Болтовое соединение тонкого листа с толстым

Авторы патента:

F16B5/02 - крепежными резьбовыми элементами (конструкции резьбовых соединений F16B 25/00-F16B 39/00)

Владельцы патента RU 2501987:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к болтовым соединениям тонкого листа с толстым, и направлено на повышение прочности соединения. Болтовое соединение тонкого листа с толстым, включающее тонкий лист, выполненный с отверстием для прохождения болта, и толстый лист, выполненный с отверстием большего диаметра, в которое завальцованы кромки тонкого листа, шайбы, болт и гайку. Между шайбой и тонким листом установлено С-образное кольцо высотой больше чем или равной трем толщинам тонкого листа и толщиной менее или равной полуразности диаметров отверстий в толстом и тонком листах. Торец кольца со стороны тонкого листа закруглен по радиусу, равному толщине тонкого листа. 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к болтовым соединениям тонкого листа с толстым, которые применяются в плитах покрытий из профнастила, подкрепленных шпренгельной системой.

Известны шпренгельные плиты покрытий, содержащие верхний пояс из профнастила, подкрепленного в пролете шпренгельной системой, с креплением шпренгелей к профнастилу на болтах (см. патенты RU №№2316635 C1; 2338850 C1; 2311513 C1 и др.).

Такое конструктивное решение не может быть использовано в плите при выполнении ее верхнего пояса из стального профнастила, так как прочность крепления шпренгельной системы в профнастиле не обеспечивается.

Прототипом изобретения является болтовое соединение тонкого листа с толстым по патенту RU 2310049 C1 от 28.02.2006 г., включающее верхний пояс из тонкого профнастила, который подкреплен в пролете шпренгельной системой, прикрепленной на опорах плиты к жестким торцевым балкам в форме уголкового профиля из толстого металла, прикрепленного к нижним полкам профнастила болтами с коническим телом болта, завальцовывающим тонкий лист в отверстие толстого листа.

Такое конструктивное решение трудоемко в изготовлении и снижает прочность соединения шпренгеля к плите, кроме того, соединение является податливым.

Изобретение направлено на упрощение изготовления, повышение прочности и снижение податливости болтового соединения тонкого элемента с толстым.

Результат достигается тем, что в соединении тонкого листа с толстым, включающем тонкий лист, выполненный с отверстием для прохождения болта, и толстый лист, выполненный с отверстием большего диаметра, в которое завальцованы кромки тонкого листа, шайбы, болт и гайку, согласно изобретению, между шайбой и тонким листом установлено C-образное кольцо высотой больше или равной трем толщинам тонкого листа и толщиной менее или равной полуразности диаметров отверстий в толстом и тонком листах, при этом торец кольца со стороны тонкого листа закруглен по радиусу, равному толщине тонкого листа.

Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображено соединение тонкого листа с толстым, например, плита покрытия с креплением профнастила (тонкого листа) к шпренгелям - толстому листу (до завальцовывания листов между собой); на фиг.2 - форма C-образного кольца прямоугольного сечения и его размеры; на фиг.3 - разрез болтового соединения после завальцовывания тонкого листа в отверстие толстого.

Болтовое соединение тонкого листа 1 (фиг.1), толщиной t₁, имеющего отверстие диаметром d₁ под болт, с толстым 2, толщиной t₂ и с отверстием d₂, содержит болт 3 диаметром d, который через шайбы 4 и кольцо 5 завальцовывает кромки тонкого листа 1 с отверстием d₁ в большее отверстие d₂в толстом листе 2d₂=d₁+6t₁. Между шайбой 4 и тонким листом 1 размещено C-образное кольцо 5 (фиг.2) высотой кольца больше или равной трем толщинам t₁ тонкого листа 1 (h_k≥3t₁) и толщиной кольца t_k меньше или равной полуразности диаметров отверстий в толстом 2 и тонком 1 листах , при этом со стороны тонкого листа C-образное кольцо 5 закруглено по радиусу r, равному толщине тонкого элемента 1 t₁.

Болтовое соединение тонкого листа 1 с толстым 2 работает в соединении следующим образом. При натяжении болта 3, шайба 4 давит на кольцо 5, которое в свою очередь давит на кромки тонкого листа 1 и завальцовывает его в отверстие d₂ в толстом листе 2. Прорезь 6 в C-образном кольце сужается, а кромки 7, закругленные по радиусу r=t₁, позволяют кольцу 5 вместе с завальцованным металлом тонкого листа заполнить зазор между отверстием в толстом листе и болтом 3. При этом условии толщина кольца 5 обеспечивает неподатливость и повышенную несущую способность соединения на сдвиг (фиг.3), что полезно для соединения.

Благодаря предложенному решению болтового соединения, исключается изготовление специальных болтов, повышается прочность соединения на сдвиг и снижается или полностью исключается возможность сдвига тонкого элемента относительно толстого, что очень полезно для создания, например, шпренгельных плит и других конструкций.

Становится также возможным выполнять соединение на обычных болтах, что снижает стоимость конструкции в целом.

Наиболее эффективно применение соединения целесообразно в конструкциях со сдвигоустойчивым сопряжением тонких листов с каркасом из толстого листа.

Болтовое соединение тонкого листа с толстым, включающее тонкий лист, выполненный с отверстием для прохождения болта, и толстый лист, выполненный с отверстием большего диаметра, в которое завальцованы кромки тонкого листа, шайбы, болт и гайку, отличающееся тем, что между шайбой и тонким листом установлено С-образное кольцо высотой больше или равной трем толщинам тонкого листа и толщиной менее или равной полуразности диаметров отверстий в толстом и тонком листах, при этом торец кольца со стороны тонкого листа закруглен по радиусу, равному толщине тонкого листа.

Изобретение относится к семейству устройств крепления с переменной конусностью. Семейство устройств крепления элементов с предварительно выполненными в них цилиндрическими отверстиями, при этом каждое устройство содержит: винт, выполненный вокруг оси и содержащий усеченный конусный стержень и головку, втулку, выполненную с возможностью захождения в нее стержня винта, при этом втулка выполнена вокруг той же оси и содержит цилиндрическую наружную поверхность и усеченную конусную внутреннюю поверхность, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, два устройства, втулки которых до посадки с натягом имеют одинаковый наружный диаметр и разную степень конусности внутренней поверхности.

Крепежная сборно-разборная стойка // 2485361

Изобретение относится к разъемным средствам крепления объектов на стержнях в области строительства и направлено на повышение надежности соединения. .

Сборная конструкция строительной панели для улучшения сопротивления конструкции термическому расширению и способ ее изготовления // 2478530

Способ затяжки высоконагруженного резьбового соединения // 2475651

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций, и направлено на повышение производительности и снижение трудоемкости соединения элементов конструкции без использования сложных затягивающих устройств.

Болтовое соединение вращающихся деталей // 2472981

Изобретение относится к области машиностроения и авиадвигателестроения и может быть использовано для соединения вращающихся деталей ротора газотурбинного двигателя авиационного и наземного применения.

Соединительная система и способ соединения, в частности, со всесторонним силовым замыканием // 2470195

Изобретение относится к соединительной системе с всесторонним силовым замыканием и способу соединений и направлено на возможность регулировать независимо друг от друга силы предварительного натяжения на подлежащих затяжке составных частей.

Прокладка, снижающая фреттинг-износ, и узлы крепления, в которых используется прокладка // 2466304

Изобретение относится к прокладке, снижающей фреттинг-износ, и к узлам крепления, в которых используется прокладка, и направлено на снижение стирания контактных поверхностей узлов, подвергающихся мелкой вибрации.

Сборочная система // 2466303

Изобретение относится к сборочной системе облегченных плит, в частности ячеистых панелей, и направлено на снижение количества деталей системы и на возможность легкой установки соединительного элемента.

Узел резьбового соединения // 2450175

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гидромашиностроению, и может быть использовано для соединения валов гидротурбин с валами гидрогенераторов и направлено на повышение жесткости конструкции и усталостной прочности соединения путем уменьшения напряжения изгиба под резьбовой частью шпильки.

Узел летательного аппарата // 2448875

Изобретение относится к узлу летательного аппарата и касается крыла и фюзеляжа летательного аппарата, оснащенного средствами молниезащиты. .

Устройство для создания гарантированного натяга в разъемном резьбовом соединении деталей // 2501988

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций. Устройство для создания гарантированного натяга в разъемном резьбовом соединении деталей, состоящем из двух соединяемых деталей, содержащее резьбовой стержень с фланцевой головкой, отличающееся тем, что оно снабжено проставочным кольцом и домкратными болтами с развитой опорной поверхностью, а проставочное кольцо расположено между фланцевой головкой и соединяемой деталью и выполнено с антифрикционным покрытием, причем фланцевая головка выполнена с концентрично расположенными резьбовыми отверстиями, в которых установлены домкратные болты, упирающиеся опорной поверхностью в проставочное кольцо, при этом домкратные болты снабжены датчиками напряжений, электрически связанными со световыми индикаторами, распложенными в головках домкратных болтов, а фланцевая головка выполнена в виде звездочки или многогранника под ключ. Что позволяет достичь повышения производительности и снижения трудоемкости соединения элементов конструкции за счет исключения использования сложных затягивающих устройств-гайковертов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ выполнения болтовых соединений с радиальным натягом // 2502896

Изобретение относится к области механосборочного производства конструкций, к которым предъявляются высокие требования надежности и ресурса при воздействии циклических нагрузок, в частности к способам соединения металлических деталей авиационных конструкций. В способе выполнения болтовых соединений с радиальным натягом в болтовом шве выполняют установку болта в отверстие и шайбы на стержень болта со стороны резьбовой части, навинчивание и затяжку гайки нормированным крутящим моментом, подпрессовку болта со стороны головки с одновременным прижимом деталей поддержкой со стороны гайки. Подпрессовку каждого болта осуществляют при приложении динамической нагрузки с последующей подтяжкой гайки нормированным крутящим моментом. Количество циклов динамическая подпрессовка-подтяжка гайки выбирают в зависимости от конструктивно-технологических параметров соединяемых деталей. Обеспечивается повышенный уровень стяжки деталей в широком диапазоне толщины пакета и величины радиального натяга, что позволяет повысить усталостную долговечность конструкции в зоне болтовых соединений. 2 ил.

Устройство для прикрепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, узел из трех деталей, в частности, автомобиля // 2508479

Изобретение относится к устройству для крепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, и направлено на повышение качества сборки элементов конструкции. Устройство для крепления первой детали ко второй детали, которая сама по себе прикреплена к третьей детали, причем первая деталь удерживает винт, который может быть вставлен в отверстие второй детали и в отверстие третьей детали, гайка, которая завинчена на винте, выполнена с возможностью затягивания первой детали на второй детали. Винт жестко соединен с первой деталью посредством элемента, который может упруго деформироваться по мере затягивания гайки, причем упомянутый элемент является пружиной. Винт имеет поверхность, выполненную с возможностью опоры на третью деталь, и имеется зазор между этой опорной поверхностью и третьей деталью до затягивания гайки. Пружина имеет достаточные ход деформации и жесткость для компенсации зазора во время затягивания гайки и расположения первой детали на второй детали в соответствии с заданным усилием. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев // 2519996

Легкосъемное беззазорное крепежное соединение фланцев относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для стягивания и жесткой фиксации фланцев полумуфт валов машин во время монтажа и ремонтов. Крепежное соединение содержит втулку, установленную в сквозных соосных цилиндрических отверстиях соединяемых фланцев, сопряженную по внутренней конической поверхности с установленной в ней конической шпилькой, на резьбовых концах которой навинчены гайки. Втулка зафиксирована в осевом направлении. Внутренняя поверхность втулки имеет призонный участок, длина которого превышает длину призонного участка наружной поверхности втулки. Втулка выполнена с продольными разрезами, начинающимися от торца втулки со стороны меньшего диаметра конуса и заканчивающимися на нерабочем участке внутренней поверхности втулки со стороны большего диаметра конуса. Изобретение обеспечивает повышение надежности фланцевого соединения за счет повышения его несущей способности, а также повышение ремонтопригодности, технологичности и снижение трудоемкости выполнения сборочно-монтажных работ. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Устройство для механического соединения по меньшей мере двух деталей с соосными каналами // 2545123

Изобретение относится к устройству для механического соединения посредством поворотной оси по меньшей мере двух деталей и направлено на упрощение соединения деталей посредством поворотной оси. Устройство выполнено с возможностью продолжения в продольном направлении в соосные каналы, выполненные в двух деталях, шарнирно соединенных друг относительно друга вокруг оси, содержит: цилиндрический корпус, содержащий концевой участок, выполненный с продольным пазом, причем цилиндрический корпус содержит в продольном направлении цилиндрический канал, продолженный каналом в форме усеченного конуса, продолжающимся в концевой участок, предназначенный для размещения в канале детали; вставку в форме усеченного конуса, по существу ответную каналу в форме усеченного конуса, при этом вставка содержит резьбовое отверстие, продолжающееся в продольном направлении при размещении вставки в канале в форме усеченного конуса; и винт с резьбовым концом, выполненным с возможностью взаимодействия посредством ввинчивания с резьбовым отверстием вставки, обеспечивая фиксирование цилиндрического корпуса в канале и создание поворотного соединения вокруг оси. 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

Элемент, выполненный как единое целое с втулкой, и способ его изготовления // 2555314

Изобретение относится к педальному тормозному устройству транспортного средства. Педальное тормозное устройство транспортного средства содержит корпус, прикрепленный к приборной панели, педаль тормоза, совершающую движение качения вокруг несущего вала, и несколько втулок заданного наружного диаметра и высоты, служащих в качестве распорных деталей для создания пространства между корпусом и приборной панелью, расположенных вокруг сквозного отверстия, выполненного в подложке корпуса. Каждая втулка имеет шейку, передний торцевой фланцевый участок и сквозное отверстие. Шейка выполнена как единое целое с подложкой корпуса путем формования вытягиванием подложки и проходит от участка основания к переднему торцу втулки. Передний торцевой фланцевый участок имеет по меньшей мере двухслойную конструкцию, образованную на переднем торцевом участке шейки. Сквозное отверстие образовано с обеспечением расположения его оси ортогонально плоской поверхности подложки, в которое от участка основания до переднего торцевого фланцевого участка шейки вставлен болт, посредством которого подложка притянута к приборной панели и зафиксирована на ней, а передний конец переднего торцевого фланцевого участка предназначен для контакта с приборной панелью. В результате обеспечивается повышение прочности и жесткости втулки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 15 ил.

Устройство соединения деталей газотурбинной установки // 2561895

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к газотурбинным установкам, двигателям внутреннего сгорания, где детали и их соединения работают при высокой температуре длительное время. Устройство соединения деталей газотурбинной установки, содержащее торцевые опорные поверхности - болт крепления в виде цилиндрического стержня с головкой и резьбой, проходящий сквозь располагающиеся на одной линии отверстия, выполненные в соединяемых деталях, шайбу и гайку, навинченную на резьбу до затягивания соединяемых деталей с нормированным моментом, при этом, по меньшей мере, на одной торцевой опорной поверхности головки болта, и/или гайки, и/или шайбы выполнены одна и более кольцевая канавка под смазку, при этом отношение шага резьбы к глубине и шага резьбы к ширине канавки составляет 1,5…15 и 0,75…3 соответственно, а величина усилия момента страгивания при отворачивании гайки или болта превышает нормированный момент затягивания не более чем на 30%. Канавка может содержать смазку в виде коллоидного графита С 1 или С 2 или смеси на меловой основе ПС1. Применение изобретения позволяет увеличить количества повторного использования болтов и гаек более чем на 20% и снизить экономические затраты. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ создания гарантированной затяжки в дифференциально-резьбовом соединении деталей // 2568172

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и применяется для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций. Способ создания гарантированной затяжки в дифференциально-резьбовом соединении деталей включает ввинчивание шпильки резьбовой частью с фрикционным покрытием через отверстие одной соединяемой детали в резьбовое отверстие другой соединяемой детали, навинчивание гайки на резьбовую часть шпильки, выполненную с антифрикционным покрытием, завинчивание ключом гайки и шпильки, при этом шпилька, выполненная из пружинной стали, скручивается в стержневой части в направлении затяжки соединения за счет крутящего момента, накапливая упругую энергию, а при ослаблении соединения в процессе эксплуатации раскручивается под действием упругих сил и вкручивается в корончатую гайку, создавая усилие затяжки. Таким образом, ослабления элементов соединения не происходит и вследствие самозатяжки соединяемых деталей повышается надежность соединения при эксплуатации. 1 ил.

Соединение слоистых металлокомпозитных листов (деталей) и способ его выполнения // 2579714

Изобретение может быть использовано для соединения заготовок или деталей, изготовленных из слоистого металлокомпозита, например алюмостеклопластика СИАЛ, содержащего алюминиевые листы и слои термопластичного композита со стекловолокнами различной структуры. С наружных сторон состыкованных без зазора чередующихся слоев из тонких металлических листов и слоев из термопластичного композита размещают покрывные металлические листы и устанавливают полученный пакет в сборочном приспособлении между верхней и нижней накладными соединительными пластинами с крепежными отверстиями. Через крепежное отверстие в верхней соединительной пластине вводят вращающийся пуансон с усилием трения 5-10 кН и продавливают при его осевом движении листы пакета с образованием крепежного отверстия. Разогретые кромки металлических листов при этом выдавливают с формированием на них втулок и кольцевых буртов. В полученных сквозных крепежных отверстиях устанавливают стержневые крепежные детали. Упомянутые втулки и бурты обеспечивают увеличение площади контакта стержней крепежных деталей с кромкой отверстия в тонких металлических листах и снижение концентрации нагрузки, передаваемой со стороны стержня, а также позволяют увеличить число витков резьбы в отверстии листа при винтовом соединении. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Конусный замок // 2585212

Изобретение относится к устройствам крепления съемных частей к корпусу. Конусный замок содержит конус с фланцем, закрепленным на отъемной части корпуса самолета, конусное гнездо с фланцем, закрепленным на корпусе самолета, болт, самоконтрящуюся гайку и пружину. На конусе и на конусном гнезде выполнены цилиндрические выступы-пояса одинаковых диаметров с ответными отверстиями в отъемной части и в корпусе самолета, которые в стянутом положении образуют один цилиндрический стержень. Изобретение направлено на повышение ресурса соединения. 4 ил.