Стикове з’єднання стержнів із рівними розмірами поперечного перетину

Реферат: Стикове з'єднання стержнів із рівними розмірами поперечного перетину, при якому з'єднання труб рівних розмірів виконують за допомого парних кільцевих накладок, гнутих із листа. Кінці профілів з рівними розмірами, які стикують, з'єднують регулювальною муфтою, при цьому її обертають відносно повздовжньої осі, до тих пір, поки не відрегулюють положення стержня у покритті. UA 80327 U (54) СТИКОВЕ З'ЄДНАННЯ СТЕРЖНІВ ІЗ РІВНИМИ РОЗМІРАМИ ПОПЕРЕЧНОГО ПЕРЕТИНУ UA 80327 U UA 80327 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі будівництва, а більш конкретно до конструкції стикового з'єднання стержнів, що складаються із профілів з рівними розмірами поперечного перетину, та може бути використана в конструкціях великопрольотних просторових стержньових металевих покриттів. Відоме стикове з'єднання розтягнутого поясу металевої ферми, де у різнойменних поличках профілів двотаврового перетину, що стикується, виконані повздовжні прорізи, в кожну із яких пропущена стінка суміжного профілю [1]. Якщо у такому стику замість болтових з'єднань виконати зварені, то в ньому не буде ніяких з'єднувальних деталей. Недоліком такого рішення є підвищена кількість зварених швів, які як правило є осередком крихкого руйнування (концентраторами напружень) конструкції. Відомо зварене стикове з'єднання трубчастих стержнів, яке складається із кінців замкнених профілів, що примикають один до одного [2]. Профілі мають рівні розміри поперечного перетину та парні осьові повздовжні прорізи. Для круглих перетинів бокові кромки кожної із прорізі відігнуті у радіальному напрямку у протилежні один від одного боки із зазорами. Недоліком такого рішення є наявність збиральних напружень та негерметичності через неможливість точної осьової установки елементів та спотворення положення елементів, що стикуються - поява ексцентриситетів, які викликані зварювальними деформаціями. Найбільш близьким до стикового з'єднання, що пропонується, є з'єднання труб рівних розмірів, яке виконують за допомого парних кільцевих накладок, гнутих із листа [3]. Недоліком такого рішення є неможливість врахування ймовірнісного розподілу та накопичення похибок монтажу, і в зв'язку з цим необхідність демонтажу та повторного монтажу елементів, щоб видалити зайвий матеріал. Задача корисної моделі - підвищення точності монтажу за рахунок регулювання положення елементів, зменшення трудомісткості виготовлення та збирання, а також підвищення естетичності та надійності в частковості живучості великопрольотної стержньової конструкції. Поставлена задача корисної моделі досягається тим, що кінці профілів з рівними розмірами, які стикують з'єднують регулювальною муфтою, при цьому її обертають відносно повздовжньої осі, до тих пір, поки не відрегулюють положення стержня у покритті. Стикове з'єднання, що пропонується, пояснюється кресленням, де 1 - стикове з'єднання, яке складається із таких частин: 1 та 2 - стержні, що з'єднують; 3 - регулювальна муфта; 4 добірний елемент; 5 - підкладка; 6 - монтажний отвір. Стикове з'єднання стержнів здійснюється наступним чином. Добірні елементи 4 приєднують до стержня 1 та 2 на заводі зваренням через підкладку 5. Для з'єднання стержня 1 із регулювальною муфтою 3 виконують накручування їх друг до друга. Потім частину стержня 1 із регулювальною муфтою 3 приєднують накручуванням до стержня 2. Потім обертанням муфти 3 відносно її повздовжньої вісі за допомогою монтажного ломика, що встановлений у монтажний отвір 6, таким чином, щоб повністю забезпечити точну лінійну відстань між стержнем 1 та 2. Для забезпечення кріплення муфти 3 на кінці стержня 1 та 2 виконується заторне різьблення лівого та правого напрямків. На одній половині вздовж внутрішньої частини муфти виконано ліве різьблення, а по другій - праве. На кінці стержня 1 виконується тільки ліве різьблення, а на кінці стержня 2 тільки праве. Стикове з'єднання стержнів складається із стержнів 1 та 2, що не примикають один до одного, та з'єднувального елементу у вигляді регулювальної муфти 3. На кожному із двох стержнів, що стикують, приварені добірні елементи 4, на яких виконано різьблення. Внутрішній діаметр трубки під монтажний отвір 6 дорівнює діаметру монтажного ломика, за допомогою якого при необхідності виконують регулювання та попереднє напруження стержнів 1 та 2, що стикують. Довжина муфти (ℓм), визначається за формулою: ℓм=2×ΣΔδℓi (1), де ΣΔδℓi - сумарна (накопичена) гранична величина лінійної похибки; Внутрішній діаметр муфти, визначається за формулою: м ст d вн=d н-2×hр (2), де м d вн - внутрішній діаметр муфти; ст d з - зовнішній діаметр труби, що стикує; hp - висота упорного різьблення муфти, визначається із умови міцності на зріз різьбових з'єднань. м Зовнішній діаметр муфти (d з), кількість витків, крок та хід різьблення муфти визначається із умови міцності та жорсткості. 1 UA 80327 U 5 10 15 20 25 30 Довжина підсилювального елемента, визначається за формулою: ут ℓ =ΣΔδℓi+ℓт (3), де ут ℓ - довжина підсилювального елемента; ΣΔδℓi - сумарна (накопичена) гранична величина лінійної похибки. ℓт - довжина технологічної ділянки для забезпечення якісного виконання звареного стику, ℓт=15…30 мм. Розмір катета та довжина шву, що приєднує підсилювальні елементи, визначається із умови міцності з'єднання за межею плавлення та металом шва стику. Підкладка 4 виконана із листового металу товщиною 2 мм, шириною 20 мм. Таким чином, стикове з'єднання стержнів із рівними розмірами поперечного перетину, що розроблено, дозволяє виконати просторове регулювання їх положення під будь-яку похибку при будь-якому способі збирання, будь-якому класі точності виготовлення без демонтажу згідно теорії розмірних ланцюгів. Також дозволяє зменшити трудомісткість виготовлення та монтажу, за рахунок можливості активного регулювання положенням елементу, та дозволяє звести збиральні напруження до нуля, досягнути 100 % рівень збірності, підвищити при цьому надійність в частковості живучість конструкції. Джерела інформації: 1. Марутян А.С. Стыковое соединение растянутого пояса металлической фермы. Авторское свидетельство № 1723281, 30.03.1992. 2. Марутян А.С. Кобалия Т.Л., Павленко Ю.И. Сварное стыковое соединение трубчатых стержней - Патент на изобретение № 2429329, 20.09.2009. 3. Кудишин Ю.И. Металлические конструкции: Учебник для вузов - М.: Академия.-2007. - С. 294 (прототип). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Стикове з'єднання стержнів із рівними розмірами поперечного перетину, при якому з'єднання труб рівних розмірів виконують за допомого парних кільцевих накладок, гнутих із листа, яке відрізняється тим, що кінці профілів з рівними розмірами, які стикують, з'єднують регулювальною муфтою, при цьому її обертають відносно повздовжньої осі, до тих пір, поки не відрегулюють положення стержня у покритті. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2