PL216874B1

PL216874B1 - A shackle for flexible mining lining

Info

Publication number: PL216874B1
Application number: PL387823A
Authority: PL
Inventors: Bogusław Ciałkowski
Original assignee: Bogusław Ciałkowski
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2014-05-30
Also published as: PL387823A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest strzemię do podatnej obudowy górniczej z kształtowników korytkowych, złożone z jarzma dolnego, jarzma górnego z nagwintowanymi końcami oraz nakrętek.The subject of the invention is a stirrup for a flexible mining housing made of trough sections, consisting of a bottom yoke, an upper yoke with threaded ends and nuts.

Znane są strzemiona do łączenia elementów podatnej obudowy górniczej z kształtowników korytkowych składające się z jarzm dolnych, jarzm górnych, śrub i nakrętek, dociskające złożone na zakładkę elementy tej obudowy. Wymaganą nośność złącz uzyskuje się dokręcając nakrętki odpowiednim momentem. W przypadku gdy siły podłużne w obudowie przekroczą nośność złącza, kształtowniki zsuwają się, a w strzemionach występują pary sił, które powodują odchylanie śrub od pierwotnego położenia, co prowadzi do zakleszczenia złącza. Naciąg śrub i nośność złącza wzrastają w sposób niekontrolowany, a w elementach strzemion występują odkształcenia plastyczne. Gdy odchylenie śrub przekroczy kąt tarcia, następuje gwałtowny zsuw kształtowników, przy czym kształtownik wewnętrzny przesuwa się pod jarzmem górnym strzemienia, lub kształtownik zewnętrzny przesuwa się pod jarzmem dolnym, a następnie śruby wracają do położenia pierwotnego. Wskutek wystąpienia wspomnianych odkształceń naciąg śrub spada, spada także nośność złącza i konieczne jest ponowne dokręcenie nakrętek.Stirrups for connecting the elements of the flexible mining support made of trough sections, consisting of lower yokes, upper yokes, bolts and nuts, tightening the overlapped elements of this support, are known. The required load capacity of the joints is obtained by tightening the nuts with the appropriate torque. When the longitudinal forces in the housing exceed the load capacity of the joint, the sections slide down, and there are pairs of forces in the stirrups, which cause the bolts to deflect from their original position, which leads to the joint jamming. The tension of the bolts and the joint load capacity increase in an uncontrolled manner, and plastic deformations occur in the stirrup elements. When the deflection of the bolts exceeds the friction angle, the sections rapidly slide down, while the inner section moves under the top yoke of the stirrup, or the outer section moves under the bottom yoke, and then the bolts return to their original position. As a result of the above-mentioned deformations, the tension of the bolts decreases, the load-bearing capacity of the joint also drops, and it is necessary to re-tighten the nuts.

Znane są strzemiona składające się z jarzm dolnych, jarzm górnych w postaci śrub kabłąkowych w kształcie litery U oraz nakrętek. Nośność złącz tego typu także zmienia się gwałtownie w czasie zsuwu z powodu zakleszczania się śrub kabłąkowych na wewnętrznym kształtowniku korytkowym, a z powodu odkształceń w łukowych narożach śrub kabłąkowych, postępujących przy każdym zsuwie, konieczne jest okresowe dokręcanie nakrętek.There are known stirrups consisting of lower yokes, upper yokes in the form of U-shaped U-shaped bolts and nuts. The load-bearing capacity of this type of joint also changes rapidly during the slide due to the jamming of the U bolts on the inner trough section, and due to deformations in the arcuate corners of the U bolts occurring with each slide, it is necessary to periodically tighten the nuts.

Znane jest także strzemię, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 113124, złożone z jarzma dolnego, śruby kabłąkowej w kształcie litery U i nakrętek, którego jarzmo dolne zaopatrzone jest we wsporniki zabezpieczające śruby kabłąkowe przed zginaniem i zakleszczaniem. Wadą tego rozwiązania jest wysoki koszt wytwarzania jarzma ze wspornikami.A stirrup is also known, e.g. from Polish patent specification No. 113124, consisting of a lower yoke, U-shaped clevis bolt and nuts, the bottom yoke of which is provided with brackets securing the clevis bolts against bending and jamming. The disadvantage of this solution is the high production cost of the yoke with supports.

Znane jest także strzemię z opisu patentowego GB 2 129 030, w którym jarzmo górne stanowi śruba kabłąkowa w kształcie litery „M”. W miejscach styku z wewnętrznym kształtownikiem obudowy jarzmo górne jest spłaszczone tak, że w przekroju poprzecznym zbliżone jest do płaskownika i styka się liniowo z zaokrąglonymi kołnierzami tego kształtownika. Zgodnie z opisem jarzmo to jest sprężyste i ugina się podczas dokręcania nakrętek i w czasie zsuwu złącza.A stirrup is also known from GB 2 129 030, in which the upper yoke is an M-shaped U bolt. In the places of contact with the internal section of the casing, the top yoke is flattened so that in its cross-section it is similar to a flat bar and is in line with the rounded flanges of this section. According to the description, the yoke is elastic and it bends when tightening the nuts and when sliding the joint.

Z francuskiego opisu patentowego nr 1.367.692 znane jest strzemię, którego jarzmo górne stanowi śruba kabłąkowa, odpowiednio przekuta z klasycznej śruby kabłąkowej z pręta okrągłego. Środkowe ramię tej śruby na całej długości jest spłaszczone do przekroju zbliżonego do trapezu, prostopadłego do ramion bocznych; ramiona boczne są spłaszczone w górnej części a następnie przechodzą w części okrągłe. Zgodnie z rysunkiem jarzmo to jest symetryczne względem płaszczyzny wyznaczonej przez osie nagwintowanych ramion bocznych.From the French patent specification No. 1,367,692 a stirrup is known, the upper yoke of which is a U bolt, appropriately forged from a classic U bolt made of a round bar. The central leg of this bolt is flattened along its entire length to a trapezoidal cross-section perpendicular to the side legs; the side arms are flattened at the top and then turn into a round part. According to the drawing, the yoke is symmetrical in relation to the plane defined by the axes of the threaded side arms.

Z francuskiego opisu patentowego nr 1.544.666 znane jest strzemię, którego jarzmo górne stanowi śruba kabłąkowa w kształcie litery „U”. Części środkowego ramienia tej śruby, sąsiadujące z ramionami bocznymi, są spłaszczone tak, że przedstawiają przekroje prostokątne o zaokrąglonych brzegach, prostopadle do ramion bocznych. Zgodnie z rysunkiem jarzmo to jest symetryczne względem płaszczyzny wyznaczonej przez osie nagwintowanych ramion bocznych.From French Patent Specification No. 1,544,666 a stirrup is known, the upper yoke of which is a U-shaped U-bolt. The parts of the central limb of this bolt adjacent to the side limbs are flattened so as to show rectangular sections with rounded edges perpendicular to the side limbs. According to the drawing, the yoke is symmetrical in relation to the plane defined by the axes of the threaded side arms.

Z niemieckiego opisu patentowego nr 1 054 401 znane jest strzemię dolne, którego jarzmo górne ma środkową część płaską, przylegającą do kształtownika obudowy, a po bokach ma nagwintowane trzpienie, nachylone tak, że zbiegają się ku dołowi. Połączenie części płaskiej jarzma górnego z nagwintowanymi trzpieniami wzmocnione jest żebrami. Z tego samego opisu znane jest także strzemię górne, którego jarzmo górne w kształcie litery „U” w środkowej części jest płaskie, a ramiona boczne ma zakończone nagwintowanymi trzpieniami.From German Patent Specification No. 1,054,401 a lower stirrup is known, the upper yoke of which has a flat central part adjacent to the casing section, and on the sides it has threaded pins, inclined so as to converge downwards. The connection of the flat part of the upper yoke with the threaded pins is reinforced with ribs. The same description also discloses an upper stirrup, the U-shaped upper yoke of which is flat in the middle part, and the side arms are ended with threaded pins.

Połączenie nagwintowanych trzpieni z płaską częścią środkową nie jest w tym przypadku określone.The connection of the threaded pins with the flat center part is not defined in this case.

Znane jest także ze zgłoszenia nr P 356 947 strzemię do obudowy górniczej z kształtowników korytkowych, złożone z jarzma dolnego, jarzma górnego w postaci śruby kabłąkowej w kształcie litery U z nagwintowanymi końcami oraz nakrętek, które ma w narożach śruby kabłąkowej symetrycznie rozstawione wsporniki, trwale połączone z końcami jej części środkowej i z jej ramionami bocznymi, stykające się z górnymi powierzchniami wewnętrznego kształtownika korytkowego, przy czym są one odsunięte od osi śruby kabłąkowej w kierunku zgodnym z kierunkiem zsuwu tego kształtownikaIt is also known from the application No. P 356 947 a stirrup for a mining support made of trough sections, consisting of a bottom yoke, an upper yoke in the form of a U-shaped U-shaped bolt with threaded ends and nuts, which have symmetrically spaced brackets in the corners of the U-bolt, permanently connected with the ends of its central part and its side arms, touching the upper surfaces of the internal trough section, while they are offset from the U-bolt axis in the direction of the sliding of this section

PL 216 874 B1 w złączu. Wsporniki te skutecznie blokują odchylanie śrub kabłąkowych, które pozostają prostopadłe do wzdłużnej osi kształtownika obudowy także w trakcie zsuwu.PL 216 874 B1 in the connector. These brackets effectively block the deflection of U bolts, which remain perpendicular to the longitudinal axis of the housing section, also during the slide.

Strzemię do podatnej obudowy górniczej złożone z jarzma dolnego, jarzma górnego w postaci śruby kabłąkowej z nagwintowanymi końcami i wspornikami w jej narożach oraz nakrętek, według wynalazku, ma w górnej części wsporników krawędzie odsunięte od górnych powierzchni wewnętrznego kształtownika korytkowego o wielkość „a” równą około 8,8%±3,5% odległości „b tych krawędzi od osi śruby kabłąkowej. W trakcie zsuwu obudowy śruba kabłąkowa odchyla się od płaszczyzny prostopadłej do wzdłużnej osi kształtowników obudowy aż do zetknięcia krawędzi wsporników z górnymi powierzchniami wewnętrznego kształtownika korytkowego obudowy, to jest o kąt α = arctan(a/b) równy około 5°±2°. Odchylenie to wywołuje zwiększenie naciągu w ramionach śrub kabłąkowych, a przez to podniesienie nośności złącza.A stirrup for a flexible mining support, composed of a lower yoke, an upper yoke in the form of a U bolt with threaded ends and brackets in its corners, and nuts, according to the invention, in the upper part of the brackets, have the edges spaced from the upper surfaces of the internal trough section by the size "a" equal to approx. 8.8% ± 3.5% of the distance "b of these edges from the axis of the clevis screw. During the slide of the casing, the U bolt deflects from the plane perpendicular to the longitudinal axis of the casing sections until the edges of the brackets meet the upper surfaces of the inner trough section of the casing, i.e. by the angle α = arctan (a / b) equal to about 5 ° ± 2 °. This deviation causes an increase in the tension in the arms of the U bolts, and thus the load-bearing capacity of the joint.

Główne zalety wynalazku to osiągnięcie wymaganej nośności złącz obudowy górniczej przy zastosowaniu niższego momentu dokręcania nakrętek oraz uzyskanie stabilnej nośności złącza w trakcie zsuwu.The main advantages of the invention are the achievement of the required load capacity of the mining housing joints using a lower nut tightening torque and obtaining a stable load capacity of the joint during the slide.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunku; na którym fig. 1 widoczne jest strzemię zamontowane na łączonych kształtownikach korytkowych w widoku z boku, a fig. 2 przedstawia przekrój wzdłuż linii A-A zaznaczonej na fig. 1. Strzałkami zaznaczono kierunki zsuwu kształtowników w złączu.The subject of the invention is shown in the drawing; in which fig. 1 shows the stirrup mounted on the connected channel sections in a side view, and fig. 2 shows a cross-section along the line A-A marked in fig. 1. The arrows indicate the directions of sliding of the sections in the joint.

W skład strzemienia wchodzą: jarzmo dolne 1, jarzmo górne 2 w postaci śruby kabłąkowej z nagwintowanymi końcami i wspornikami oraz nakrętki 3. Wsporniki 4 są symetrycznie rozstawione w narożach śruby kabłąkowej i są trwale połączone z końcami jej części środkowej i z jej ramionami bocznymi. Krawędzie 5 w górnej części wsporników 4 odsunięte są od górnych powierzchni 6 wewnętrznego kształtownika korytkowego 7 o wielkość „a” równą około 8,8%±3,5% odległości „b tych krawędzi od osi śruby kabłąkowej. W trakcie zsuwu obudowy śruba kabłąkowa odchyla się od płas zczyzny prostopadłej do wzdłużnej osi kształtowników obudowy aż do zetknięcia krawędzi 5 wsporników 4 z powierzchniami 6 kształtownika 7, to jest o kąt α = arctan(a/b) równy około 5°±2°. Odchylenie to wywołuje zwiększenie naciągu w ramionach śrub kabłąkowych, a przez to podniesienie nośności złącza.The stirrup is composed of: lower yoke 1, upper yoke 2 in the form of a U bolt with threaded ends and brackets, and nuts 3. Brackets 4 are symmetrically spaced in the corners of the U bolt and are permanently connected to the ends of its middle part and to its side arms. The edges 5 in the upper part of the brackets 4 are moved away from the upper surfaces 6 of the inner trough section 7 by the amount "a" equal to about 8.8% ± 3.5% of the distance "b of these edges from the axis of the clevis screw. During the slide of the casing, the U bolt deflects from the plane perpendicular to the longitudinal axis of the casing sections until the edges 5 of the supports 4 meet the surfaces 6 of the section 7, i.e. by the angle α = arctan (a / b) equal to about 5 ° ± 2 °. This deviation causes an increase in the tension in the arms of the U bolts, and thus the load-bearing capacity of the joint.

Strzemię przeznaczone jest do zabudowy w złączach obudowy głównie na końcu zewnętrznego kształtownika 8 jako strzemię górne, oraz pomiędzy strzemionami górnym i dolnym jako strzemię środkowe. W przypadku małych zsuwów obudowy może być stosowane także jako strzemię dolne.The stirrup is intended for installation in the casing joints, mainly at the end of the outer section 8, as the upper stirrup, and between the upper and lower stirrups as the middle stirrup. In the case of small chutes of the enclosure, it can also be used as a lower stirrup.

Claims

Patent claim

Stirrup for a flexible mining support composed of a lower yoke, an upper yoke in the form of a U bolt with threaded ends and brackets in its corners, and nuts, characterized in that the edges (5) in the upper part of the brackets (4) are moved away from the upper surfaces (6) of the internal trough section (7) by the value a, equal to approximately 8.8% ± 3.5% of the distance b of these edges from the axis of the clevis screw.