Гидравлические стойки повышенной несущей способности Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

© A.M. Балабышко, А.В. Мисько, 2003

YAK 622.284.54

Балабышко, А.В. Мисько

ГИАРАВЛИЧЕСКИЕ СТОЙКИ ПОВЫШЕННОЙ НЕС"ШЕЙ СПОСОБНОСТИ

Необходимость использования механизированных крепей нового технического уровня требует создания принципиально нового гидравлического оборудования и одновременно улучшения рабочих характеристик и надежности имеющейся гидроаппаратуры. Механизированные крепи для неблагоприятных горно-геологических условий требуют введения дополнительных элементов и, как следствие, увеличения числа операций в рабочем цикле. Для этого необходимо разрабатывать принципиально новые функциональные схемы гидропривода, а также гидроаппаратуру нового назначения с более высокими параметрами.

При прогнозировании развития комплексной механизации подземной добычи угля установлена не-

обходимость расширения области применения механизированных крепей в основном в таких горногеологических условиях как пласты мощностью менее 0,8 и более 3,5 м с углом падения более 35° при глубине залегания порядка 1000 м, неустойчивые и трудно-обрушаемые кровли, слабые почвы, нарушенные пласты и др.

НТекущие тенденции развития крепи направлены в сторону повышения сопротивления горному давлению. Сопротивление крепи напрямую зависит от несущей способности гидравлических стоек применяемых в ней.

При подаче рабочей жидкости под давлением Р в поршневую полость несущая способность гидравлической стойки обычной (известной) конструкции определяется выражением:

Ризв. = (пБ2/4) Р

При подаче рабочей жидкости под давлением Р в штоковую полость усилие складывания составляет: Ризв. скл. = (пБ2/4- пБш2/4) Р

Несущую способность стойки можно повысить двумя путями:

• увеличить рабочий диаметр стойки (ее поршня);

• увеличить давление рабочей жидкости в стойке.

В первом случае увеличивается вес стойки и, следовательно, металлоемкость крепи.

Во втором случае увеличение давления, а стойке двойной гидравлической раздвижки приведет к увеличению напряжений в узлах стояки, особенно в первом штоке, в котором давление в два и более раз превышает давление в цилиндре.

Данная проблема может быть решена с использованием гидравлических стоек плунжерного типа с устройством для повышения несущей способности. Одна из таких стоек представлена на рис. 1. Гидростойка состоит из цилиндра 1 и плунжера 2. В плунжере 2 встроено устройство для повышения несущей способности, состоящее из штока 3 с поршнем 4, соединенных с дном цилиндра по которым передвигается плунжер 2 с удлинителем 6.

Работа гидравлической стойки плунжерного типа с устройством для повышения несущей способности осуществляется следующим образом. При подаче рабочей жидкости под давлением Р в подвод П рабочая жидкость попадает в полость ПП и начинает давить на плунжер с силой Р1=(пБ2/4- то!2/4) Р. Из полости ПП через отверстие в штоке 3 рабочая жидкость также поступает в полость ПД и давит на плунжер 2 с силой Р2=(пБ12/4) Р.

Таким образом несущая способность гидравлической стойки составляет £Р = Р1+Р2,при этом £Р> Ризв где Ризв - несущая способность гидростойки известной конструкции.

При подаче рабочей жидкости в подвод П плунжер 2 может передвигаться до упора в поршень 4, при этом рабочая жидкость из полости ПШ выдавливается в отвод Ш через отверстие в плунжере 2.

При подаче рабочей жидкости под давлением Р в

подвод Ш рабочая жидкость через отверстие в плунжере 2 поступает в полость ПШ устройства для повышения несущей способности и перемещает

плунжер 2 до упора в дно корпуса.

При этом гидростойка складывается. Усилие складывания составляет:

Рскл = (лБ^/4- па2/4) Р

Результатами стендовых испытаний модификаций стоек повышенной несущей способности с рабочим диаметром 220 мм с настроенным клапаном на давление 400 кг/см2 относительно прототипа стойки М138ТП.01.04.000 с рабочим диаметром 220 мм, а так же испытания секций крепи М138ТП со стойками повышенной несущей способности подтвердили увеличение несущей способности секции и стоек на 32.2 % (см. рис. 2). А так же были проведены испытания стоек повышенной несущей способности с настроенным клапаном на давление 500 кг/см2 при котором несущая способность стойки составила 250 т.

Изготовленные стойки отличаются лучшей ремонтопригодностью, долговечностью и удешевлением тех. процесса за счет ликвидации раскатки внутренней поверхности цилиндра.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ --------------------------------------------------------------------------------------

Балабышко Александр Михайлович - профессор, доктор технических наук, кафедра «Горные машины и оборудование», Московский государственный горный университет.

Мисько Д.В. - аспирант, Московский государственный горный университет.

Файл: БАЛ_МИС

Каталог: GA^ работе в универе\2003г\Папки 2003\GIAB7_03

Шаблон:

C:Шsers\Таня\AppData\RoammgYMlcmsoftYШаблоны\

Normal.dotm

Заголовок: Гидравлические стойки повышенной несущей спо-

собности Содержание:

Автор: Dima

Ключевые слова:

Заметки:

Дата создания: 02.06.2003 10:14:00

Число сохранений: 6

Дата сохранения: 08.11.2008 22:52:00 Сохранил: Таня

Полное время правки: 9 мин.

Дата печати: 08.11.2008 23:52:00

При последней печати страниц: 2

слов: 696 (прибл.)

знаков: 3 973 (прибл.)