Болт-заклепка
Изобретение относится к машиностроению, к заклепкам для герметичных соединений. Цель изобретения - повышение надежности герметизации заклепочного соединения. Болт-заклепка состоит из кольца с кольцевой выемкой на торце и стержня с закладной головкой 3, гладким участком 4, участком 5 с кольцевыми ребрами, шейкой и отрывным технологическим хвостовиком. Кольцо установлено на кольцевых ребрах стержня. Герметизирующее средство 6 в виде микрокапсул герметика, покрытых защитной пленкой, нанесено в кольцевой выемке кольца, под закладной головкой стержня и на его кольцевых ребрах. При втягивании стержня в отверстие соединяемых деталей и при обжатии на нем кольца происходит разрушение микрокапсул герметика. Герметик заполняет все зазоры и создает герметичное заклепочное соединение без применения внутришовной и поверхностной герметизации. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
М А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Фие. 2
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4439009/31-27 (22) 09.06.88 (46) 30.05.90. Бюл. N 20 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.З.Кондрашов, А.А,Годовалов и А.Н.Фомин (53) 621.884 (088.8) (56) Ершов В.И., Павлов В.В., Каширин М.Ф., Хухорев В.С. Технология сборки самолетов. — M ° . Машиностроение, 1986, с.128.
Патент CHA N 3139786, кл. 85-7, 1964.,Щ„. 1567898 A 1 (51)5 F 16 В 19/08
2 (54) БОЛТ-ЗАКЛЕПКА (57) Изобретение относится к машиностроению, к заклепкам для герметичньфсоединений. Цель изобретения — повышение надежности герметизации заклепочного соединения. Болт-заклепка состоит иэ кольца с кольцевой выемкой на торце и стержня с закладной головкой 3, гладким участком 4, участком 5 с кольцевыми ребрами, шейкой и отрывным технологическим хвостовиком. Кольцо установлено на кольцевых ребрах стержня. Герметизирующее сред1567808
Изобретение относится к машиностроению, в частности к заклепкам для герметичных соединений.
Цель изобретения — повышение надежности герметизации заклепочного соединения.
Па фиг.1 показано кольцо с кольцевой выемкой, заполненной микрокапсулами герметика; на фиг.2 — болт-заклепка с нанесенными на нее микрокапсулами герметика; на фиг.3 — герметичное эаклепочное соединение.
Болт-заклепка состоит иэ кольца 1 с кольцевой торцевой выемкой 2, заполненной микрокапсулами герметика и стержня с закладной головкой 3, включающего гладкий участок 4, средний участок с накатанными кольцевыми ребрами 5, шейку и отрывной технологический хвостовик 7 ° Под закладную головку и в углублении между кольцевыми ребрами на среднем участке стержня нанесены микрокапсулы герметика 8.
Микрокапсулы герметика покрыты защитной пленкой.
Болт-заклепка вставляется в отверк
44 В кольца.
Ч„ = Я 1Ь(й+П). (3) ство Ь в виде микрокапсул герметика, покрытых защитной пленкой, нанесено в кольцевой выемке кольца, под закладной головкой стержня и на его кольцевых ребрах. При втягивании стержня в отверстие соединяемых деталей и при обжатии на нем кольца простие, на хвостовик устанавливается пресс, и стержень болт заклепки втягивается в отверстие. Затем на стержень болт-заклепки устанавливается кольцо 1, далее происходит обжатие кольца и обрыв хвостовика 7 по шейке 6.
После втягивания болт-заклепки в отверстие происходит разрушение микрокапсул герметика, расположенных под закладной головкой. При обжатии кольца разрушаются микрокапсулы, расположенные на среднем участке стержня и в кольцевой выемке на торце кольца.
Усилие, действующее на кольцо при обжатии, равно усилию отрыва хвостовика P. Под действием силы P кольцевые выступы (буртики) начинают деформироваться. Для деформации кольцевых выступов до высоты, равной или меньисходит разрушение микрокапсул герметика ° Герметик заполняет все зазоры и создает герметичное эаклепочное
5 соединение беэ применения внутришовной и поверхностной герметизации.
3 ил. шей, чем диаметр микрокапсул (это неt5 обходимо, для разрушения микрокапсул), надо чтобы величина равная площадки кольцевых выступов S44 после деформации умноженная на предел прочности материала кольца 6" была равна усив
20 лию P:
Площадь кольцевых выступов по деформации S 4< равна сумме площадей внешнего и внутреннего кольцевых выступов.
44 внем. вн р -
30 в П в (0-21) аням 4
7I (d+21) М
S вн тр — + --- = й(dl+1 ) 4
35
S = rt (D1-1 ) + в(с1 1+1 ) =(71 (d+D) (2) где П вЂ” наружный диаметр кольца
d — внутренний диаметр кольца;
1 — толщина кольцевого буртика
45 Объем кольцевых выступов находят иэ соотношения где ц — глубина кольцевой выемки, мм.
Подставляя S>> иэ формулы (2) получаем:
Учитывая, что при деформации объем кольцевых выступов остается неизменным, находят площадь кольцевых выступов после деформации
1567808 6 где 1 — толщина стенки кольцевого буртика, мм;
h — глубина кольцевой выемки, мм; — внутренний диаметр кольца, мм, Š— модуль упругости материала к
2 кольца, кг/мм
Критические напряжения должны превышать предел прочности материала
1О кольца 6 кр в
Подставляя в неравенство значение получают
V g К 1h(d+D) с1м.„d+ к где d — диаметр микрокапсул, мм.
Подставляя значение $,9 в формулу (1) получим:
1I 1h (d+D)Q
P Л 1м к (4) Необходимо, чтобы кольцевые выступы при осаживании не теряли устойчивости. Кольцевой выступ можно представить как короткий тонкостенный цилиндр с опертыми кромками, нагруженный осевой силой ° Критические напряжения потери устойчивости рассчитываются по формуле
Глубина кольцевой выемки h не должна быть меньше диаметра микрокапсул:
20 hъ dMÊ (6)
Используя соотношение (4), выводят зависимость между 1 и h
0 9Ек 1
Х кР 17
1 1м.к 1 (с1+Р) к в при ограничении
h 1 22 —
Ж
Ьс1 22 (—
d1 г
0 9Ек 1 к
- - — — — ) с. в
1 .
rl(d+D)b в
Р с1мк
el(d+D)6"
P пм.к
Г)1(d+D)6" в
Применение болт-заклепки для выполнения герметичных швов позволит не
40 производить внутришовную и поверхностную герметизацию шва полисульфидными герметиками, что обеспечит сш жение массы конструкции, улучшение условий труда за счет отказа от приме45 нения в производстее токсичных веществ, а также снижение трудоемкости сборочных работ.
P dwg
+4) \ 0 9E„6>
После установки болт-заклепки микрокапсулы, находящиеся под закладной
t головкой, на среднем участке стержня и в кольцевой выемке в торце кольца, разрушаются, герметик заполняет щели между пакетом и болт-заклепкой, создавая герметичное соединение.
Данное техническое решение позволит создать герметичное болт-заклепочное соединение за счет нанесения микрокапсул герметика под закладную головку, на средний участок стержня в углубления между кольцевыми выступами и в кольцевую выемку, выполненную в торце кольца, который контактирует с пакетом.
Формула изобретения
Решая неравенства, получают
«т ъ бв пРи Ь < 1,22 V 2- ° 5)
0>9Е» 1 к Я1
На толщину буртика накладываются ограничения иэ соотношений (5) и (6) .
Болт-заклепка, содержащая стержень, кольцо и герметизирующее средство, при этом стержень выполнен с закладной головкой на одном конце и концевыми рабрами и отрывным технологическим хвостовиком на другом конце, а кольцо установлено на кольцевых ребрах стержня, отличающийся тем, что, с целью повышения надежнос1567Ц08 ловкой стержня и на его кольцевых ребрах, при этом глубина кольцевой выемки кольца равна
Р 1 м.к
6" fi(D+d) 1 в при условии, что
1< ---- 1
g)(d+D1i) ! Т 7
Ф где Ь вЂ” глубина кольцевой выемки, капсул герметика, мм, D — наружный диаметр кольца, мм, d — внутренний диаметр кольца, L
6 н
Ь 1м,к
ФиВ. 3
Слставитель H.Íèêóëèíà
Техред Л.Сердюкова Корректор M.Màêñèìèøèíåö
Редактор Л.Пчалинская
Заказ 1311
Тираж 552
Подписное
ВНИИПИ 1 осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат ."Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ти герметизации заклепочного соелине ния, на торце кольца, обращенном к закладной головке стержня, выполнена кольцевая выемка, герметизирующее средство выполнено в виде микрокап- . сул герметика, покрытых защитной пленкой, и размещено в упомянутой кольцевой выемке кольца, под закладной гомм q толщина кольцевых буртиков, образованных кольцевой вы-! емкой на торце кольца, мм. 20 предел прочности материала т. кольца, кг/мм диаметр используемых микромм; модуль упругости материала кольца, кг/мм г, / усилие отрыва хвостовика, кг.
