НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО КАНАТНОГО АНКЕРА

Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к конструкции канатных анкеров, используемых для усиления крепи горных выработок. Известен опорный элемент канатного анкера, содержащий втулку, осевой канал которой выполнен цилиндрическим, и в нем закреплены пряди каната, при этом в осевом канале и в контактирующих с ним прядях каната размещены абразивные частицы, твердость которых превышает твердость стенок втулки и прядей каната (патент РФ на полезную модель №91376, кл. E21D 20/00, заявлен 14.09.2009 г., опубликован в 2010 г., Б. №4). Недостатком данного устройства является сложность технологического процесса нанесения абразивных частиц на поверхность прядей каната.
В качестве прототипа принят опорный элемент канатного анкера, содержащий втулку с наружной резьбой, гайкой и осевым каналом, в котором помещена центральная и наружные пряди каната, а в стенках осевого канала втулки имеются проточки, в которых установлены вставки, взаимодействующие с наружными прядями каната при обжатии втулки (патент РФ на полезную модель №96177, кл. E21D 21/00, заявлен 16.03.2010 г., опубликован в 2010 г., Б. №20).
Недостатком данного устройства является его невысокая надежность и работоспособность за счет того, что при нагрузке возникают большие растягивающие напряжения в наружных прядях каната, связанных с втулкой, чем в центральной пряди, которая взаимодействует с наружными прядями только за счет трения с ними, без сцепления.
Техническим результатом полезной модели является повышение прочности соединения всех прядей каната с втулкой, опрессованной вокруг каната.
Предложено натяжное устройство канатного анкера, включающее обжимаемую втулку с наружной резьбой, гайкой и осевым каналом, в котором помещены пряди каната и вставки, размещенные между наружными прядями каната. Отличием является то, что центральная прядь каната помещена в цилиндрическую трубку, а вставки установлены на контакте с втулкой между втулкой и цилиндрической трубкой, причем твердость их выбрана больше, чем твердости втулки, прядей каната и цилиндрической трубки.
Другим отличием является то, что на поверхности вставок, втулки, наружных прядей и цилиндрической трубки размещены абразивные частицы.
Размещение вставок между наружными прядями на контакте с втулкой, их форма и твердость, а также установка цилиндрической трубки на центральную прядь каната обеспечивает совместную работу всех прядей каната и втулки после обжима их. Наличие на обжимаемых поверхностях абразивных частиц обеспечивает большее сцепление между элементами устройства и надежность его.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показано натяжное устройство канатного анкера в сборе, в продольном разрезе, на фиг.2 - сечение по А-А до обжима, на фиг.3 - сечение по В-В после обжима.
Натяжное устройство канатного анкера содержит втулку 1 с наружной резьбой 2, на которой установлена гайка 3. В осевом канале 4 втулки находится конец каната 5 анкера, который в указанном случае содержит шесть наружных прядей 6 и одну центральную прядь 7, на которую надета цилиндрическая трубка 8. При обжиме натяжного устройства, во-первых, происходит деформация втулки 1, и она уменьшается в диаметре, вдавливаясь в зазоры между вставками 9, расположенными между наружными прядями 6 каната по контакту с втулкой 1 между втулкой и цилиндрической трубкой 8. Во-вторых, происходит деформация наружных прядей 6 каната, за счет чего происходит их уплотнение. В-третьих, происходит деформация цилиндрической трубки 8, за счет чего трубка вдавливается в зазоры между наружными прядями 6, и происходит уплотнение центральной пряди 7. При наличии на поверхностях натяжного устройства абразивных частиц, нанесенных на них посредством напыления и твердость которых превышает твердость остальных элементов натяжного устройства, последние внедряются в поверхности обжимаемых элементов. В результате обжимающая канат втулка и все пряди каната работают совместно, сопротивляясь сдвигу относительно каната.
Натяжное устройство может работать и без наличия абразивных частиц, т.к. при обжатии каната втулкой вставки обтекаются ее поверхностью. Вследствие этого пара канат-втулка сопротивляется относительному сдвигу при его приложении на гайку 3.