錨桿螺母與墊圈的力學性能研究.pdf

1、針對煤礦井下復雜巷道中錨桿容易出現(xiàn)破斷和支護效果差的問題，采用理論分析、實驗室試驗、數(shù)值模擬和井下試驗相結合的方法，開展了錨桿螺母與墊圈的力學性能的研究。主要研究內(nèi)容包括:對現(xiàn)有的螺母進行強度和形狀的優(yōu)化;采用新型的減摩方式提高錨桿扭矩轉化為預緊力的效率;確定球墊與托板發(fā)生自鎖的條件;優(yōu)化球墊、托板球窩的形狀與尺寸，避免球面發(fā)生自鎖，實現(xiàn)球墊良好的調(diào)心作用。論文主要得出以下研究成果:
　　錨桿螺紋聯(lián)接中，錨桿桿體屈服強度為500M

2、Pa時，螺母的性能等級為不小于6級;錨桿桿體桿體屈服強度為600MPa時，螺母的性能等級為不小于8級;錨桿尾部螺紋段齒高最小不能低于0.7H，螺紋聯(lián)接間的間隙最好取0.048mm為宜;不同螺母的厚度對錨桿尾部螺紋聯(lián)接的整體強度影響不大，螺母厚度取24mm為宜，但不同螺母形狀，即螺母有無法蘭對螺母各圈螺紋牙的應力分布有較大的影響，法蘭螺母比無法蘭螺母的受力更加均勻，各圈螺紋牙之間的應力差值更小;調(diào)心球墊與托盤球窩之間的夾角嚴重影響球墊的調(diào)

3、心性能，調(diào)心球墊與托盤之間的夾角取30°左右為宜;調(diào)心球墊與托盤球窩之間的摩擦系數(shù)對球墊的調(diào)心性能有較大的影響，摩擦系數(shù)越小，錨桿最終彎曲的角度越小;調(diào)心球墊與托盤球窩的強度嚴重影響球墊能否充分發(fā)揮其調(diào)心作用，若調(diào)心球墊強度過小，在受力過程中，球墊會發(fā)生較大的變形不利于托盤圍繞球墊發(fā)生相對轉動，球墊的強度應高于托盤的強度20％左右;通過對比減摩軸承與減摩墊片對錨桿預緊力轉化系數(shù)的影響，得出減摩方式采用減摩軸承比采用尼龍墊片轉化系數(shù)提高了