Расчет секции крепи на примере линейной секции М138, страница 8

С учетом этих сил определяются реакции гидростоек крепи.

При этом определяются графически равнодействующие сил нормального давления и сил трения, действующих на поддерживающем и оградительном элементах крепи, т.е. силы  и . Затем находится равнодействующая этих сил , для чего строится силовой многоугольник. Линия действия этой силы определяется построением веревочного многоугольника.

После этого составляют уравнения моментов, вызванных действующими на поддерживающий и оградительный элементы силами, относительно точки C (рашнир, соединяющий поддерживающий элемент с оградительным) и точки O (точка пересечения линий действия сил в рычагах четырехзвенника):

Решение этих уравнений позволяет определить реакции гидростоек:

Аналогичным образом определяется реакции в гидростойках при крайних пределах вынимаемой мощности пласта с учетом движения крепи вверх или вниз по наибольшему уклону. Максимальное значение реакции каждой гидростойки, полученное при расчете по всем указанным вариантам, может быть принято за номинальное рабочее сопротивление этой гидростойки. Так как значения номинального рабочего сопротивления стоек, как правило, будут различными, то максимальное из них может быть принято для обеих стоек.

По известным значениям реакций гидростоек и равнодействующей сил давления и сил трения, действующих на поддерживающем и оградительном элементах, графически определяются усилия в рычагах (как и при расчете крепи оградительно-поддерживающего типа).

Расчет реакций опор механизированной крепи М138 в забое

Строим схему нагружения. На схеме реакции от гидростоек прикладываем вертикально, потому что угол наклона гидростоек в крепи не значительный и горизонтальные силы, возникающие от реакций гидростоек компенсируют друг друга. Реакцию траверсы на схеме прикладываем вертикально, так как при работе на требуемую мощность (2,0 м) траверса находится в горизонтальном положении.

Основные размеры в схеме нагружения:

 - расстояние от переднего конца крепи до передней гидростойки.

 - расстояние между передней и задней гидростойкой.

 - расстояние между задней гидростойкой и задним концом поддерживающего элемента.

 - длина горизонтальной проекции оградительного элемента.

 - высота вертикальной проекции оградительного элемента.

 - Ширина крепи.

 - нагрузка у переднего конца элемента.

 - нагрузка у заднего конца элемента.

 - удельное давление на оградительный элемент по вертикали в соответствии с требованиями.

 - удельное давление на оградительный элемент по горизонтали в соответствии с требованиями.

Распределенную нагрузку, действующую на поддерживающий элемент крепи заменяем двумя силами:

Давление на оградительный элемент по вертикали:

Давление на оградительный элемент по горизонтали:

Составляем суммы моментов относительно точек присоединения гидроцилиндров (точки A и B)и траверсы (точка C).

Сумма моментов относительно точки A

            (1)

Сумма моментов относительно точки B

         (2)

Сумма моментов относительно точки C

      (3)

где K – длины перпендикуляров до сил

для точки A

для точки B

для точки C

Из (1):

           (4)

где

Из (2):

           (5)

где

Подставляем (4) и (5) в (3):

Отсюда узнаем :

Подставляем в (4) и в (5) – узнаем  и :

Рассчитанные коэффициенты приводятся ниже

K1	0,50
K2	1,00
K3	1,00
K4	2,50
K5	0,50
K6	1,00

K7	1,00
K8	0,50
K9	0,00
K10	1,50
K11	0,50
K12	1,00

K13	3,00
K14	2,50
K15	2,00
K16	2,00
K17	0,50
K18	0,50

K19	2878,88
K20	-1,00