Соединение деталей
СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ rpyii-;. пами заклепок, состоящих из стержня с закпадной гояовкой на одном конце и с шайбой и замыкающей гоповкой на другом конце, выполненной в вице двух концентрамных втулок, внутренней и наружной, охватывающих конец стержня, отличают ее с я тем, что, с целью повыше- Щ1Я надежности соединения / деталей из композиционных материалов с низкой прочностью на смятие путем уменьшения расстояния между заклепками и снижения удельного давления на соединяемые детали , внутренняя втулка замыкающей головки выполнена с продольной прорезью, внутренняя поверхность наружной втулки выполнена с фасками под углом 15-20 к оси втулки в которые развальцованы края внутренней втулки, а конец стержня - с кольдйвой накаткой. (Л С i4 со О) со 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
° СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (и) 3(Я) )= 16 В 19/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HGMHTET СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3448086/25-2 7 (22) 04.06,82 (46) 23,10.83. Бюл, М 39 (72) Е. Ф. Кантинов и Б.Э, Смирнов (53) 621.88 (088.8) (56) 1. Патент Франции N 1109680, кл, )= 16 В 19/08, 1955.
2. Патент Франции М 1320505, кл. F 16 В 19/08, 1963 (прототип), (54) (57) СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ груй-, пами заклепок, состоящих из стержня с закладной головкой на одном конце и с . шайбой и замыкакхцей головкой на другом конце, выполненной в виде двух концентрцч ных втулок, внутренней и наружной, охватывакицих конец стержня, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности соединения r петалей из композиционных материалов с низкой прочностью на смятие путем уменьшения расстояния межцу заклепками и снижения удельного давления на соединяемые дета ли, внутренняя втулка замыкакицей головки выполнена с продольной прорезью, внутренняя поверхность наружной втулки выполнена с фасками поц углом 3.5-20 к
-оси втулки, в которые развальцованы-краявнутренней втулки, а конец стержня - c кольцевой накаткой.
693
1 1049
Иаобретение относится машиностроению, а именно к соединениям деталей летательных аппаратов, и используется цля соецинения конструкций из композиционных материалов. 5
Известно соецинение цеталей с помо
° щью заклепок, состоящих иэ стержня с закладной головкой и расположенной на накатанной части стержня цилинцрической обжимной втулки (1j f0
Выполнение этого соецинения связано с воэникновенйем высоких осевых нагрузок стяжки (сжатия) пакета соединяемых деталей, что неприемлемо цля композиционных материалов, имекщих низкую про- j5 чность на сжатие, Эти нагрузки еще более возрастают, если вместо втулок из алюминиевых сплавов, используемых обычно в этих соецинениях, применить по условиям требуемых температур втулки иа щ стали.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является соединение деталей группами заклепок, состоящих из стержня с закладной головкой íà од- 25 ном конце и с шайбой и замыкакицей головкой на другом конце, выполненной в виде цвух концентричных втулок, внутренней и наружной охватывакицих Конец стержня (2)
- 30
Недостатком известного соединения является сложность изготовления внутрен ней втулки, необходимость обеспечения ее высокой поверхностной тверцости цля воа > можности проникновения рифлений в повер - r 35 ность стержня и высокие радиальные наг рузки постановки заклепки. Кроме того, недостатком этого соединения является невозможность установки группы заклепок в ограниченном пространстве из-аа боль40 ших габаритов постановочной фильеры, что осущественно снижает возможность использования этого соецинения цця листов из композиционных материалов, которые наиболее целесообразно соединять заклепками малого циаметра 3 ь 2 мм, 45 расположенными группами на минимально воаможном расстоянии цруг от друга.
Это позволяет приблизить прочность заклепочного соецинения к исхоцной прочности композиционного материала, Оптимальное количество заклепок можно опреце лить из условия
I — с At, сред " гце Р - внешняя нагруака;
7сррд площадь поперечного сечения ма териала соединяемого листа, работакщего на срез; г си и - соответственно фактическое и цопускаемое напряжение среза;
lq - количество заклепок.
Из формулы видно, что чем больше количество заклепок, т. е, чем чаще, (ближе цруг к другу) они установлены, тем прочнее соединение.
Целью изобретения является повышение надежности соецинения деталей из композиционных материалов и низкой прочностью на смятие заклепками с циаметром стержня с 2мм путем уменьшения расстояния между заклепками в группе до 3-4 диаметров стержня и снижения уцельного давпения на соединяемые цетали, Укаэанная цель достигается тем, что в соединении, деталей группами заклепок, состоящих из стержня с закладной головкой на одном конце и с шайбой и замыкающей головкой на другом конце, выполненной в вице двух концентричных втулок, внутренней и наружной, охватывакицих конец стержня, внутренняя втулка замыкающей головки выполнена с процольной прорезью, внутренняя поверхность наружной втулки
Ф» 0 выполнена с фасками поц углом 15-20 к оси втулки, в которые развальцованы края внутренней втулки, а конец стержня выполнен с кольцевой накаткой.
На фиг, 1 изображено соецинение qeталей, общий вид; на фнг. 2 - разрез
А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.
Детали 1 .иэ композиционного материала соединены внахлестку многорядными косыми швами с помощью заклепок 2, содержащих стержень 3 малого циаметра
d ь 2 мм с заклацной головкой 4, накатанной частью 8 и технологическим хвостовиком 6, расположенную на накатанной части 5 внутреннюю втулку 7 с процольной прорезью 8, наружную втулку
9 с захоцными фасками 10 и шайбу 11.
Расстояние межцу заклепками 2 в ряцу равно 34 - 4 d
Постановка заклепки 2 осуществляется слецукщим образом.
Стержень 3 вставляется в отвестие соециняемых цеталей 1. и ыа него . надевается шайба 11, внутренняя втулка
7 и наружная втулка 9. Специальным постановочным инструментом 12 стержень
3 за технологический хвостовик 6 вытягивается цо упора в закладную головку 4., а наружная втулка 9 перемещается в про3 .10496 93 4 тивоположную сторону, обжимая внутрен сборки заклепки не снимается, а остается нюю втулку 7 на накатанной части 5. В на внутренней втулке, прочность на разконце обжатия кольцевой конический выс .. рыв соединения повышается до уровня туп 13 (или отдельные точечные высту-,прочности соединения с цельной втулпы) постановочного инструмента 12 де g кой. Угол 15-20 эаходных фасок наружформирует металл торцовой части внут- ной втулки является оптимальным для ренней втулки 7 в зону фаски 10 наруж выполнения обжатия внутренней втулки в ной втулки 9, обеспечивая стопорение процессе постановки заклепки. При меньпоследней. Сборка заканчивается обрывом шем угле резка возрастает длина заходного технологического хвостовика 6 и отводом 1о конуса фасок, а следовательно и общая длина постановочного инструмента 12, . I наружной втулки. 1
Отсутствие у заклепки специальной При увеличении угла резко возрастает фильеры, перемещакщейся до упора в сое- осевая нагрузка постановки заклепки. Раздиняемые детали, позволяет осуществить . меры закладной головки и обрывной шейпостановку группы заклепок в пространст ки технологического хвостовика подоб ве, ограниченном лишь диаметром наруж- раны таким образом, чтобы осевые нагрузной втулки. Практически расстояние . ки при постановки заклепки не превышалй между осями заклепок в ряду может быть - допустимых нагрузок смятия и сжатия уменьшено до ЗД - 4d Выполнение внут деталей из композиционных материалов, ренней втулки с продольной прорезью поэ- з Изобретение позволяет снизить осевые воляет резко снизить осевые и .рациаль- и радиальные постановочные нагрузки, ные постановочные нагрузки, благодаря заменить алюминиевые втулки на стальные чему ее можно изготавливать иэ стали. и осуществить постановку группы малого
Прочность на разрез соединения с прорез диаметра в ограниченном пространстве, ной втулкой в 2-3 раза ниже, чем с це g5 что приближает прочность соединения к льной втулкой без прорези. Однако. благо-, прочности деталей иэ компоэипионных ма даря тому, что наружная втулка после с териалов.
Юб
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная,4
