Способ крепления трубы в отверстии детали

 

Изобретение относится к технологии крепления труб (Т) 1 в отверстиях

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 В 21 Р 39/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3933016/25-27 (22) 24.07.85 (46) 07.12.86. Бюл. № 45 (72) М. А. Лебедев, А. М. Калугин и Д. М. Лебедев (53) 621.774.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 277712, кл. В 21 D 39/06, 1968. (54) СПОСОБ КРЕПЛЕНИЯ ТРУБЫ В ОТ

ВЕРСТИИ ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к технологии крепления труб (Т) 1 в отверстиях (О) и позволяет производить неразъемные соединения, воспринимающие как осевые усилия, так и крутящие моменты при статическом и динамическом нагружении, а также вибрациях. При операции раздачи труб в кольцевой канавке 4, выполненной на поверх„„80„„1274817 А i ности 0 с эксцентриситетом относительно оси О, из стенок трубы, затекающих в канавку 4, формируется серповидная шпонка.

Для формирования шпонки раздачу Т 1 осуществляют на максимальную глубину

h)(D — d/2) — е, где D — диаметр канавки, d — диаметр О, e — эксцентриситет. Серповидная шпонка воспринимает как осевые усилия, так и крутящий момент. Для повышения несущей способности соединения выполняют несколько канавок, соседние из которых при изготовлении разворачивают вокруг оси 0 относительно друг друга преимущественно на угол сс=360 /п, где п число канавок. Операцию раздачи Т можно осуществлять подрывом заряда взрывчатого вещества, который располагают внутри тру- Я бы напротив канавки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1274817 I0

35

Изобретение относится к технике крепления труб в отверстиях детали типа втулка раздачей и может быть использовано в производстве неразборных узлов для передачи осевых и крутяших усилий, например пары шестерня — — вал, а также теплообменных аппаратов и паровых котлов для соединения трубных решеток и труб.

Цель изобретения — расширение диапазона использования путем повышения предела работоспособности соединения на кручение.

На фиг. 1 показано взаимное расположение трубы и охватывающей детали с размерами канавки перед операцией раздачи; на фиг. 2 — то же, после операции раздачи; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 1.

Для соединения трубы 1 с охватывающей деталью 2 в ее отверстии 3 диаметром

d выполняют одну или несколько кольцевых канавок 4 диаметром D, расположенных с эксцентриситетом е относительно оси отверстия 3. Затем помешают трубу в отверстие 3, после чего производят раздачу трубы на максимальную глубину h)

0 — d

) — е. Канавка 4 может иметь в попе2 речном сечении различный профиль: прямоугольный, клиновой, трапецеидальный, образованный частью окружности и т. д. При этом предельный крутящий момент, передаваемый соединением, определяется не только контактными напряжениями детали 2, но и сопротивлением шпонки на ее деформацию смятия.

Условие 6m â — е необходимо для соD — d

2 го, чтобы операцией раздачи трубы 1 сформировать на ней B канавке 4 серповидную шпонку переменной толщины. В случае невыполнения этого условия, что видно из гео0 — d метрии, т. е. при Й(— — е, кольцевой выступ трубы в канавке не является шпанкой, труба 1 и деталь 2 могут прокручиваться относительно друг друга при превышении крутящего момента над моментом сопротивления кручению, обусловленным в последнем случае только контактными напряжениями по боковым стенкам канавки 4.

При необходимости повышения предела работоспособности соединения в нем выполняется требуемое количество (п) канавок и, соответственно, шпонок. Кроме того, в устройствах, работающих при больших угловых скоростях вращения соединения вал— втулка (для уменьшения его дисбаланса путем равномерного углового расположения шпонок относительно оси вращения), канавки выполняются развернутыми вокруг оси относительно друг друга преимущественно на

yr ол а=360 /и.

Операцию раздачи трубы можно выполнять известными механическими устройствами типа роликов, геометрия профиля которых определяется геометрией профиля канавки и толщиной стенки трубы, гидростатическим обжатием или взрывом заряда. Способ раздачи трубы взрывом является (изза наличия эксцентриситета, а также прикрепления трубы вдали от ее конца) наиболее простым и экономичным, так как не требует дополнительного специального оборудования.. Кроме того, при взрыве достигаются высокие давления, позволяющие в отличие от других способов деформировать в заданной зоне трубу, выполненную из высокопрочного материала и имеющую большую толщину стенки.

Таким образом, предлагаемое выполнение канавок с эксцентриситетом и разворот их вокруг оси относительно друг друга выгодно отличает способ от ранее известных, так как позволяет изготавливать неразъемные соединения, работающие не только в условиях нагружения осевыми усилиями, но и значительными крутящими моментами как в статических, так и в динамических условиях в широком диапазоне угловых скоростей.

Пример. В стальной втулке с отверстием диаметром d=50 мм закрепляют стальную трубу с наружным диаметром 49 мм и толщиной стенки 2,5 мм. В отверстии втулки выполняют кольцевую канавку шириной 6 мм, диаметром D=62 мм и эксцентриситетом е==2 мм. Операцию раздачи трубы осуществляют кольцевым зарядом ВВ с поперечным сечением 5)(4 мм, расположенным внутри трубы соосно с ней напротив канавки, и инициируемым одним капсюлемдетонатором.

При этом в месте наименьшей глубины канавки получают раздачутрубы на всю глубину канавки, т. е. до контакта трубы с дном канавки, а в месте наибольшей глубины на величинч h= — 7 мм) — е=

D — d

62 — 50 — — 2=-4 мм. Таким образом, в соединении образуется серповидная шпонка с максимальной высотой 3 мм относительно отверстия во втулке.

Формула изобретения

1. Способ крепления трубы в отверстии детали, заключающийся в предварительном выполнении в отверстии детали не менее одной кольцевой канавки, установке трубы в отверстие и раздаче ее диаметра, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности соединения в условиях крутящих нагрузок, каждую кольцевую канавку выполняют относительно оси отверстия с эксцентриситетом, а трубу раздают на глуби0 — d ну h) - - е, где D — диаметр канавки, d — диаметр отверстия, е — эксцентриситет.

1274817

Составитель И. Капитонов

Редактор А. Шишкина Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

Заказ 6516/10 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соседние канавки выполнены развернутыми вокруг оси одна относительно другой преимущественно на угол 360 /и, где n — число канавок.