Узел стыковки оболочек из композиционного материала

 

... „.;.за@ айат

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i)) 708101

f 61) Дополнительное к авт. свид-ву (53)hi. Кл.

F 16 L 9/10 (22) Заявлено 02.08.77 (21) 2519314/25 — 27 с присоединением заявки М . (23) Приоритет

Ввудяратванный комитет

СССР ав двязм взебратеикй и аткрытий

Опубликовано 05.01.80, Бюллетень Лв 1

Дата опубликования описания 05.01.80 (53 } УДК 621882 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. А. Егоренков, В. В. Чернецкий, Н. Н. Марьинский, Г. А. Веденин и В. И. Колганов (71) Заявитель (54) УЗЕЛ СТЫКОВКИ ОБОЛОЧЕК ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано в устройствах стыковки секций, шахтных колодцев, башенных сооружений оболочечного типа и других сооружений из композиционных материалов.

Известен узел стыковки, содержащий опорный пояс с продольными и радиальными взаимопересекающимися отверстиями с установленными в них со стороны силового торца втулками-фиксаторами и перекрывающие опорный !

О пояс стрингеры, причем втулки-фиксаторы соединены с поясом штифтами, установленными на резьбе и клее (1).

Недостатки известного узла — недостаточные прочность и жесткость стыковки, а также or15 раниченная взаимозаменяемость крепежных элементов.

Известен также узел стыковки оболочек из композиционных материалов, на силовом торце. которых установлена втулка-фиксатор с внутренним реэьбовым отверстием, скрепленная с оболочкой штифтами, размещенными в диаметральном канале втулки. Отличительная особенность известной конструкции состоит в том, что в диаметральном канале втулки установлена калиброванная гильза с окном в центральной части, а штифты запрессоваиы в cwfosok торец оболочки иэ внутренней полости гильзы (21.

Банный узел по своей технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близок к изобретению., Однако его компановка предусматривает выполнение отверстий в композиционном материале оболочки и фиксацию в них резьбовых силовых элементов — втулок со штифтами.

Наличие сквозных отверстий ослабляет краевое сечение оболочки иэ композиционного материала. Усилие же дополнительными слоями приводит к увеличению веса конструкции, габаритов н повышенному расходу комцозиционных материалов.

Кроме того, резьбовые элементы нри дли.тельном воздействии осевых нагрузок релаксируют совместно с композиционным материалом, снижая предварительную затяжку. Вследствие релаксации материала теряется герметичность

7081

Узел стыковки оболочек из композиционного материала, содержащий на силовых торцах стыкуемых оболочек кольцевые втулки и фиксирутощие элементы соединения втулки с ограничивающими оболочки обечайками, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения массо-габаритных показателей, упрощения монтажных операций и повышения надежности узла в работе, каждая кольцевая втулка выполнена с торцовыми двусторонними выемками и снабжена парой стянутых между

3 известного соединения стыковочного узла и надежность его в работе.

Пель изобретения — улучшение массо-ra6aритных показателей, упрощение монтажных операций и повышение надежности узла в работе.

Поставленная цель достигается тем, что каждая ксльцевая втулка выполнена с торцевым двусторонними выемками и снабжена парой стянутых между собой разжимных колец, уста,новленных в упомянутые выемки, причем со- 10 пряженные в стыке раэжимные кольца выполнены с торцевыми кольцевыми, расширяющимися от плоскости стыка канавками образующими общую фигурную кольцевую канавку, сопряженные торцы оболочек имеют совмещенные торцевые радиально направленные пазы от наружной боковой поверхности до упомянутой фигурной канавки, а фиксирующие элементы выполнены в виде секторных шпонок с расширяющимися от цлоскости стыка хвостовиками, установленных со смещением через упомянутые торцовые пазы в указанную фигурную канавку.

На фиг. 1 представлены две секции оболочек, состыкованные предлагаемым стыковочным узлом; на фиг. 2 — соединительный узел, 25 узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение А — А фиг. 2.

Предложенный стыковочный узел содержит две состыкованные секции оболочек 1 и 2, Между внутренними 3 и наружными 4 обечай- зО камн состыкованных оболочек, со стороны сопряженных торцов, установлены кольцевые втулки 5 с двусторонними торцовыми выемками, в которых размещены стянутые, например, болтами 6 металлические разжимные кольца 7.

При этом разжимные кольца, сопряженные друг с другом в плоскости стыка, выполнены с торцовыми кольцевыми расширяющимися от плоскости стыка канавками 8 с сечением типа "ласточкин хвост", образующими общую

Сопряженные торцы состыкованных оболочек выполнены с совмещенными торцовыми радиально направленными пазами 9 от наружной боковой поверхности оболочки до упомянутой фигурной канавки. Аналогично основной фигурной канавке 8 и концентрично ей в стыке разжимных колец 7 могут быть выполнены дополнительные канавки такого же профиля (фиг. 2). Фиксирующие элементы выполнены о в виде секторных шпонок 10 с расширяющимися от плоскости стыка хвостовиками ll и аналогичных им по сечению дополнительных секторных шпонок 12 и 13, С целью обеспечения соосности и фиксации оболочек в процессе монтажа внутренние обечайки 3 стыкуемых оболочек 1 и 2 снабжены установочными штифтами 14.. Надежная фиксация установленных в фигурные канавки сектор01 ных шпонок 10, 12 и 13 обеспечена замыкающими вкладышами 15, 16 и 17 соответственно.

При этом внутренние разжнмные кольца 7 могут быть выполнены либо полыми с крышками 18, либо открытыми и заполненными, например, пенопластом 19. Такое же теплоизоляционное заполнение, например, пенопластом предусмотрено между обечайками 3 и 4.

Монтаж описываемого узла стыковки оболочек 1 и 2 состоит в том, что после соосного их поджатия через радиальные пазы 9 пропускают и устанавливают со смещением по окружности секторные шпонки 10, 12 и 13, которые своими хвостовиками 11 в форме прочно и равномерно охватывают конические поверхности колец 7, плотно прижимая оболочки 1 и 2 друг к другу. После заполнения всех концентричных фигурных канавок секторными шпонками 10, 12 и 13 пазы 9 заделывают вкладышами 15, 16 и 17.

Полезность предложенного технического решения заключается в следующем: — повышается весовое совершенство стыкового соединения, так как уменьшается металлоемкость стыков; — уменьшаются габариты стыковочного узла; — упрощается процесс сборки стыковочного узла; — исключается неравномерность нагрузки композиционного материала в стыковочном узле, так как вся нагрузка на стыки передается через разрезное кольцо; — уменьшается релаксация композиционного материала в зоне стыка, так как исключено действие локальных нагрузок.

Таким образом могут быть выполнены конструкции стыковочных узлов для труб-оболочек любого класса, причем количество кольцевых канавок с расширяющимися лодвнутрениями, их форма и размеры, а также количество секторных шпонок с хвостовиками, форма хвостовиков и их материал выбираются в зависимости от действующих на стыковочные зоны нагрузок.

Формула изобретения

708 собой раэжимных колец, установленных в упомянутые выемки, причем сопряженные в стыке разжимные кольца выполнены с торцовыми кольцевыми, расширяющимися от плоскости стыка канавками, образующими общую фигурную кольцевую канавку, сопряженные торцы оболочек имеют совмещенные торцовые радиально направленные пазы от наружной боковой поверхности до упомянутой фигурной канавки, а фиксирующие элементы выполнены

101 в виде секторных шпонок с расширяющимися от плоскости стыка хвостовиками, установленных со смещением через упомянутые торцовые пазы в укаэанную фигурную канавку.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Vi 310085, М.кл. F 16 В 5/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР Р 495491, М.кл. F 16 1. 9/10, 1976 (нрототип).

/1

708101

Я-л

Редактор Н. Вирко

Тираж 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8461/31

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель M. Шаповаленко

Техред 3. Мужик Корректор Н. Горват

1