устройство для создания гарантированного натяга в разъемном резьбовом соединении деталей

Формула изобретения

1. 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, расположенными в головках домкратных болтов, а фланцевая головка выполнена в виде звездочки или многогранника под ключ.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что домкратные болты выполнены из высокопрочных дисперсно-упрочненных или волокнистых композиционных материалов, а световые индикаторы выполнены в виде светодиодных RGB модулей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения соединения высоконагруженных элементов механических конструкций.

Известен способ и устройство механического резьбового соединения деталей машин с помощью пары «шпилька-гайка».

Недостатком такого способа и устройства являются увеличенные осевые размеры шпильки по сравнению с болтами и неудобство разъема конструкции в связи с необходимостью снятия одной из соединяемых деталей со шпилек, что в условиях стесненного ограниченного пространства является проблематичным.

Частично, указанного недостатка лишен способ и устройство механического разъемного соединения с помощью болта.

Недостатком такого решения являются большие размеры диаметра болта для создания гарантированного натяга в соединении исходя из условия прочности по причине больших касательных напряжений, возникающих в болте от момента затяжки, а также трудностями обеспечения разборки и сборки конструкции в условиях эксплуатации, особенно в стесненных условиях ограниченного пространства.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение диаметра болта, обеспечивающего необходимый натяг в соединяемой конструкции и облегчения условий сборки и разборки конструкции в условиях эксплуатации в стесненных условиях ограниченного пространства.

Сущность заявляемого изобретения состоит в уменьшении необходимого гарантированного натяга момента закручивания, снижающего касательные напряжения в болте и ее компенсации за счет создания дополнительных осевых сил.

Это достигается тем, что для снижения касательных напряжений в материале болта и уменьшения момента затяжки, используется способ и устройство для создания гарантированного натяга в резьбовом соединении, состоящее из двух соединяемых деталей, резьбового стержня-болта (или шпильки) с фланцевой головкой (или гайкой), снабженное проставочным кольцом и домкратными болтами с развитой опорной поверхностью, причем проставочное кольцо расположено между фланцевой головкой и соединяемой деталью и выполнено с антифрикционным покрытием, а фланцевая головка выполнена с расположенными по периферии резьбовыми отверстиями, в которые ввинчиваются домкратные болты упирающиеся опорной поверхностью в проставочное кольцо, при этом домкратные болты снабжены датчиками напряжений, электрически связанными со световыми индикаторами в виде светодиодных RGB модулей, расположенных в головках домкратных болтов.

Конструкция, реализующая способ для создания гарантированного натяга в резьбовом соединении, представлена на чертеже и состоит из соединяемой детали 1 с цилиндрическим отверстием 2 и соединяемой детали 3 с резьбовым отверстием 4, в которое ввинчен резьбовой стержень 5 с фланцевой головкой 6, выполненной в виде многогранника или звездочки под ключ и на периферии которой расположены малые резьбовые отверстия 7, куда ввинчены домкратные болты 8, выполненные из дисперсноупрочненных или волокнистых композиционных материалов с головкой 9 под ключ в виде многогранника или звездочки и снабженные датчиками напряжений 10 со световыми индикаторами 11, в свою очередь болты 8 развитой опорной поверхностью 12 опираются силовым упором на проставочное кольцо 13, выполненное с антифрикционными поверхностями 14.

Способ и устройство работают следующим образом: на соединяемую деталь 3 устанавливается с условием совмещения резьбового отверстия 4 с цилиндрическим отверстием 2 соединяемая деталь 1, на которую также соосно устанавливается проставочное кольцо 13, через которое и цилиндрическое отверстие 2 соединяемой детали 1, в резьбовое отверстие 4 детали 3 ввинчивается, для создания необходимого предварительного натяга, резьбовой стержень 5 с фланцевой головкой 6, в которую в периферийные отверстия 7 ввинчиваются до контакта с проставочным кольцом 13 развитой опорной поверхностью 12 домкратные болты 8, закручивающиеся в определенной последовательности, обеспечивая равномерное нагружение стержня 5 до создания необходимого усилия, контролируемого датчиками напряжений 10 по световому индикатору 11 и создавая необходимый для работы соединения момент затяжки. Разборка соединения осуществляется в обратной последовательности.

Предложенные способ и устройство позволяют облегчить условия сборки и разборки конструкции в стесненных условиях ограниченного пространства с обеспечением гарантированного натяга момента закручивания.