способ монтажа резиновых пластин на металлические поверхности

Формула изобретения

1. Способ монтажа резиновых пластин на металлической поверхности, при котором используют технологические бонки, закрепленные на этой поверхности, в пластинах выполняют отверстия под бонки, пластины укладывают на металлическую поверхность одну за другой и закрепляют их, отличающийся тем, что отверстия в пластинах выполняют с размерами, обеспечивающими установку в них бонок с натягом, устанавливают бонки в эти отверстия таким образом, чтобы монтажные поверхности пластин и бонок находились бы в одной плоскости, укладывают пластины вместе с бонками на металлическую поверхность с заданным зазором, после чего осуществляют крепление бонок к металлической поверхности через имеющиеся в них отверстия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что крепление технологических бонок к металлической поверхности осуществляют сваркой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам монтажа резиновых пластин на металлические изделия и может быть использовано в судостроении, машиностроении, строительстве и других отраслях, преимущественно для получения покрытий из резиновых пластин.

Проблема крепления резиновых пластин к металлическим поверхностям заключается в том, что пластины представляют собой полностью сформированные изделия с характеристиками, которые необходимо сохранить при последующих обработках в процессе монтажа и эксплуатации. При значительной толщине и сложности внутренней структуры пластин возникает задача получения однородных характеристик по всей площади покрытия. При укладывании и креплении пластин на металлической поверхности между пластинами образуются значительные зазоры, которые необходимо герметизировать, что приводит к использованию больших объемов герметизирующих материалов и изменению характеристик покрытия.

В практике судостроения применяют способы крепления резиновых пластин с использованием технологических бонок (вспомогательных деталей, которые могут служить для установки узлов механического крепления пластин, технологической оснастки, например, прижимной), закрепленных на металлической поверхности.

Известен способ крепления резиновых пластин к металлической поверхности с использованием технологических бонок, при котором по шаблонам производят разметку поверхности под установку бонок, а в пластинах выполняют отверстия под бонки. Пластины укладывают на металлическую поверхность, совмещая отверстия в них с установленными бонками, закрепляя пластины известным способом: механическим, клеемеханическим или клеевым (см. "Рабочий альбом типовых конструкций. Спецпокрытия изделия 21. Конструктивно-монтажные узлы 300-21.025, ч.II, с.14, 15, 20, 68, 186. 190).

В этом способе погрешности, с которыми выполнены разметка и шаблон, а также приварка бонок приводят к неточности совмещения бонок и отверстий в пластинах. Поэтому отверстия в пластинах по диаметру выполняются больше диаметра бонок на 10-15 мм. Это приводит к появлению между пластинами зазоров нерегламентированных размеров, что требует их герметизации.

Известен также способ монтажа резиновых пластин эластичного покрытия на металлической поверхности, который позволяет достичь более плотной стыковки пластин и является наиболее близким к заявляемому (патент РФ 2177974, опубл. 10.01.2002 г. , бюл. 1). Согласно указанному способу пластины укладывают встык одна к другой и закрепляют их клеевым способом с использованием прижимной оснастки. Для установки прижимной оснастки к металлической поверхности крепят технологические бонки, используя для разметки шаблоны, а в пластинах выполняют вырезы под бонки. Плотную стыковку пластин с зазором не более 0,5 мм обеспечивают приложением усилия к торцам второй и всех последующих пластин во время их заневоливания к металлической поверхности. Однако при дальнейшем прижиме пластин может произойти смещение их по клеевому слою, что также может привести к образованию между пластинами зазоров нерегламентированных размеров.

Задачей настоящего изобретения является получение при монтаже зазоров заданных размеров, в том числе и минимальных до 0,5 мм между пластинами или между пластиной и конструктивным элементом на поверхности. Решение этой задачи обеспечивается при достижении технического результата, заключающегося в установке бонок на металлическую поверхность в соответствии с требуемым зазором и точной фиксации пластин на бонках.

Указанный технический результат обеспечивается совокупностью существенных признаков, имеющихся в формуле изобретения. Предлагаемый способ монтажа резиновых пластин на металлической поверхности, при котором используют технологические бонки, закрепленные на этой поверхности, заключается в том, что в пластинах выполняют отверстия под бонки, пластины укладывают одну за другой и закрепляют их. При этом до укладки пластин в их отверстия устанавливают бонки таким образом, чтобы монтажные поверхности пластин и бонок находились в одной плоскости, затем пластины вместе с бонками укладывают на металлическую поверхность с заданным зазором, после чего осуществляют крепление бонок к металлической поверхности через имеющиеся в них отверстия. Для обеспечения надежности такой технологии отверстия в пластинах выполняют с размерами, обеспечивающими установку в них бонок с натягом. Крепление бонок к металлической поверхности может быть осуществлено сваркой.

Благодаря указанному натягу происходит обжатие бонок резиной за счет ее упругих свойств, что позволяет исключить их смещение в отверстиях при креплении к металлической подверхности. Кроме того, регулирование зазоров осуществляют при незакрепленных к металлической поверхности бонках, установленных в отверстия пластин, поэтому при последующем закреплении бонок положение пластин фиксируется, что дает возможность сохранить заданный зазор между пластинами и/или между пластиной и конструктивным элементом на металлической поверхности. Закрепленные на металлической поверхности бонки, в свою очередь, будут препятствовать смещению пластин относительно нее.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В резиновых пластинах выполняют сквозные отверстия под технологические бонки таким образом, чтобы бонки в них устанавливались с натягом. Размеры отверстий под бонки определяют, исходя из наружных размеров бонки и характеристик резиновой пластины, расчетным или опытным путем. Бонки устанавливают так, чтобы монтажные поверхности пластин и бонок находились в одной плоскости. Пластины с установленными в них бонками поочередно, одну за другой, укладывают на металлическую поверхность, выдерживая между пластинами или между пластиной и конструктивным элементом на металлической поверхности необходимый зазор. После укладывания каждой пластины бонки, размещенные в отверстиях этой пластины, прикрепляют к металлической поверхности через имеющиеся в них отверстия. Крепление бонок в частном случае может осуществляться сваркой. Затем производят крепление резиновых пластин к металлической поверхности механическим, клеевым или клеемеханическим способом. При механическом и клеемеханическом способах технологические бонки служат для установки деталей механического крепления, при клеевом способе - служат для установки прижимной оснастки.

Пример. Для проверки эффективности предлагаемого способа он был использован для получения беззазорного покрытия из готовых резиновых пластин с размерами 500х500х45 мм, с отверстиями под бонки диаметром 50 мм, на цилиндрической металлической поверхности с радиусом 3000 мм. Крепление резиновых пластин было осуществлено клеевым способом. Осуществление изобретения проиллюстрировано чертежами, на которых изображено:

- фиг.1 - общий вид выполняемого покрытия;

- фиг.2, фиг.3 - разрезы по А-А и Б-Б соответственно:

- фиг. 4 - разрез по В-В, резиновая пластина с размещенной в отверстии бонкой. уложенная на металлическую поверхность:

- фиг.5 - разрез по Г-Г, технологическая бонка, закрепленная на металлической поверхности (резиновая пластина снята);

- фиг.6 - разрез по Д-Д, прижим пластин с помощью прижимной оснастки;

- фиг.7 - крепление прижимной оснастки;

- фиг.8 - разрез по С-С, заделка отверстий в пластинах пробками.

В резиновых пластинах 1 были выполнены отверстия 2 под технологические бонки 3 с помощью трубчатого сверла. Торцы 4 резиновых пластин 1 были обработаны под угол, обеспечивающий их перпендикулярность в месте стыка к металлической поверхности 5. Необходимость обработки торцов 4 появляется при наложении резиновых пластин 1 на криволинейную поверхность из-за их расхождения, вызванного толщиной пластин. Обработку торцов 4 производили так, как описано в патенте РФ 2177974 (опубл. 10.01.2002, бюл. 1).

Затем в отверстия 2 в резиновых пластинах 1 были установлены с натягом технологические бонки 3 (фиг.4). При этом монтажные поверхности резиновых пластин 1 и технологических бонок 3 находились в одной плоскости. Технологические бонки 3 были выполнены в виде цилиндрических деталей с конусной частью для захода в отверстие 2, со сквозными отверстиями для крепления сваркой к металлической поверхности 5 и центральным резьбовым отверстием. Величину натяга выбирали экспериментально, исходя из требования удержания на закрепленной бонке пластины весом 10 кг при потолочном ее расположении. Величина натяга составила 2 мм на диаметр отверстия.

Далее резиновые пластины 1 укладывали на металлическую поверхность 5 для образования покрытия встык одну к другой, как показано на фиг.1. Технологические бонки 3 при этом удерживались в отверстиях 2 за счет их обжатия слоем резины. Устанавливали резиновую пластину 1-1 (первая цифра - номер пластины, вторая - номер ряда), ориентировали пластину по образующей цилиндрической поверхности и через отверстие 2 прихватывали технологическую бонку 3 электросваркой (электрод диаметром 3 мм, время горения дуги - 1-2 с). Прихватка 6 показана на фиг.4. Пластину 2-1 устанавливали вплотную к пластине 1-1 и также прихватывали технологическую бонку 3 электросваркой. Аналогично проводили укладывание пластин до конца ряда (до пластины 8-1).

Укладывание пластин второго ряда начинали с пластины 1-2, которую устанавливали встык с пластиной 1-1 первого ряда, проверяли стык щупом (при получении зазора более 0,5 мм пластины подшлифовывали кругом "Дюрикса") и производили прихватку технологической бонки 3 электросваркой. Пластину 2-2 устанавливали аналогичным образом, стыкуя к торцам 4 пластин 1-2 и 2-1. проверяя зазоры между ними щупом. Таким образом укладывали все резиновые пластины (N рядов) покрытия и производили их маркировку. В связи с тем, что был выбран клеевой способ крепления покрытия, для нанесения клеевого слоя были сняты все пластины 1 с металлической поверхности 5, на которой остались прихваченные технологические бонки 3. Затем технологические бонки 3 окончательно закрепляли на металлической поверхности 5 сварным швом 7 (фиг.5).

В том случае, если не требуется снимать резиновые пластины 1 с металлической поверхности 5, технологические бонки 3 при других способах крепления закрепляют на металлической поверхности 5 в один прием.

Далее маркированные резиновые пластины 1 подвергали сушке, а их монтажные поверхности - шерохованию, обеспыливанию и обезжириванию, а затем химической модификации известным способом, например, как показано в описании изобретения к патенту 2144553 (опубл. 20.01.2000, бюл. 2). Металлическую поверхность 5 подготавливали к нанесению клеевого слоя дробеструйным методом, как, например, описано в вышеуказанном патенте 2144553. В качестве клеевого состава использовали композицию, описанную в том же патенте.

На период отверждения клея для создания прижимного усилия устанавливали прижимные приспособления, выполненные по патенту РФ 2107000 (опубл. 20.03.98, бюл. 8). Конструкция прижимного приспособления содержит несущую балку 8, которая в центре с помощью тягового винта 9 через отверстие 2 в резиновой пластине 1 крепится к технологической бонке 3, закрепленной на металлической поверхности 5. На тяговом винте 9 несущая балка смонтирована с помощью подкрепляющих гаек 10. Прижим осуществляется нагрузочными винтами 11, которые проходят через несущую балку 8 и шарнирно с ней соединены (фиг. 6).

После подготовки монтажных поверхностей в технологические бонки 3, закрепленные на металлической поверхности 5, вворачивали тяговые винты 9 прижимных приспособлений. На металлическую поверхность 5 наносили клеевой состав толщиной 2 мм поочередно под каждую пластину. Маркированные резиновые пластины 1 укладывали на намеченные места, совмещая отверстия 2 в пластинах с закрепленными бонками 3 таким образом, чтобы тяговые винты 9 прижимных приспособлений прошли сквозь отверстия 2. Так как технологические бонки 3 располагаются в отверстиях 2 с натягом, необходимо обеспечить посадку на них резиновых пластин 1. Это осуществляли с помощью направляющей втулки с фланцем 12, установленной в отверстие 2, при этом фланец втулки 12 опирался на внешнюю сторону пластины 1, а усилие для посадки создавали одной из подкрепляющих гаек 10 (фиг.7).

Затем производили монтаж прижимных приспособлений и осуществляли прижим пластин до равномерного выдавливания клея по их периметру. После выдержки прижимные приспособления снимали. Отверстия 2 в резиновых пластинах 1 заделывали пробками 13, вырезанными из подобного материала (фиг.8).

Использование предлагаемого способа позволяет получить покрытие с однородными характеристиками за счет получения гарантированных минимальных зазоров (от 0 до 0,5 мм) и исключения в связи с этим, как в описанном примере, необходимости их герметизации.