Стержень анкера

Полезная модель относится к горному делу, а конкретно к анкерному креплению горных выработок.
Известно 1. стр. 112, что с помощью анкеров скрепляют (сшивают) отдельные слои пород в одно целое, в чем и заключается крепление горных пород. Возможные конструкции анкеров показаны в 1. рис. 36, где в подрисуночной подписи само тело анкера называется стержнем.
Известны анкеры, выполненные в виде цельных круглых стержней 1. рис. 36, а, б, в, г, д, е.. Недостатком таких круглых стержней является невозможность их закрепления в скважине с помощью бетона или полимерных смесей.
Наиболее широкое применение в последние годы получили негладкие стержни, в частности, выполненные из арматурной стали - арматурные стержни 1. рис. 36, поз 20, на поверхности которых при прокатке их формируется резьба, способная удерживать между стержнем и стенкой скважины бетон или полимерные смеси. С 01.07.1999 г. 2 в качестве арматурных стержней применяют сталь арматурную винтового профиля №20 на основании сертификата соответствия РОСС Ки.МШ04.В0001 3 и в соответствии с Разрешением Госгортехнадзора России №РРС 04-22 4.
Недостатком арматурного стержня по 2 является большой угол подъема трапецеидальной резьбы и малый приведенный коэффициент трения между стержнем и гайкой, что часто приводит к самоскручиванию гайки со стержня под действием осевых сил и возникновению в связи с этим аварийных ситуаций.
Задачей полезной модели является устранение отмеченных недостатков.
В 5 приведена форма и размеры резьбы применяемого арматурного стержня анкера. Более подробно приведем ее на фиг.1, где обозначены:
-Р - расстояние между одноименными точками соседних витков резьбы или шаг резьбы;
-di - внутренний диаметр резьбы;
-d2 - наружный диаметр резьбы;
-do - средний диаметр резьбы;
-2СС - двойной угол профиля резьбы;
-а - ширина головки витка;
-b - осевая проекция правой боковой стороны профиля;
-с - ширина впадины витка;
-1 - осевая проекция левой боковой стороны профиля;
и U 2-Л
-п - высота резьбы,
В применяемых арматурных стержнях эти величины имеют следующие значения:  мм,  мм, ,  мм, 6)40°, , ,7 мм, ,6 мм, ,7 мм., ., т.е. с  а  .
,.,,lil.ililillillii  E21D
«ООг 1 1 8034
Стержень анкера
в результате можно доказать, что такое соединение не может обеспечивать гарантированное удержание гайки на стержне анкера при приложении осевой нагрузки на анкер.
Известно 6. стр23, ур-е 1.1, что угол подъема резьбы  резьбового стержня определяется по формуле:
или T arctg- (1)
яаояио
и в используемом арматурном стержне он равен:
Условия самоторможения резьбы определяется 6. стрЗО по зависимости
где, г - угол трения в резьбе. Известно также 6. стр29, что где fn - приведенный коэффициент трения, определяемый из зависимости
где f - коэффициент трения рассматриваемой пары трения,
а - угол профиля резьбы.
Если принять коэффициент трения сталь по стали ,15 7. Таб 7.1, стр155, то по (4) при  а по (3)
Тогда по (2) оказывается, что угол подъема резьбы незначительно отличается от угла трения, следовательно, удержание гайки на стержне может быть достигнуто лишь увеличением, каким-то образом, коэффициента трения в паре трения.
Задачей настоящей полезной модели является устранение отмеченных серьезных недостатков применяемой и широко используемой в горном деле арматурной стали.
Суш;ность полезной модели заключается в том, что у стержня анкера, выполненного из арматурной стали с трапецеидальной резьбой ширина головки витка резьбы, осевая проекция правой боковой стороны витка, ширина впадины витка, осевая проекция левой боковой стороны витка выполнены равными между собой и равными высоте витка резьбы.
Благодаря предложенным размерам основных параметров резьбы достигается следуюш;ий положительный эффект:
Т.к. принято, что a  b  c  t  h  2 мм, то шаг резьбы Р  a+b+c+t 8 мм.
Из того, что , следует, что СС 45 °, тогда по (1)
T arctg  9,47. 3,14-21
9. (2)
arctg fn, (3)
, (4) cos а
,15/cos40 0,1958,
11
a no (3)12%
т.к. 6,9° 12°, TO в соответствии с (2) можио сделать вывод, что предложеиная резьба является самотормозящейся с гарантироваиным запасом надежности от саморазвинчивания 12/6,,7.
l}foj(/
. 0,212, cos 45
Источники:
1.Лукьянов В.Г., Громов А.Д., Пинчук Н.П. Технология проведения горно-разведочных выработок: Учебник для вузов.- Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1999.-452 с.
2.Анкерная крепь из стали арматурной винтового профиля от 01.07.1999г.
3.Сертификат соответствия. №РОСС RU. МШ04.ВООО 1. №4812651.
4.Разрешение Госгортехнадзора России №РРС04-22 от 19.02.99 г.
5.Крепь анкерная А20В. Паспорт А20В.ОООПС.
6.Иванов М.Н. Детали машин. Учебник для студентов высших учебных заведений. - 5-е издание, переработ. - М,: Высш. Шк., 1991, - 383 с.
7.Машнев М.М., Красковский Е.Я., Лебедев П.А. Теория механизмов и машин и детали машин: Учеб. Пособие для студентов немашиностроительных специальностей вузов. - 2-е изд., перераб. и дополи. - Л.: Машиностроение, Ленингр. Отд-е, 1980. - 512 с.
Заявитель: Директор ООО Горный инструмент
Авторы
:; ;toto- r7 Дворников Л.Т.
Прокушенко С.И.
Мошкин П.В.
, Вечужанин Д.С.
Бабанов А.И.
/ f/ Прокушенко С.И.