Способ соединения тонкостенных деталей
Владельцы патента RU 2264505:
Казанская государственная архитектурно-строительная академия (RU)
Изобретение относится к области строительства и предназначено для соединения тонкостенных элементов несущих конструкций. Способ соединения тонкостенных деталей включает объединение деталей внахлест, установку крепежных элементов и образование шпонок. Новым является то, что в начале образовывают шпонки путем вдавливания в соединяемые детали внедряемого элемента, а затем устанавливают крепежные элементы. Технический результат изобретения состоит в упрощении процесса сборки при обеспечении высокой точности изготовления, а также в повышении несущей способности узла и в уменьшении его конструктивных габаритов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области строительства и предназначено для соединения тонкостенных элементов в несущих конструкциях.
Известен способ соединения тонкостенных деталей, включающий объединение их концов внахлест, выполнение отверстий и установку крепежных болтов [см. А.С. №638691 М.кл Е 04 В 1/58, БИ №47 от 25.12.78].
Недостаток способа состоит в недостаточной несущей способности при малой толщине соединяемых деталей.
Известен другой способ соединения деталей, включающий выполнение отверстий и шпонок на концах соединяемых деталей, объединение деталей внахлест до совмещения шпонок и установку болтов [см. кн. Клячин А.З. Металлические решетчатые пространственные конструкции регулярной структуры. Екатеринбург. 1994 г. С.17-19, (Рис.1.7д)].
Недостаток известного способа соединения тонкостенных деталей состоит в необходимости обеспечения высокой точности выполнения соединяемых шпонок и отверстий, а также низкой несущей способности соединения и больших габаритах узла из-за размещения шпонок и болтов в разных местах.
Наиболее близким к изобретению является способ соединения тонкостенных деталей [патент РФ №219187 С2 кл. Е 04 B 1/38, F 16 В 5/02]. Способ заключается в объединении деталей внахлест, выполнении отверстий в деталях, установке стяжных болтов с шайбами, контактные поверхности которых имеют волнообразную форму, и стягивании болтов до образования шпоночно-болтового соединения.
Недостаток соединения состоит в большой трудоемкости выполнения волнообразных контактных поверхностей двух элементов и низкой прочности соединения из-за разной податливости шпонок и стержня болта, устанавливаемого в отверстие большего диаметра. Для болтов нормальной точности разница в диаметре болта и отверстия до 3-х мм.
Изобретение направлено на снижение трудоемкости изготовления соединения, а также на повышение несущей способности узла и снижение деформативности.
Результат достигается тем, что в известном способе соединения тонкостенных деталей, включающем объединение деталей внахлест, установку крепежных элементов и образование шпонок, вначале образовывают шпонки путем выдавливания в соединяемые детали внедряемого элемента, а затем устанавливают крепежные элементы.
Результат достигается тем, что крепежный элемент можно выполнять в виде самонарезающего винта. Его устанавливают с внешней стороны шпонки без выполнения предварительных отверстий.
Результат достигается также тем, что во внедряемом элементе предварительно выполняют отверстие, а в соединяемых элементах при выдавке шпонки также образуют соосное отверстие, при этом крепежный элемент выполняют в виде болта.
На Фиг.1 изображен фрагмент варианта соединения тонкостенных элементов; на Фиг.2 показан разрез соединения с использованием крепежного элемента в виде самореза; на Фиг.3 показан разрез 1-1 на Фиг.1 соединения с использованием крепежного элемента в виде болта.
Соединение тонкостенных элементов 1 предусматривает их объединение внахлест, выполнение шпонки 3 с использованием внедряемого элемента 2 и установку крепежного элемента 4.
Способ осуществляется следующим образом. Тонкостенные детали 1, например из листовой стали, объединяют концами внахлест (Фиг.1). При помощи рычажных или гидравлических клещей в соединяемых элементах 1 образовывают шпонку путем вдавливания внедряемого элемента 2. Внедряемый элемент 2 может быть выполнен, например, из стали круглой формы. Толщина внедряемого элемента принимается в пределах (2÷5)t, где t - толщина соединяемой детали. После выполнения шпонки 3 устанавливают крепежный элемент 4. Установку крепежного элемента в виде самонарезающего винта 4 выполняют с внешней стороны шпонки (см. Фиг.2), ввинчивая его через соединяемые элементы 1 во внедряемый элемент 2. При использовании крепежного элемента в виде болта 4 во внедряемом элементе 2 предварительно выполняют отверстия, при этом в соединяемых элементах 1 соосные отверстия образуются в процессе выдавливания шпонки 3.
Выполнение соединения тонкостенных элементов по предложенному способу позволяет снизить стоимость изготовления соединения (повысить несущую способность и снизить податливость соединения).
1. Способ соединения тонкостенных деталей, включающий объединение деталей внахлест, установку крепежных элементов и образование шпонок, отличающийся тем, что вначале образовывают шпонки путем вдавливания в соединяемые детали внедряемого элемента, а затем устанавливают крепежные элементы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве крепежного элемента используют самонарезающие винты и устанавливают их с внешней стороны шпонки.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что во внедряемом элементе предварительно выполняют отверстие, а в соединяемых элементах при вдавливании внедряемого элемента образуют соосное отверстие, а в качестве крепежного элементов используют болты.
