3.2. Mơ hình và phƣơng tiện kiểm định khớp ma sát trong vì chống thép
3.2.2. Phương tiện kiểm định khớp ma sát
Theo bảng 3.14, để kiểm định được khớp ma sát phù hợp với điều kiện các mỏ than hầm lò vùng Quảng Ninh, thiết bị gia tải phải tạo được lực tối thiểu 150 kN lên khớp ma sát. Tuy nhiên, sau khi tham khảo các thiết bị kiểm định của Nga và Trung Quốc, cũng như để phục vụ cho mục đích nghiên cứu phát triển các loại hình khớp ma sát sau này, báo cáo lựa chọn thiết bị kiểm định dạng đứng, có khả năng tạo áp lực gia tải khơng nhỏ hơn 600 kN.
Mặt khác, với các vì chống thép hình vịm linh hoạt hiện đang sử dụng tại Quảng Ninh, độ linh hoạt về kích thước theo phương thẳng đứng từ 100÷320mm. Do đó, hành trình của thiết bị gia tải phải đạt tối thiểu 320mm và có thể tự động vẽ đường đặc tính lực chống làm việc và độ dịch chuyển trượt của mẫu thử nghiệm. Sai lệch đọc số của máy nén không quá 1%.
Một hệ thống đo đạc được thiết lập với mục đích kiểm định. Hệ thống này cho phép thay đổi giá trị tải trọng tác dụng lên cột chống và lên khớp ma sát. Nó có thể đo được giá trị lực dọc trục trong bu lông gông và sự dịch chuyển (linh hoạt) của khớp ma sát, tốc độ và gia tốc đoạn vì chống mẫu.
Hệ thống đo đạc bao gồm 6 bộ cảm biến. Bộ cảm biến số (1) được sử dụng để ghi giá trị ngoại lực tác động trực tiếp lên đoạn vì chống thí nghiệm và khớp ma sát. Cảm biến (2) đặt ở chân mẫu đoạn thép mẫu. 4 bộ cảm biến còn lại để ghi lại giá trị lực dọc trong bu lông gông. Tất cả dữ liệu sẽ được chuyển đến hệ thống ghi và đo đạc (4).
Sự thay đổi giá trị lực bên dưới khớp ma sát sẽ được ghi lại bằng bộ cảm biến (2) theo thời gian. Giá trị này thực chất là phản lực R của bề mặt.
Lực dọc trong các bu lông gông được đo liên tục bằng cách sử dụng các bộ cảm biến như trong hình 3.12. Nó rất quan trọng trong việc giám sát sự thay đổi lực cũng như quá trình làm việc của khớp ma sát.
Hình 3.11: Sơ đồ kiểm định khớp ma sát dạng đứng và vị trí đặt bộ cảm biến
Hình 3.12: Vị trí bộ cảm biến đo lực dọc trong bu lông gông
Mỗi giá trị lực dọc đó phụ thuộc vào giá trị mô men xoắn sử dụng để xiết chặt bu lông, hệ số ma sát ren đai ốc và bề mặt chịu kéo giữa mặt bích vì chống và gơng.
Đoạn thép mẫu phục vụ thí nghiệm khớp ma sát phải tuân theo tiêu chuẩn thép lịng máng trong tiết diện mẫu do Tập đồn Cơng nghiệp Than – Khống sản Việt Nam ban hành và phải có bản thiết kế gia cơng chế tạo. Các đoạn thép mẫu này có dạng thẳng, kích thước khoảng 800-1000mm, được lấy ngẫu nhiên để kiểm định và được uốn thẳng bằng hệ thống máy uốn thép.
Thiết bị kiểm định khớp ma sát được xây dựng có tổng diện tích 7m2 (căn cứ vào diện tích các bộ phận chính của thiết bị như máy nén đứng, máy tạo áp lực).
Danh mục thiết bị chính trong mơ hình kiểm định khớp ma sát dạng đứng P
xem trong bảng 3.13 dưới đây.
Bảng 3.13: Danh mục các trang thiết bị, vật tư trong mơ hình kiểm định khớp ma sát
TT Tên gọi Quy cách Đơn
vị Số lƣợng Khối lƣợng (kg) Vật liệu Đơn vị Tổng 1
Kết cấu phi tiêu
chuẩn khung kiểm định khớp ma sát - bộ 1 347,9 347,9 CT38; CT45 2 Bàn thử tổng hợp ZS-4A trạm 1
3 Trạm bơm thủy lực Y132M1-6 trạm 1
4 Máy nén đứng LY-1 bộ 1 - -
5 Cảm biến đo lực CAS LSC bộ 6 6 Cờ lê đo lực Insize IST-
W850A cái 1
Diện tích khơng gian lắp dựng: 7m2