Восприятие нагрузки узлами податливости трапециевидной крепи

На рис. 7.34 приведено поперечное сечение штрека, пройденного комбайном, с указанием размеров пустот в закрепном пространстве (средние величины по 22 обмеренным рамам крепи). Между верхняком и кровлей над элементом податливости в стойке рамы был установлен гидропатрон. При нагружении рама сместилась в положение, показанное на рис. 7.34 штриховой линией, поскольку пустоты за крепью не были достаточно хорошо забучены. Для того чтобы определить размеры просадки рамы в податливых соединениях под влиянием нагрузки, потребовалось тщательно расклинить противоположный конец верхняка.

Болты стяжных хомутов податливых соединений после установки рам были подтянуты с помощью динамометрического гаечного ключа. Измерения, проведенные после нагружения рамы с помощью гидропатрона, показали, что у 54% болтов стяжных хомутов в нагруженной части рамы момент затяжки был меньше первоначального, составлявшего 400 Н-м, причем в 18% случаев он находился в пределах 0—100 Н*м. В то же время в податливом соединении с другой стороны рамы, не подвергшемся нагрузке, момент затяжки менее 400 Н*м был зафиксирован только у 32% болтов, а ниже 100 Н-м — у 3% болтов. Из этого можно сделать вывод, что натяжение в болтах заметно ослабевает сразу же после первой просадки крепи и после сотрясения или нагрузки.

Для проверки этого явления в лабораторных условиях гайки элементов податливости были подтянуты до момента затяжки 400 Н*м, для чего с учетом первоначальной затяжки с моментом 150 Н-м требовалось повернуть гайку на полобо-рота (рис. 7.35). После трех ударов молотком по болтовому соединению момент затяжки болтов снизился до 210 Н*м. Для восстановления первоначального натяжения потребовалось подтянуть болт на 0,1 оборота. После дальнейших ударов молотком момент затяжки уменьшился до 340 Н*м. Для восстановления момента 400 Н*м потребовалось подтянуть болт на 0,05 оборота.

Схема и характеристика элемента податливости рамы штрековой крепи, полученная при испытаниях на стенде, приведены на рис. 7.36. Просадка элемента податливости происходит характерными для фрикционных соединений «скачками». Первый скачок после нагрузки в 350 кН сопровождался настолько мощным сотрясением конструкции, которое невозможно было бы получить при ударах молотком. Податливое соединение восприняло после этого нагрузку в 180 кН. Болты были подтянуты так, что реакция элемента податливости вновь превысила 350 кН. Последующий скачок уменьшил реакцию соединения до 250 кН.