Стыковое прессовое соединение

 

Изобретение относится к области мостостроения и может быть использовано в конструкциях монтажных стыков элементов пролетного строения моста, а также при замене ослабевших заклепок в заклепочных соединениях мостов. Целью изобретения является снижение трудоемкости операций по запрессовке при использовании прессового соединения в монтажных стыках. Стыковое прессовое соединение включает по крайней мере пару скрепляемых листовых деталей 1, 2 с соосными цилиндрическими отверстиями 3, 4, имеющими больший диаметр в первой 1 и меньший диаметр в последней 2 со стороны запрессовки крайних листовых деталях, и соединительные элементы 5, каждый из которых запрессован в соответствующие соосные отверстия 3, 4 и имеет больший диаметр на заднем и меньший диаметр на переднем в направлении запрессовки концевых участках, сопряженных между собой переходным участком. Концевые участки соединительного элемента 5 выполнены в виде подобных усеченных конусов, сужающихся в направлении запрессовки, имеющих длину не менее толщины соответствующей крайней в пакете листовой детали 1, 2 и угол "J" наклона образующей к продольной оси соединительного элемента 5, величина которого соответствует материалу соединительного элемента и крайних листовых деталей 1, 2. 3 з.п. ф-лы, 22 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СЕИДКтНЪСтвм физ.!2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4297920/31-33 (22) 20.08.87 (46) 07.04.89. Бюл. У 13 (71) Харьковский инженерно-строительный институт и Центральный научноисследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им.Н.П.Мельникова (72) В.С.Данков, В.Е.Сухарев, В.В.Фурсов и В.В.Ляхин (53) 69.057.4:621.882 (088.8) (56) Орлов П.И. Основы конструирования. — Справочно-методическое пособие, кн. I, — М.: Машиностроение, 1977, с.485-491, рис.341 б, в, ж. (54) СТЫКОВОЕ ПРЕССОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ (57) Изобретение относится к области мостостроения и может быть использовано в конструкциях монтажных стыков элементов пролетного строения моста, а также при замене ослабевших заклепок в заклепочных соединениях мостов. Целью изобретения является снижение трудоемкости операций по эа.прессовке при использовании прессового соединения в монтажных стыках.

ÄÄSUÄÄ 1470837 А1 цИ 4 Е 01 D 7/02, E 04 В 1/48

Стыковое прессовое соединение вклюt чает по крайней мере пару скрепляемых листовых деталей 1, 2 с соосными цилиндрическими отверстиями 3 4, имеющими больший диаметр в первой 1 и меньший диаметр в последней 2 со стороны запрессовки крайних листовых деталях, и соединительные элементы

5, каждый из которых запрессован в соответствующие соосные отверстия

3, 4 и имеет больший диаметр на заднем и меньший диаметр на переднем в направлении запрессовки концевых участках, сопряженных между собой переходным участком. Концевые участки соединительного элемента 5 выполнены в виде подобных усеченных конусов, сужакщихся в направлении эапрессовки, имекщих длину не менее толщины соответствующей крайней в пакете листовой детали 1, 2 и угол Ч наклона образующей к продольной оси соединительного элемента 5, величи" на которого соответствует материалу соединительного элемента и крайних листовых деталей 1 и 2. 3 э.п.ф-лы, 22 ил.

1470.837

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано в конструкциях монтажных стыков элементов пролетных строений мостов, а также при замене ослабевших заклепок в заклепочных соединениях мостов.

Целью изобретения является снижение трудоемкости операций по запрессовке при использовании прессового 1О соединения в монтажных стыках.

На фиг.1 изображена схема прессового соединения при стыковании двух крайних листовых деталей, типа пластин, расположенных внахлест; на,15 фиг.2 — сечение А-А на фиг 1; на фиг. 3 — схема соединения уголков, стыкуемые полки которых, расположенные внахлест, являются крайними листовыми деталями; на фиг.4 — сечение 30

Б-Б на фиг.3 на фиг.5 - сечение В-В на фиг.3 на фиг.б — схема соединения уголков, стыкуемые полки которых являются промежуточными листовыми деталями; на фиг.7 — сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.8 — монтажный стык двутавровых балок, перекрыванщие накладки полок в котором являются крайними листовыми деталями для за" клинивания; на фиг.9 — сечение Д-Д ЗО на фиг.8; на фиг.10 — сечение Е-Е на фиг.8; на фиг. 11 — мощный монтажный стык двутавровых балок с перекрытием каждой полки посредством промежуточных и наружных (заклинивающих) на- у кладок, являющихся соотвественно промежуточными и крайними листовыми деталями; на фиг.12 — сечение Ж-Ж на фиг. 11; на фиг. 13 — схема расположения отверстий при наличии в соеди- 4О няемом листовом пакете только крайних листовых деталей; на фиг. 14— то же, в процессе установки- соедини тельного элемента; на.фиг.15 — то же, после запрессовки соединительного 45 элемента в отверстия в крайних (закинивающих) листовых деталях; на иг. 16 — схема расположения отверстий в многолистовом пакете; на фиг. 17. — соединение многолистового пакета с помощью соединительного элемента, переходные участки которого выполнены цилиндрическими дли--. ной, равной суммарной толщине t промежуточных листовых деталейу на .у фиг.18 — участки соединительного элемента двух листовых пакетов, об-. щий вид; иа фиг.19 — вид по И-И на фиг. 18; на фиг.20 - участки соединительного элемента для многолистовых пакетов, общий вид; на фиг. 21 — схема соединения многолистового пакета при суммарной толщине t „одной или более промежуточных листовых деталей, не превышанщей толщину, или одной из крайних листовых деталей в пакете; на фиг.22 — соединительный элемент для соединения многолистового пакета, общий вид.

Стыковое прессовое соединение включает по крайней мере лару скрепляемых листовых деталей 1 и 2 с соосными цилиндрическими отверстиями 3 и

4 (фиг. 1-5, 13-15), имеющими больший диаметр Й в первой и меньший диаметр d, в последней 2 со стороны запрессовки крайних листовых деталей, и соединительные элементы 5, каждый из которых запрессован в соответствующие соосные отверстия 3 и 4 (фиг.14 и 15) и имеет больший диан метр D на заднем 6 и меньший диан метр D, на переднем 7 в направлении запрессовки (показано стрелкой с усилием P) концевых участках, сопряженных между собой переходным участком.

Концевые участки 6 и 7 соединительного элемента 5 выполнены в виде подобных усеченных конусов, сужающихся в направлении запрессовки, имеющих длину не менее толщины t и соответствующей крайней в пакете листовой детали 1 и 2 и угол (р наклона образующей к продольной оси соединительного элемента 5, величина которого соответствует его матери.алу и материалу крайних листовых деталей 1 и 2. Так, при выполнении соединительного элемента и крайних листовых деталей из сплава железа угол наклона образующих концевых подобных конических участков 6 и 7 соединительных элементов 5 к их продольо ной оси составляет < = О, 4-0, 7 где меньшее значение угла соответствует высокопрочной стали типа 40Х, а большее значение угла отвечает малоуглеродистой стали типа Ст3. При этом разница в диаметрах отверстий

3 и 4 составляет dq — d, = 3 мм.

Диаметры D u D меньших основае н и

1 ний усеченных конусов 6 и 7 соединительного элемента 5 меньше диаметра

d< и d, отверстий 3 и 4 для запрессовки каждого конуса в соответствующей крайней. листовой детали 1 или 2 (фиг.15).

1470837

Длина $ запрессовки усеченных конусов 6 и 7 в соответствующих соосных отверстиях 3 и 4 составляет не менее половины толщины t или t< соответствующей крайней листовой детали 1 или 2 (фиг.17).

При стыковании двух листовых деталей переходной участок каждого соединительного элемента выполнен в виде фаски 8 высотой h, имеющей глубину, равную разности большего и меньшего. диаметров 0 и D

Pl в соответственно заднего и переднего в направлении запрессовки концевых 15 конических участков 6 и 7 соединительного элемента (фиг. 1-5, 13-15, 18, 19), При стыковании более чем двух листовых деталей переходной участок каж- 20 дого соединительного элемента 5 выполнен цилиндрическим 9 длиной ? „, равной суммарной толщине t „ ароМежуточных листовых деталей 10 (фиг.810, 16, 17, 20) или 10 и 11, из ко- 25 торых 10 являются листовыми деталями (полки, стенка) конструкции, например, двутавровой балки, а промежуточные листовые детали 11 служат в качестве накладок (фиг. 11 и 12). При 3р этом диаметр d соосных отверстий

12 в этих деталях 10 и 11 равен диаметру отверстия 3 в первой со стороны запрессовки крайней листовой детали 1(фиг.11, 12, 16 и 17), При суммарной толщине t„ одной

10 или более 10 и 11 промежуточных листовых деталей, не превышающей толщину t или t одной из крайних. листовых заклинивающих деталей 1 и 40

2 в пакете, переходной участок каждого соединительного элемента 5 выполнен коническим 13 длиной h равной суммарной толщине t„ промежуточных стовых детей 10 и 10 и 11 45 (фиг.6-10, 21 и 22). При этом конический участок 13 образован со стороны заднего в направлении запрессовки концевого участка 6 соединительного элемента с переходной фас50 кой 14, а диаметр d соосных отверстий 12, в промежуточных листовых деталях 10 и 1 I (фиг. 12, 16 и 21) составляет не менее диаметра d отверстия 3 в первой со стороны запрессовки крайней листовой детали 1.

С целью исключения воэможности повреждения тела соединительных элементов 5 при непосредственном воздействии на них усилий P от инструмента нажимного или ударного действия (не показаны) в направлении запрессовки и для обеспечения точной центровки рабочего органа по продольной оси соединительного элемента в процессе его запрессовки и отверстия 3 и 4 в крайних листовых деталях 1 и 2, каждъй соединительный элемент 5 может быть выполнен с имеющей центрирующее углубление 15 предохранительной головкой 16, образованной за одно целое с задним в направлении запрессовки концевым коническим участком 6 со стороны большего его основания.

С целью повышения эксплуатационной надежности соединения при воздействии значительных динамических нагрузок, например, в пролетных строениях мостов, а также для повышения плотности многолистового пакета соединительные элементы могут быть установлены с обеих сторон скрепляемого пакета с шахматным расположением их задних 6 и передних 7 концевых конических участков в рассматриваемой плоскости (фиг.8, 1012). С этой же целью в отдельных случаях соединительные элементы на переднем концевом коническом участке 7, выступающем частично за пределы стыкуемого пакета, могут быть выполнены с отверстием 17 под фиксирующий плотность листов в пакете шплинт или конический штифт 18 (фиг.17 и 20).

Сверление отверстий в стыкуемых листах производят с применением кондукторов (не показано), при этом первоначально кондукторную рассверловку отверстий производят по наименьшему диаметру d в .стыковых листах (накладках), затем удаляют иэ рассверливаемого пакета крайние листовые (заклинивающие) детали 2, имеющие отверстия диаметром d< и производят последующую рассверловку соосных им отверстий на диаметр d в противоположных крайних листовых (заклинивающих) деталях 1 совместно с деталями 11 при наличии последних в данном стыке. Рассверлозку отверстий в двутавровых балках производят по месту обьиным способом при заводской плоскостной сборке с опместно с рассверленнымп наклаля;l . è и с учетом строительного подьемп.

5 14708

Имея в виду, что в стыках металлических пролетных строениях на высокопрочных болтах используется, как правило, разница диаметров отверстий и болтов 1-3 мм, при применении описанной конструкции стыка стальных главных балок пролетных строений следует предусмотреть дополнительный строительный подъем на выборку зазо- 1р ра между соединительным элементом и стенками отверстия в промежуточной листовой детали (в виде поясного . листа или стенки). При передаче усилия через стык происходит некоторое 16 опускание смонтированной главной балки эа счет выборки указанных зазоров в стыках с последующим "закусыванием" тела соединительного. элемента промежуточными листовыми деталями 10 и включением всех соединительных элементов в работу на срез. При этом конические концевые участки б и 7 соединительных элементов эаклинены вследствие упругопластической 25 запрессовки в отверстиях 3 и 4 крайних листовых деталей 1 и 2.

При сборке стыка с применением описанного прессового соединения стягивание стыкуемых листовых деталей 30 в плотный пакет производят перед установкой соединительных элементов с применением струбцин (не показаны) или поочередно удаляемых болтов (не показаны), а установку соединительных элементов целесообразно производить .с применением инструмента нажимного или ударного действия (не показан) поочередно со стороны одной и другой крайней.листовбй детали в соответствии с фиг.8, 10-12.

Обеспечение возможности использования.описанного прессовопо:соединения на монтаже, например, стальных пролетных строений мостов (за счет исключения специального прессового оборудования, имеющегося только в заводских условиях) позволит заменить ими соединения .на фрикционных высокопрочных болтах, обладающих большей массой комплекса, чем соединительный элемент в предложенном соединении (ввиду отсутствия...головки, гайки и шайб)..Кроме того, исключается специальная подготовка и обработка поверхности стыкуемых деталей, повышается технологичность изготовления и темп монтажа. Безрезьбовые стальные соединительные элементы могут быть

37 легко изготовлены методом горячей штамповки.

При использовании описанного соединения для стыковки листовых пакетов, выполненных из дерева, древеснослоистых,или древесностружечных материалов, следует использовать соединительные элементы из стеклопластика, что за счет исключения в них специальной. резьбы позволит упростить стыковку листовых элементов и повысить одновременно эксплуатационную надежность работы.

При использовании материалов, об.ладающих высокой твердостью, в ряде случаев целесообразно осуществлять предварительный нагрев или охлаждение соединительных элементов до расчетной положительной или отрицательной температуры с целью облегчения установки соединительных элементов в отверстия крайних листовых элементов.

Формула изобретения

1. Стыковое прессовое соединение преимущественно для пролетных строений мостов, включающее по крайней мере пару скрепляемых листовых деталей с соосными цилиндрическими отверстиями, имеющими больший диаметр в первой и меньший диаметр в последней со стороны запрессовки крайних листовьгх деталях, и соединительные элементы, кажцый из которых залрессован в соответствующие соосные отверстия и имеет больший диаметр на заднем и меньший диаметр на переднем в направлении запрессовки концевых участках, сопряженных между собой переходным участком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоем-кости операций по запрессовке при использовании прессового соединения в монтажных стыках, концевые участки каждого соединительного элемента выполнены в виде подобных усеченных конусов, имеющих длину не менее тол- щины соответствующей крайней в пакете листовой детали, при этом диаметры меньших оснований усеченных конусов соединительного элемента меньше диаметра отверстий в соответствующей крайней листовой детали.

2. Соединение по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что при стыковании двух листовых деталей переход1470837

Фиг.б ный участок каждого соединительного элемента выполнен в виде фаски глубиной, равной разности большего и меньшего диаметров соответственно заднего и переднего в направлении запрессовки концевых конических участков соединительного элемента.

3. Соединение по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что при стыковании более чем двух листовых деталей переходной участок каждого соединительного элемента выполнен цилиндрическим длиной, равной суммарной толщине промежуточных листовых деталей, причем диаметр соосных отверстий в этих деталях равен диаметру отверстия в первой со стороны запрессовки крайней листовой детали.

4. Соединение по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что при суммарной толщине одной или более промежуточных листовых деталей, не превышающей толщину одной из крайних листовых деталей, переходньп участок каждого соединительного элемента выполнен коническим длиной, равной суммарной толщине промежуточных листовых деталей,.и имеет со стороны заднего в направлении запрессовки концевого участка соединительного элемента переходную фаску, причем

15 диаметр соосных отверстий в промежуточных листовых деталях составляет не менее диаметра отверстия в первой со стороны запрессовки крайней листовой детали. !

1470837

Е470837 (pgz 17 и-и

dz.

1470837

Фиг. ZZ

Составитель В. Гоник

Техред А. Кравчук Корректор M. Пожо

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 1559/32 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-.35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101