錨桿螺母與墊圈的力學(xué)性能研究.pdf

1、針對煤礦井下復(fù)雜巷道中錨桿容易出現(xiàn)破斷和支護(hù)效果差的問題，采用理論分析、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、數(shù)值模擬和井下試驗(yàn)相結(jié)合的方法，開展了錨桿螺母與墊圈的力學(xué)性能的研究。主要研究內(nèi)容包括:對現(xiàn)有的螺母進(jìn)行強(qiáng)度和形狀的優(yōu)化;采用新型的減摩方式提高錨桿扭矩轉(zhuǎn)化為預(yù)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(shí)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(yīng)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(yīng)力差值更小;調(diào)心球墊與托盤球窩之間的夾角嚴(yán)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(qiáng)度嚴(yán)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(qiáng)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(zhuǎn)動，球墊的強(qiáng)度應(yīng)高于托盤的強(qiáng)度20％左右;通過對比減摩軸承與減摩墊片對錨桿預(yù)緊力轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化系數(shù)提高了