МУФТА КАНАТНОГО АНКЕРА

Предложение относится к горной промышленности, в частности к анкерам глубокого заложения при креплении горных выработок.
Известно [1] натяжное устройство канатного анкера, включающее муфту, соединенную с канатом в осевом отверстии, содержащую резьбу с гайкой на внешней поверхности.
Недостаток данного решения состоит в следующем. При ампульном способе закрепления анкера посредством буровой машины путем осевой подачи и вращения по мере внедрения анкера в шпур на конечном интервале растет сопротивление осевой подаче и крутящему моменту, в результате канат изгибается и уходит из-под нагрузки, что замедляем и усложняет процесс введения анкера в шпур на последнем интервале (300-400 мм).
Наиболее близким аналогом по технической сущности является натяжное устройство [2], включающее муфту, соединенную с канатом в осевом отверстии посредством клиновой втулки, содержащую резьбу с гайкой на внешней поверхности, в торце которой выполнена кольцевая проточка, в которой установлена направляющая, охватывающая канат, а на противоположном конце внешняя поверхность выполнена шестигранной формы.
Данное решение успешно используется на практике. Однако недостаток данной конструкции муфты состоит в том, что в процессе нагружения анкера деформируются опорные элементы анкера (шайба, спецпрофиль) и торец муфты отклоняется от нормали к оси каната. В результате край кольцевой проточки, несмотря на наличие фаски становится концентратором напряжений на поверхности нагружения прядей каната. Вследствие этого канат рвется при нагрузке меньшей чем расчетная на 3-4 тс.
Целью предлагаемого решения является устранение указанного недостатка.
Указанная цель достигается тем, что цилиндрическая часть осевого отверстия сопрягается с кольцевой проточкой посредством криволинейной и конической поверхностей.
В данном решении цилиндрическая поверхность плавно переходит в в криволинейную поверхность. Криволинейная поверхность так же плавно переходит в коническую поверхность (фаску) кольцевой проточки. Вследствие этого при отклонении оси муфты от оси каната сопряжение кольцевой проточки с осевым цилиндрическим отверстием теряет свойство концентратора напряжений на поверхности наружных прядей каната. В результате несущая способность каната не снижается по сравнению с паспортными данными предельного сопротивления каната разрыву. Наличие конической части сопряжения необходимо для устранения возможного препятствия у дня кольцевой проточки при введении каната в муфту.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фигуре показан осевой разрез сопряжения кольцевой проточки с о цилиндрической частью осевого отверстия муфты канатного анкера.
Муфта 1 соединена с канатом 2 в осевом отверстии клиновой втулкой 3. В торце муфты выполнена кольцевая проточка 4, в которую вставлена направляющая труба 5. Цилиндрическая часть 6 осевого отверстия, в котором помещен канат 2, сопрягается с кольцевой проточкой 4 посредством криволинейной поверхности 7 по радиусу r и конической поверхности 8. Поверхности сопрягаются друг с другом плавно по касательной. При отклонении муфты от оси каната вследствие деформирования опорных элементов крепления (опорная шайба или спецпрофиль) под нагрузкой сопряжения кольцевой проточки с цилиндрической частью осевого отверстия не являются концентратором напряжений на поверхности наружных прядей каната 2. Вследствие этого устраняются потери несущей способности анкера по сравнению с паспортной прочностью каната на 3-4 тс.
Наружная поверхность муфты, снабжена резьбой и гайкой 9 для взаимодействия с опорными элементами 10 анкерного крепления.
При деформировании опорного элемента 10 крепления гайка 9 и муфта 1 отклоняются от оси каната в шпуре. Однако, благодаря предлагаемому конструктивному решению, предусматривающему устранение концентратора напряжений путем создания на сопряжении криволинейной и конической поверхностей, это отклонение не вызовет снижения несущей способности.
Источники информации.
1. Патент на полезную модель №29749 (Заявка 2000131814). 27.05.2003 г. Бюл. №15.
2. Патент №2281397 (Заявка 2004109193). 10.08.2006 г. Бюл. №22.