Болт

Винахід відноситься до машинобудування, а саме, до різьбових деталей машин і може бути використаний в різьбових з'єднаннях, які потребують нормування попередньої затяжки. Відомий болт для різьбових з'єднань, що містить різьбовий стержень з шестигранного головного на торці (див., наприклад, Дмитриев Β.Α., Детали машин, Л., "Судостроение", 1970, с.153, рис.51.) Недолік відомого болта полягає в тім, що він не забезпечує самоустановку опорних поверхонь, а це в декілька разів зменшує навантажувальну здатність при наявності навіть незначних перекосів в різьбовому з'єднанні (див., наприклад, Дмитриев Β.Α., Детали машин, Л., "Судостроение", 1970, с.156-157, рис.52, в, та формулу 157). Іншій недолік відомого болта полягає в тім, що він не забезпечує автоматичне нормування рівня затяжки, що знижує надійність та зручність користування. Найбільш близьким до винаходу за технічною суттю і досягаємому ефекту є болт, що містить різьбовий стержень з сферичним хвостовиком, який має утворені із спільного центру опорну і нажимну сферичні поверхні, а також головку та різьбову пробку з фіксатором, які з натягом прилягають до сферичних поверхонь хвостовика (див.. приклад, А.С. СССР №1372117, F16В35/06, 1988). Відомий болт забезпечує самоустановку при наявності перекосу опорних поверхонь в різьбовому з'єднанні та автоматичне обмеження рівня затяжки, але його основним недоліком е велика матеріалоємність. Вказаний недолік обумовлений тим, що нажимна поверхня хвостовика має випуклу форму і не перекриває по висоті опорну поверхню. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення відомого болта шляхом оптимізації розташування і зміни форми хвостовика різьбового стержня, що дозволяє зменшити висоту головки болта і знизити тим самим матеріалоємність. Поставлена задача вирішується тим, що в болт, який містить різьбовий стержень, хвостовик якого має утворені із спільного центру опору і нажимну сферичні поверхні, а також головку та різьбову пробку з фіксатором, які з натягом прилягають до сферичних поверхонь хвостовика, згідно винаходу нажимна поверхня хвостовика виконана вігнутою. Розташування нажимної і опорної поверхонь з перекриттям одна одної по висоті і надання нажимній поверхні вігнутої форми знижує в 2 рази висоту хвостовика при одночасному зниженні висоти головки болта, що призводить до зменшення матеріалоємності. Заявлений болт зображений на фіг.1, загальний вигляд, на фіг.2 - вигляд зверху на фіг.1. Болт містить різьбовий стержень 1, хвостовик 2 якого має утворені із спільного центру різними радіусами опорну 3 і нажимну 4 сферичні поверхні та розташований всередині головки 5, і притиснут до її внутрішньої поверхні різьбовою пробкою 6. Для стопоріння пробки відносно головки застосовується фіксатор 7. Нажимна поверхня 4 хвостовика 2 має вігнуту форму і своєю висотою перекриває висоту опорної поверхні 3. Для загвинчування в головку 5 пробка 6 має заглиблення 8 під ключ. При складанні болта хвостовик 2 різьбового стержня 1 затискають між головкою 5 і різьбовою пробкою 6 шляхом загвинчування останньої в різьбу головки 5 внаслідок чого на сферичній поверхнях 3, 4 хвостовика виникають сили тертя. Загвинчування пробки 6 здійснюють до тих пір, доки момент тертя між прилеглими до хвостовика поверхнями головки та пробки не досягнено необхідного для певних умов використання значення. Необхідна затяжка визначається теоретично по відомим методикам розрахунку (див., наприклад, Дмитриев Β.Α., Детали машин, Л., "Судостроение", с.150 і 154, формули 148, 152, 153), або встановлюється експери ментально. Для контролю вірності затяжки пробки 6 в період складання болта на його різьбовому стержні передбачені лиски 9 для захвата гайковим ключем. Болт використовується таким чином. Спочатку болт встановлюють в різьбу однієї з деталей різьбового з'єднання (не показано), а потім здійснюють його затяжку. Для затяжки голівку 5 захвачують ключем за зовнішню поверхню і обертають навколо її осі. При обертанні головка 5 силами тертя захоплює хвостовик стержня 1 і вгвинчує його в різьбу деталі з'єднання (не показано), до тих пір, доки зростаючий момент тертя в різьбі стане рівним моменту тертя на сферичних поверхнях 3, 4 хвостовика. При рівності вказаних моментів обертання стержня 1 в різьбі припиняється, так як головка 5 і пробка 6 просковзують по хвостовику, а різьбове з'єднання опиняється затягнутим силою F необхідної величини. Винахід може бути використаний для кріплення кришок і з'єднання фланців резервуарів і трубопроводів, які навантаженні тиском рідини або газів, а також в двигунах внутрішнього згорання для кріплення головок блоків циліндрів і шатунів.