) Допускаемый ресурс эксплуатации цилиндров гидравлических стоек и домкратов, соответствующий заданному уровню переменных во времени критических давлений определяется графическим решением уравнения f(N = [(2[UJE/V3.cT.a) - (ё;(0)- e,(e))].[(Cj-C2H ё 0) S/2)]-1 (2Л 5) где [Ua] - заданная допускаемая радиальная деформация цилиндра / по усмотрению проектирующей организации/ Для определения ожидаемой деформации цилиндра в результате его нагружения заданным уровнем переменного внутреннего давления назначается число циклов нагружения - N. Для определения допускаемого ресурса эксплуатации стоек, соответствующего заданному уровню критических эксплуатационных нагрузок, назначается величина допускаемых радиальных деформаций гидроцилиндров. Проверяется возможность накопления деформаций цилиндром от действия переменного внутреннего давления заданного уровня по условию Ра ; [PJ = C/2V341- b HlWO-S/Z)) (2.16) Ра (Р -Р ) (2.17) где РВНІ111 ; Рвш1"1" - заданные уровни внутреннего давления; Если в результате проверки окажется, что при заданных уровнях внутреннего давления цилиндр не будет накапливать остаточных деформаций, то следует задать другое сочетание критических эксплуатационных нагрузок. Методом численного приближения или из графиков определяют радиус цилиндрической поверхности гт, разделяющей упругую и пластическую области по стенке цилиндра в исходном цикле нагружения (рис. 2.1). Следует иметь ввиду, что при Рвштах = Рт=а1Л/3-(1-Ь2/а2), гт = а (2.18) а при РвнГ" = o7V3.[2X.ln(b/a) + (1-Я) Ъ2/а2 + Ы] = Рпр., гт = Ь, ё,(е) = 0 (2.19) Рт - давление соответствующее началу текучести материала по точкам внутренней поверхности цилиндра; Ріф - предельное внутреннее давление рабочей жидкости, соответствующее переходу цилиндра полностью в пластическое состояние. Для определения допускаемого ресурса эксплуатации цилиндров находят f(N), а затем допускаемое число циклов нагружения. Определение циклической прочности гидроцилиндров ведется по допускаемым деформациям и допускаемым амплитудам переменного внутреннего давления рабочей жидкости. Определение циклической прочности (см. Приложение) показало, что при рабочем давлении 40 МПа запас прочности превышает 200%, а допускаемый ресурс эксплуатации для заданного уровня давления превышает 5000 циклов. При пиковых нагрузках, достигающих до 100 МПа, запаса прочности практически нет, так как критический уровень давления составляет 93,6 МПа, а допускаемый ресурс безаварийной эксплуатации составляет приблизительно 10 циклов. Интенсивность относительных упругих деформаций при рабочем давлении 40 МПа составляет 0.245, а при пиковых нагрузках, равных 100 МПа, она равна 0.595. Интенсивность относительных остаточных деформаций после N=1000 циклов нагружен ия при рабочем давлении 40 МПа составляет 1.516, а после N=1000 циклов нагружения при рабочем давлении 100 МПа она равна 15.5.

Определение статической прочности гидроцилиндров ведется по допускаемым деформациям, которые принимаются равными деформациям, , соответствующим началу текучести материала по точкам внутренней поверхности гидроцилиндров.

В качестве основных характеристик материалов, используемых при определении статической прочности гидроцилиндров стоек приняты предел текучести, модуль упругости, модуль упрочнения при одноосном растяжении и параметры циклического упругопластического деформирования при одноосном растяжении-сжатии.

При определения статической прочности гидроцилиндров (см. Приложение) выявлено, что эксцентриситет приложения нагрузки в опоре цилиндра равен 4,5 10 Зм, вследствие чего момент равен 180 103 Нм. Эксцентриситет приложения нагрузок в опоре штока равен 0,9 10"3 м, а момент равен

Математическая модель напряженного состояния гидростойки М200П, выполненная с применением метода конечных элементов

Математическая модель основана на том, что гидростойка работает в условиях продольного изгиба. Для расчета продольного изгиба требуется определение предела устойчивости стойки и прогибов в различных сечениях. В связи с тем, что стойка имеет переменную жесткость по высоте, что усложняет определение предела устойчивости и прогибов, необходимо применение метода конечных элементов, который облегчает определение параметров за счет применения компьютерного моделирования.

Основа концепции МКЭ - это разбиение математической модели конструкции на непересекающиеся компоненты простой геометрии, называемые конечными элементами. Гидравлическая стойка разбита на конечные элементы в форме тетраэдров, механическое поведение каждого элемента выражается с помощью конечного числа степеней свободы или значений искомых функций во множестве узловых точек.

Расчет напряженно деформированного состояния конструкции в рамках линейной теории упругости при действии на нее статических нагрузок сводится к решению системы линейных алгебраических уравнений. В конечно-элементных комплексах программ используются разнообразные методы решения больших систем уравнений.

Схема нагружения стойки Пространственная расчетная модель стоики представляет половину стойки, разрезанной плоскостью, проходящей через ось симметрии. Это позволяет уменьшить число конечных элементов и показать по результатам расчета как внутренние, так и поверхностные напряжения. Нагрузка на стойку прикладывается к оси верхнего шарнира. Перемещение оси верхнего шарнира закреплено по горизонтали (по оси X).

Определение устойчивости производится с использованием метода конечных элементов для построенной пространственной модели без смещения осей шарниров. Рассчитанная критическая нагрузка на стойку Q равна: QKP=16 458 000 Н. (2.62)

Запас нагрузки по устойчивости стойки kycT=QKp/Q=8,185, что значительно превышает допустимый ресурс и составляет 1,45 от запаса прочности. Максимальное напряжение в плунжере равно 421 Па и коэффициент запаса по текучести равен 1,42, что также превышает допустимое значение 1,1 (рис.2.8.). Рис.2.9. Напряжения во вставке (Па)

Максимальное напряжение во вставке превышает предел текучести. Оно носит локальный характер и находится в зоне сварного шва (рис.2.9.). Рис.2.10. Напряжения в проушине в разрезе (Па) Максимальное напряжение в проушине определено в месте контакта с осью и равно 843 Па.

Метод конечных элементов позволяет определить распределение напряжений во всех точках конструкции. Это дает возможность выделить опасные сечения и места концентраций напряжений, а так же рассчитать деформации во всех точках и предел устойчивости конструкции. Схема нагрузок стойки и проверяемых сечений представлена на (рис.2.13.).

Напряжение в точке 1, рассчитанное по МКЭ, практически совпадает со значением, рассчитанным по формулам. Это сечение определяет предельную нагрузку на стойку. Напряжение в точке 0 по формулам меньше рассчитанного по МКЭ, так как формулы не учитывают изгиб стенки цилиндра вблизи дна, что требует очень сложных расчетов по формулам. Напряжение во вставке по формулам не учитьгеает концентрации напряжений.

Методика, разработанная в данной главе, позволяет определить критическую нагрузку стойки по устойчивости, которая составила 1645800 кг. Максимальная нагрузка на стойку по условию срабатывания предохранительного клапана равна 201 062 кг и коэффициент запаса по устойчивости равен 8,185, что значительно превышает допустимый запас, равный 1,45.

Максимальное напряжение в цилиндре оэ=424 Па. Запас прочности цилиндра по текучести n oVc где стг=600 для стали ЗОХГСА. Тогда пт=1,41, что превышает допустимое по ОСТ[1] значение, равное 1,1. Максимальное напряжение в плунжере равно 421 Па и коэффициент запаса по текучести равен 1,42, что также превышает допустимое значение 1,1.

Максимальное напряжение во вставке превышает предел текучести. Оно носит локальный характер и находится в зоне сварного шва. Это место следует усилить. Методика позволяет выбрать оптимальные параметры гидравлических стоек, она принята к использованию на ОАО «Малаховский Экспериментальный завод» и ООО «Гидротехнология», рекомендуется к использованию при проектировании гидравлических стоек.

Исследование закономерностей деформирования гидроцилиндров в условиях малоциклового нагружения

Регламентированный режим работы стоек предполагает наличие в стенках гидроцилиндров при их нагружении только упругих напряжений и деформаций. Однако, за время эксплуатации гидроцилиндры испытывают разнообразный спектр циклических нагрузок, достигающих, в ряде случаев, предела текучести материала. Особенно неблагоприятные условия нагружения связаны с наличием "пиковых" перегрузок, вызванных вторичными осадками кровли, когда гидроцилиндры стоек работают в упруго-пластической /малоцикловой/ области. В этих условиях и протекают процессы циклического деформирования. Простейший и наиболее распространённый метод определения остаточных деформаций при нестационарном упруго-пластическом деформировании основывается на линейном законе суммирования повреждений. Этот метод имеет ряд недостатков, связанных с невозможностью учёта последовательности приложения циклических нагрузок разного уровня. Представляется очевидным, что высокие давления, приложенные к гидроцилиндрам в начальный период срока службы, могут нанести серьёзные повреждения материалу, который на более поздних стадиях будет чувствителен к напряжениям меньшей величины. Известно, что при последовательном увеличении приложенной к конструкции нагрузки, циклическая прочность может повыситься по сравнению со стандартными испытаниями.

Оба эти явления приводят к следующему заключению: если материал на ранней стадии подвергается более высоким напряжениям, то величина суммарных повреждений будет больше, чем при обратной последовательности приложения циклической нагрузки. Это положение нашло своё подтверждение в ряде экспериментальных работ /12,76/.

Несмотря на отмеченные недостатки линейный закон суммирования повреждений наиболее удобен для использования в конструкторских расчётах. Эксперименты /99/ показывают, что этот закон целесообразно применять в тех случаях, когда циклические нагрузки с различным уровнем напряжений в течение всего срока службы равномерно распределены по числу циклов сравнительно небольшими блоками.

В данном случае наибольший интерес представляют блоки "пиковых" нагрузок, поскольку они определяют накопление остаточных деформаций в гидроцилиндрах.

Обоснование правомерности такого подхода и установление закономерностей циклического деформирования гидроцилиндров стоек вызвали необходимость проведения, изложенных ниже, экспериментальных исследований. При этом предполагалось, что скорость и частота деформирования не влияет на результаты экспериментов /20/.

В качестве объекта исследований были выбраны стойки М200П. 01.00.000. Гидроцилиндры стоек выполнены из стали ЗОХГСА с размерами по наружному диаметру 273 мм, по внутреннему 220 мм и длиной цилиндрической части - 1,34м. В соответствии с поставленными задачами были запланированы три этапа исследований: - многократное нагружение до остаточной деформации гидроцилиндра 1,0мм; - выдержка + многократное нагружение до остаточной деформации гидроцилиндра 1,0мм; - многократное нагружение до 50% долговечности по результатам первой серии + выдержка + многократное нагружение до деформации гидроцилиндра 1,0 мм.

Деформация гидроцилиндров по периметру в средней части непрерывно фиксировалась во времени на двухкоординатном потенциометре ПДС-001 посредством индуктивного датчика с точностью до ОД. Экспериментальные исследования проводились на специальном автоматическом стенде представленном на рис.3.5. Рис. 3.5. Схема исследовательского стенда.

Гидростойка I была установлена в распор в раме 2. В поршневую полость стойки рабочая жидкость поступала от насосной станции стенда (на рис. 3.5 не показана) через гидравлически управляемый распределитель 3 и открытый вентиль 46. Поршневая полость стойки соединена с поршневой полостью мультипликатора 5.

При достижении заданного уровня внутреннего давления в гидроцилиндре, срабатывает электроконтактный датчик давления 6 и одновременно электрогидроклапан 7. В результате, давление падает, до заданного минимального значения, а затем происходит повторное нагружение.

Основной целью исследования гидростоек является проверка функционирования их гидросистемы, надежности и долговечности в шахтных условиях и соответствия фактических параметров расчетным, согласно технической характеристики. Шахтные исследования 4 гидростоек М200П проводились в составе секции крепи комплекса 1КМ138 на шахте «Комсомольская» «Воркутауголь» в лаве 512С по пласту 4. Шаг первичного обрушения основной кровли 35...50 м., последующих -8...12 м.

В ходе исследований гидростоек М200П проводилась проверка их работоспособности путем замеров нагрузок на гидростойки с помощью индикаторов давления.

Исследования показали, что начальный распор гидростойки М200П равен 160т. при давлении насосной станции 32 МПа. У гидростойки традиционной конструкции начальный распор составил 120 т., что на 24% или в 1,3 раза ниже по сравнению с гидростойкой М200П (см. табл. 3.3).

По результатам шахтных исследований гидростоек повышенной несущей способности была построена зависимость несущей способности гидравлической стойки от давления, позволяющая установить значение несущей способности для различных конструкций гидравлических стоек .

Похожие диссертации на Обоснование и выбор параметров гидростойки повышенной несущей способности для механизированных крепей