предельный силовой элемент

Формула изобретения

Предельный силовой элемент для резьбового соединения, содержащий стержень с резьбой на одном конце и головку на другом конце, отличающийся тем, что головка выполнена в виде двух, загибающихся внутрь при превышении заданного уровня продольного усилия, консолей, расположенных продольно оси стержня и несущих на свободных концах скошенные наружные выступы, с возможностью действия на скошенную поверхность контактного усилия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для крепления и соединения узлов и деталей машин, и может быть использовано, например, в космической технике.

Известен способ затяжки резьбового соединения, при котором предусмотрен контроль предельного момента затяжки, прикладываемого к головке винта (см., например, авт. свид. 1751474, кл. F 16 В 31/02, 1989 г.). Такой способ затяжки позволяет предохранить головку (шлиц) винта от повреждения, что обеспечивает его неоднократное использование. Это особенно важно, когда возникает необходимость демонтажа. Однако обычный винт не обеспечивает быстрого демонтажа, например, в аварийной ситуации.

Известно болтовое соединение в машиностроении, обеспечивающее быстрый демонтаж (см. авт. свид. 1770619, кл. F 16 B 23/00, 1990 г.). В известном болтовом соединении для обеспечения быстрого демонтажа предусмотрена натяжная гайка, навинчивающаяся на одном конце стержня болта, на другом конце которого выполнена коническая резьба под съемную головку, в которой выполнен цилиндрический резьбовой участок с фиксатором. Демонтаж болта осуществляется при незначительном ослаблении натяжной гайки и ослаблении фиксатора, после чего съемная головка легко свинчивается.

Это изобретение принято за прототип.

Однако описанные изобретения не решают поставленной в данном изобретении задачи - обеспечить срабатывание в виде разрушения резьбового соединения по превышении заданного предельного уровня осевого растягивающего усилия, причем автоматически, без участия оператора. Подобная задача возникает, например, при отбросе ("отстреливании") отработавших ступеней ракет.

Для решения поставленной задачи в предельном силовом элементе, состоящем из стержня с резьбой на одном конце и головки на другом конце, головка выполнена в виде двух консолей, расположенных продольно оси стержня и несущих на свободном конце скошенные наружные выступы.

Изобретение поясняется чертежами фиг. 1 и фиг. 2 и дальнейшим описанием.

На фиг. 1 позициями обозначены:

1 - стержень,

2 - резьба,

3 - консоль,

4 - скошенный наружный выступ.

При действии контактного усилия на скошенную поверхность наружного выступа контактное усилие имеет составляющую, нормальную к оси консоли. По превышении заданного уровня продольного усилия у заделки консоли образуется пластический шарнир и консоли 3 загибаются внутрь, к оси стержня.

На фиг. 2 показана схема срабатывания предельного силового элемента, позициями обозначены:

5 - корпус,

6 - фланец крышки,

7 - предельный силовой элемент,

8 - шайба.

Предельный силовой элемент 7 ввернут в корпус 5 изделия и удерживает фланец 6 через шайбу 8. По превышении заданной величины усилия T предельный силовой элемент срабатывает и освобождает фланец 6 крышки.

Таким образом, такое выполнение предельного силового элемента позволяет простыми средствами решить задачу быстрого демонтажа резьбового соединения по превышении заданного предельного значения осевого растягивающего усилия без участия оператора автоматически.

Расчет предельного силового элемента проводится по специальной методике, учитывающей физическую и геометрическую нелинейность задачи, т. е. деформационное упрочнение материала и формоизменение конструкции (см., например, Н. Н. Малинин. Прикладная теория пластичности и ползучести, М., Машиностроение, 1975.)

Предельные силовые элементы используются в новой разработке.