Устройство для создания гарантированного натяга в разъемном резьбовом соединении деталей

Авторы патента:

F16B5/02 - крепежными резьбовыми элементами (конструкции резьбовых соединений F16B 25/00-F16B 39/00)

Владельцы патента RU 2501988:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли РФ (RU)

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций. Устройство для создания гарантированного натяга в разъемном резьбовом соединении деталей, состоящем из двух соединяемых деталей, содержащее резьбовой стержень с фланцевой головкой, отличающееся тем, что оно снабжено проставочным кольцом и домкратными болтами с развитой опорной поверхностью, а проставочное кольцо расположено между фланцевой головкой и соединяемой деталью и выполнено с антифрикционным покрытием, причем фланцевая головка выполнена с концентрично расположенными резьбовыми отверстиями, в которых установлены домкратные болты, упирающиеся опорной поверхностью в проставочное кольцо, при этом домкратные болты снабжены датчиками напряжений, электрически связанными со световыми индикаторами, распложенными в головках домкратных болтов, а фланцевая головка выполнена в виде звездочки или многогранника под ключ. Что позволяет достичь повышения производительности и снижения трудоемкости соединения элементов конструкции за счет исключения использования сложных затягивающих устройств-гайковертов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известен способ и устройство механического резьбового соединения деталей машин с помощью пары «шпилька-гайка».

Недостатком такого способа и устройства являются увеличенные осевые размеры шпильки по сравнению с болтами и неудобство разъема конструкции в связи с необходимостью снятия одной из соединяемых деталей со шпилек, что в условиях стесненного ограниченного пространства является проблематичным.

Частично, указанного недостатка лишен способ и устройство механического разъемного соединения с помощью болта.

Недостатком такого решения являются большие размеры диаметра болта для создания гарантированного натяга в соединении исходя из условия прочности по причине больших касательных напряжений, возникающих в болте от момента затяжки, а также трудностями обеспечения разборки и сборки конструкции в условиях эксплуатации, особенно в стесненных условиях ограниченного пространства.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение диаметра болта, обеспечивающего необходимый натяг в соединяемой конструкции и облегчения условий сборки и разборки конструкции в условиях эксплуатации в стесненных условиях ограниченного пространства.

Сущность заявляемого изобретения состоит в уменьшении необходимого гарантированного натяга момента закручивания, снижающего касательные напряжения в болте и ее компенсации за счет создания дополнительных осевых сил.

Это достигается тем, что для снижения касательных напряжений в материале болта и уменьшения момента затяжки, используется способ и устройство для создания гарантированного натяга в резьбовом соединении, состоящее из двух соединяемых деталей, резьбового стержня-болта (или шпильки) с фланцевой головкой (или гайкой), снабженное проставочным кольцом и домкратными болтами с развитой опорной поверхностью, причем проставочное кольцо расположено между фланцевой головкой и соединяемой деталью и выполнено с антифрикционным покрытием, а фланцевая головка выполнена с расположенными по периферии резьбовыми отверстиями, в которые ввинчиваются домкратные болты упирающиеся опорной поверхностью в проставочное кольцо, при этом домкратные болты снабжены датчиками напряжений, электрически связанными со световыми индикаторами в виде светодиодных RGB модулей, расположенных в головках домкратных болтов.

Конструкция, реализующая способ для создания гарантированного натяга в резьбовом соединении, представлена на чертеже и состоит из соединяемой детали 1 с цилиндрическим отверстием 2 и соединяемой детали 3 с резьбовым отверстием 4, в которое ввинчен резьбовой стержень 5 с фланцевой головкой 6, выполненной в виде многогранника или звездочки под ключ и на периферии которой расположены малые резьбовые отверстия 7, куда ввинчены домкратные болты 8, выполненные из дисперсноупрочненных или волокнистых композиционных материалов с головкой 9 под ключ в виде многогранника или звездочки и снабженные датчиками напряжений 10 со световыми индикаторами 11, в свою очередь болты 8 развитой опорной поверхностью 12 опираются силовым упором на проставочное кольцо 13, выполненное с антифрикционными поверхностями 14.

Способ и устройство работают следующим образом: на соединяемую деталь 3 устанавливается с условием совмещения резьбового отверстия 4 с цилиндрическим отверстием 2 соединяемая деталь 1, на которую также соосно устанавливается проставочное кольцо 13, через которое и цилиндрическое отверстие 2 соединяемой детали 1, в резьбовое отверстие 4 детали 3 ввинчивается, для создания необходимого предварительного натяга, резьбовой стержень 5 с фланцевой головкой 6, в которую в периферийные отверстия 7 ввинчиваются до контакта с проставочным кольцом 13 развитой опорной поверхностью 12 домкратные болты 8, закручивающиеся в определенной последовательности, обеспечивая равномерное нагружение стержня 5 до создания необходимого усилия, контролируемого датчиками напряжений 10 по световому индикатору 11 и создавая необходимый для работы соединения момент затяжки. Разборка соединения осуществляется в обратной последовательности.

Предложенные способ и устройство позволяют облегчить условия сборки и разборки конструкции в стесненных условиях ограниченного пространства с обеспечением гарантированного натяга момента закручивания.

1. Устройство для создания гарантированного натяга в разъемном резьбовом соединении деталей, состоящем из двух соединяемых деталей, содержащее резьбовой стержень с фланцевой головкой, отличающееся тем, что оно снабжено проставочным кольцом и домкратными болтами с развитой опорной поверхностью, а проставочное кольцо расположено между фланцевой головкой и соединяемой деталью и выполнено с антифрикционным покрытием, причем фланцевая головка выполнена с концентрично расположенными резьбовыми отверстиями, в которых установлены домкратные болты, упирающиеся опорной поверхностью в проставочное кольцо, при этом домкратные болты снабжены датчиками напряжений, электрически связанными со световыми индикаторами, расположенными в головках домкратных болтов, а фланцевая головка выполнена в виде звездочки или многогранника под ключ.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что домкратные болты выполнены из высокопрочных дисперсно-упрочненных или волокнистых композиционных материалов, а световые индикаторы выполнены в виде светодиодных RGB модулей.

Изобретение относится к области строительства, в частности к болтовым соединениям тонкого листа с толстым, и направлено на повышение прочности соединения. Болтовое соединение тонкого листа с толстым, включающее тонкий лист, выполненный с отверстием для прохождения болта, и толстый лист, выполненный с отверстием большего диаметра, в которое завальцованы кромки тонкого листа, шайбы, болт и гайку.

Семейство устройств крепления с переменной конусностью // 2494290

Изобретение относится к семейству устройств крепления с переменной конусностью. Семейство устройств крепления элементов с предварительно выполненными в них цилиндрическими отверстиями, при этом каждое устройство содержит: винт, выполненный вокруг оси и содержащий усеченный конусный стержень и головку, втулку, выполненную с возможностью захождения в нее стержня винта, при этом втулка выполнена вокруг той же оси и содержит цилиндрическую наружную поверхность и усеченную конусную внутреннюю поверхность, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, два устройства, втулки которых до посадки с натягом имеют одинаковый наружный диаметр и разную степень конусности внутренней поверхности.

Крепежная сборно-разборная стойка // 2485361

Изобретение относится к разъемным средствам крепления объектов на стержнях в области строительства и направлено на повышение надежности соединения. .

Сборная конструкция строительной панели для улучшения сопротивления конструкции термическому расширению и способ ее изготовления // 2478530

Способ затяжки высоконагруженного резьбового соединения // 2475651

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций, и направлено на повышение производительности и снижение трудоемкости соединения элементов конструкции без использования сложных затягивающих устройств.

Болтовое соединение вращающихся деталей // 2472981

Изобретение относится к области машиностроения и авиадвигателестроения и может быть использовано для соединения вращающихся деталей ротора газотурбинного двигателя авиационного и наземного применения.

Соединительная система и способ соединения, в частности, со всесторонним силовым замыканием // 2470195

Изобретение относится к соединительной системе с всесторонним силовым замыканием и способу соединений и направлено на возможность регулировать независимо друг от друга силы предварительного натяжения на подлежащих затяжке составных частей.

Прокладка, снижающая фреттинг-износ, и узлы крепления, в которых используется прокладка // 2466304

Изобретение относится к прокладке, снижающей фреттинг-износ, и к узлам крепления, в которых используется прокладка, и направлено на снижение стирания контактных поверхностей узлов, подвергающихся мелкой вибрации.

Сборочная система // 2466303

Изобретение относится к сборочной системе облегченных плит, в частности ячеистых панелей, и направлено на снижение количества деталей системы и на возможность легкой установки соединительного элемента.

Узел резьбового соединения // 2450175

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидромашиностроению, и может быть использовано для соединения валов гидротурбин с валами гидрогенераторов и направлено на повышение жесткости конструкции и усталостной прочности соединения путем уменьшения напряжения изгиба под резьбовой частью шпильки.

Способ выполнения болтовых соединений с радиальным натягом // 2502896

Изобретение относится к области механосборочного производства конструкций, к которым предъявляются высокие требования надежности и ресурса при воздействии циклических нагрузок, в частности к способам соединения металлических деталей авиационных конструкций. В способе выполнения болтовых соединений с радиальным натягом в болтовом шве выполняют установку болта в отверстие и шайбы на стержень болта со стороны резьбовой части, навинчивание и затяжку гайки нормированным крутящим моментом, подпрессовку болта со стороны головки с одновременным прижимом деталей поддержкой со стороны гайки. Подпрессовку каждого болта осуществляют при приложении динамической нагрузки с последующей подтяжкой гайки нормированным крутящим моментом. Количество циклов динамическая подпрессовка-подтяжка гайки выбирают в зависимости от конструктивно-технологических параметров соединяемых деталей. Обеспечивается повышенный уровень стяжки деталей в широком диапазоне толщины пакета и величины радиального натяга, что позволяет повысить усталостную долговечность конструкции в зоне болтовых соединений. 2 ил.

Устройство для прикрепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, узел из трех деталей, в частности, автомобиля // 2508479

Изобретение относится к устройству для крепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, и направлено на повышение качества сборки элементов конструкции. Устройство для крепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, причем первая деталь удерживает винт, который может быть вставлен в отверстие второй детали и в отверстие третьей детали, гайка, которая завинчена на винте, выполнена с возможностью затягивания первой детали на второй детали. Винт жестко соединен с первой деталью посредством элемента, который может упруго деформироваться по мере затягивания гайки, причем упомянутый элемент является пружиной. Винт имеет поверхность, выполненную с возможностью опоры на третью деталь, и имеется зазор между этой опорной поверхностью и третьей деталью до затягивания гайки. Пружина имеет достаточные ход деформации и жесткость для компенсации зазора во время затягивания гайки и расположения первой детали на второй детали в соответствии с заданным усилием. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев // 2519996

Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для стягивания и жесткой фиксации фланцев полумуфт валов машин во время монтажа и ремонтов. Крепежное соединение содержит втулку, установленную в сквозных соосных цилиндрических отверстиях соединяемых фланцев, сопряженную по внутренней конической поверхности с установленной в ней конической шпилькой, на резьбовых концах которой навинчены гайки. Втулка зафиксирована в осевом направлении. Внутренняя поверхность втулки имеет призонный участок, длина которого превышает длину призонного участка наружной поверхности втулки. Втулка выполнена с продольными разрезами, начинающимися от торца втулки со стороны меньшего диаметра конуса и заканчивающимися на нерабочем участке внутренней поверхности втулки со стороны большего диаметра конуса. Изобретение обеспечивает повышение надежности фланцевого соединения за счет повышения его несущей способности, а также повышение ремонтопригодности, технологичности и снижение трудоемкости выполнения сборочно-монтажных работ. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Устройство для механического соединения по меньшей мере двух деталей с соосными каналами // 2545123

Изобретение относится к устройству для механического соединения посредством поворотной оси по меньшей мере двух деталей и направлено на упрощение соединения деталей посредством поворотной оси. Устройство выполнено с возможностью продолжения в продольном направлении в соосные каналы, выполненные в двух деталях, шарнирно соединенных друг относительно друга вокруг оси, содержит: цилиндрический корпус, содержащий концевой участок, выполненный с продольным пазом, причем цилиндрический корпус содержит в продольном направлении цилиндрический канал, продолженный каналом в форме усеченного конуса, продолжающимся в концевой участок, предназначенный для размещения в канале детали; вставку в форме усеченного конуса, по существу ответную каналу в форме усеченного конуса, при этом вставка содержит резьбовое отверстие, продолжающееся в продольном направлении при размещении вставки в канале в форме усеченного конуса; и винт с резьбовым концом, выполненным с возможностью взаимодействия посредством ввинчивания с резьбовым отверстием вставки, обеспечивая фиксирование цилиндрического корпуса в канале и создание поворотного соединения вокруг оси. 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

Элемент, выполненный как единое целое с втулкой, и способ его изготовления // 2555314

Изобретение относится к педальному тормозному устройству транспортного средства. Педальное тормозное устройство транспортного средства содержит корпус, прикрепленный к приборной панели, педаль тормоза, совершающую движение качения вокруг несущего вала, и несколько втулок заданного наружного диаметра и высоты, служащих в качестве распорных деталей для создания пространства между корпусом и приборной панелью, расположенных вокруг сквозного отверстия, выполненного в подложке корпуса. Каждая втулка имеет шейку, передний торцевой фланцевый участок и сквозное отверстие. Шейка выполнена как единое целое с подложкой корпуса путем формования вытягиванием подложки и проходит от участка основания к переднему торцу втулки. Передний торцевой фланцевый участок имеет по меньшей мере двухслойную конструкцию, образованную на переднем торцевом участке шейки. Сквозное отверстие образовано с обеспечением расположения его оси ортогонально плоской поверхности подложки, в которое от участка основания до переднего торцевого фланцевого участка шейки вставлен болт, посредством которого подложка притянута к приборной панели и зафиксирована на ней, а передний конец переднего торцевого фланцевого участка предназначен для контакта с приборной панелью. В результате обеспечивается повышение прочности и жесткости втулки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 15 ил.

Устройство соединения деталей газотурбинной установки // 2561895

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к газотурбинным установкам, двигателям внутреннего сгорания, где детали и их соединения работают при высокой температуре длительное время. Устройство соединения деталей газотурбинной установки, содержащее торцевые опорные поверхности - болт крепления в виде цилиндрического стержня с головкой и резьбой, проходящий сквозь располагающиеся на одной линии отверстия, выполненные в соединяемых деталях, шайбу и гайку, навинченную на резьбу до затягивания соединяемых деталей с нормированным моментом, при этом, по меньшей мере, на одной торцевой опорной поверхности головки болта, и/или гайки, и/или шайбы выполнены одна и более кольцевая канавка под смазку, при этом отношение шага резьбы к глубине и шага резьбы к ширине канавки составляет 1,5…15 и 0,75…3 соответственно, а величина усилия момента страгивания при отворачивании гайки или болта превышает нормированный момент затягивания не более чем на 30%. Канавка может содержать смазку в виде коллоидного графита С 1 или С 2 или смеси на меловой основе ПС1. Применение изобретения позволяет увеличить количества повторного использования болтов и гаек более чем на 20% и снизить экономические затраты. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ создания гарантированной затяжки в дифференциально-резьбовом соединении деталей // 2568172

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и применяется для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций. Способ создания гарантированной затяжки в дифференциально-резьбовом соединении деталей включает ввинчивание шпильки резьбовой частью с фрикционным покрытием через отверстие одной соединяемой детали в резьбовое отверстие другой соединяемой детали, навинчивание гайки на резьбовую часть шпильки, выполненную с антифрикционным покрытием, завинчивание ключом гайки и шпильки, при этом шпилька, выполненная из пружинной стали, скручивается в стержневой части в направлении затяжки соединения за счет крутящего момента, накапливая упругую энергию, а при ослаблении соединения в процессе эксплуатации раскручивается под действием упругих сил и вкручивается в корончатую гайку, создавая усилие затяжки. Таким образом, ослабления элементов соединения не происходит и вследствие самозатяжки соединяемых деталей повышается надежность соединения при эксплуатации. 1 ил.

Соединение слоистых металлокомпозитных листов (деталей) и способ его выполнения // 2579714

Изобретение может быть использовано для соединения заготовок или деталей, изготовленных из слоистого металлокомпозита, например алюмостеклопластика СИАЛ, содержащего алюминиевые листы и слои термопластичного композита со стекловолокнами различной структуры. С наружных сторон состыкованных без зазора чередующихся слоев из тонких металлических листов и слоев из термопластичного композита размещают покрывные металлические листы и устанавливают полученный пакет в сборочном приспособлении между верхней и нижней накладными соединительными пластинами с крепежными отверстиями. Через крепежное отверстие в верхней соединительной пластине вводят вращающийся пуансон с усилием трения 5-10 кН и продавливают при его осевом движении листы пакета с образованием крепежного отверстия. Разогретые кромки металлических листов при этом выдавливают с формированием на них втулок и кольцевых буртов. В полученных сквозных крепежных отверстиях устанавливают стержневые крепежные детали. Упомянутые втулки и бурты обеспечивают увеличение площади контакта стержней крепежных деталей с кромкой отверстия в тонких металлических листах и снижение концентрации нагрузки, передаваемой со стороны стержня, а также позволяют увеличить число витков резьбы в отверстии листа при винтовом соединении. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Конусный замок // 2585212

Изобретение относится к устройствам крепления съемных частей к корпусу. Конусный замок содержит конус с фланцем, закрепленным на отъемной части корпуса самолета, конусное гнездо с фланцем, закрепленным на корпусе самолета, болт, самоконтрящуюся гайку и пружину. На конусе и на конусном гнезде выполнены цилиндрические выступы-пояса одинаковых диаметров с ответными отверстиями в отъемной части и в корпусе самолета, которые в стянутом положении образуют один цилиндрический стержень. Изобретение направлено на повышение ресурса соединения. 4 ил.

Скрепляемая конструкция // 2586988

Изобретение относится к скрепляемой конструкции и направлено на повышение жесткости соединения. Скрепляемая конструкция содержит первый элемент, выполненный с внутренней резьбой; второй элемент, выполненный с отверстием; и охватываемый винт, крепящий первый элемент и второй элемент друг с другом и включающий участок внешней резьбы и участок головки, имеющий опорную поверхность. Участок внешней резьбы врезается во внутреннюю резьбу через отверстие второго элемента. Второй элемент выполнен с по существу круглым согнутым участком, включающим изогнутую поверхность, определяющую отверстие, и включающим свободный конец, имеющий край, прижатый к опорной поверхности винта. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.