Спосіб з’єднання деталей та силовий штифт для його здійснення

Винахід відноситься до галузі машинобудування, а також може бути використаний в металургії та інших галузях промисловості. Відомий спосіб з'єднання деталей за допомогою пальця, який вставляється з натягом у заздалегідь виконаний отвір, завдяки прикладеного осьового навантаження. Як палець застосовують штифти у вигляді металевого стержня (див. Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник. В 3-х т. Т1. Под редакцией Н.С. Ачеркана. М. Машиностроение. 1968г. 440с.). Ці силові шти фти можуть бути використані як кріпильний, настановний та силовий елементи у з'єднаних деталях. Однак це з'єднання характеризується відсутністю затяжки з'єднання, випадінням штифта внаслідок послаблення отвору, що призводить до втрати надійності з'єднання. У відповідальних з'єднаннях шти фти додатково фіксують за допомогою штопорних шайб і гайок, (див. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. М. :Ма шиностроение. 1988г. 544с.). Використання стопорних шайб на стику деталей послаблює штифти і призводить до вигину штифтів замість чистого зрізу. Фіксація штопорними шайбами, розташованих на кінцях штифтів небажана в експлуатації: у разі демонтажу деталей приходиться кожного разу знімати одну з шайб. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб з'єднання деталей, який має в собі виконання в них отворів різного діаметру, в які встановлюють з натягом ступінчастий палець аналогічної форми (див. Патент Российской Федерации F16B19/02 №2059118 от 27.04.96.). Для здійснення з'єднання деталей використовують шти фті різної форми (див. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. В 3-х т. Т1. М. :Машиностроение. 1980г. 768с.). Найбільш близьким технічним рішенням відносно з'єднального елемента є штифт зі скрізним осьовим отвором та фасками (див. Орлов П.И. Основы конструирования.: Справочно-методическое пособие. М. Машиностроение. 1980г.). Отвір виконаний для виходу повітря із глухого отвору запобігаючи створенню надмірного зусилля при запресовці. Однак даний штифт не виключає недоліки, вказані раніше. У відповідальних з'єднаннях для фіксації штифта також необхідно використання додаткових елементів. В основу винаходу поставлене завдання розробити спосіб з'єднання деталей, в якому за рахунок нових дій та пристосування досягається зростання міцності та надійності з'єднання. Крім цього також поставлене завдання удосконалити елемент кріплення (силовий штифт) для здійснення засобу, в якому за рахунок зміни конструкції також досягається зростання надійності та міцності з'єднання, що підтверджує єдиний винахідливий задум. Для рішення поставленого завдання у способі з'єднання деталей, який має в собі установку деталей у проектне положення, виконання глухого отвору, у який встановлюють з натягом штифт, у відповідності з винаходом, при установці штифта частина отвору заповнюють металополімерним матеріалом і прикладають осьове навантаження до досягнення штифтом проектного положення з виходом даного матеріалу з отвор у. Крім цього, для рішення поставленого завдання у силовому шти фту, який містить скрізний отвір, у відповідності з винаходом, частина штифта виконана з діаметром меншим номінального, ступінчастої форми, при цьому хвостова частина більш за розмірами її середньої частини. Використання металополімерного матеріалу у запропонованому засобі дозволяє вилучити додаткові елементи типу штопорних шайб та гайок для фіксації шти фта. Крім того використання штифта ступінчастої форми дозволяє виконувати отвір номінального діаметру тільки в одній із деталей, а в деталі з глухим отвором порожнина між ступінчастим штифтом і отвором заповнюється металлополімерним матеріалом, після полімеризації якого створюється необхідне з'єднання. Крім того таке виконання штифта дає змогу без ремонту використовува ти глухий отвір під штифт навіть при його пошкодженні при експлуатації або при розборці з'єднання. Суть способу пояснюється чертежами, де на фігурі 1 зображена схема здійснення способу з'єднання деталей, на фігурі 2 зображено силовий штифт для здійснення способу. Нижче показано приклад конкретного виконання способу з'єднання деталей: з'єднання захисної планки з клітиною прокатного стана. Захисна планка 1, котра має розміри 1000/335/45 за допомогою болтів (на фігурі 1 не показані) кріпиться до станіни клітини 2, після чого робиться отвір у з'єднаних деталях діаметром 40мм на глибину 135мм. Вводиться металополімерний матеріал мультиметал Stahl 1018 фірми Diamant (на фігурі 1 позиція 3), котрий має такі технічні характеристики: міцність на стискання 195МПа, на розрив 74МПа, на згін 88МПа, густина 2800кг/м 3. Встановлюється штифт 4 з натягом по посадці H6/Js6 за допомогою осьового навантаження у проектне положення. При цьому частина штифта має діаметр 36мм в кінцевій частині довжиною 15мм і діаметр 32мм з довжиною 60мм. Залишки матеріалу самотужки виходять через скрізний отвір в штифту. По закінченні 24 годин відбувається повна полімеризація матеріалу и конструкція готова до експлуатації. Таким чином, використання нового способу з'єднання деталей та здійснення засобу вилучає недоліки, вказані раніше, тим саме вирішується поставлене завдання по збільшенню надійності та міцності з'єднання.