Сборная конструкция повышенной надежности

Полезная модель относится к системам крепления элементов сборных конструкций и может быть использована, например, в тяжелом и среднем машиностроении. Сборная конструкция включает соединяемые детали 1, 2, скрепленные между собой системой стержневых резьбовых элементов 3, предварительно затянутых с усилием, соответствующим расчетной эксплуатационной нагрузке сборной конструкции. Конструкция также содержит дублирующую систему стержневых резьбовых элементов 4, свободно (без натяга) установленных в конструкции, прочностные характеристики этой системы соответствуют упомянутой расчетной эксплуатационной нагрузке. В качестве стержневых резьбовых элементов могут использоваться болты с гайками или шпильки с гайками. Создание резервной дублирующей системы крепления соединяемых деталей уменьшает риск нарушения целостности сборной конструкции, что повышает ее надежность.

Полезная модель относится к системам крепления элементов сборных конструкций, и может быть использована, например, в тяжелом и среднем машиностроении, в частности, для фланцевого соединения крышки гидрогенератора с его корпусом.

Как наиболее близкое к предлагаемому решению выбрано устройство (прототип), включающее соединяемые детали сборной конструкции, скрепленные между собой системой болтов с гайками, предварительно затянутых с усилием, соответствующим расчетной эксплуатационной нагрузке сборной конструкции [А.В.Кузьмин, И.М.Чернин, Б.С.Козинцов, Расчеты деталей машин справочное пособие, Минск: Вышэйшая Школа, 1986, с. 54-56]. В рабочем режиме каждый из стержневых резьбовых элементов воспринимает примерно одинаковую нагрузку.

Основным недостатком прототипа является возможность возникновения аварийных ситуаций, связанных с разрушением резьбовых элементов, что может быть вызвано, например, дефектами и усталостью материала резьбовых элементов, затрудненностью контроля их состояния.

Задача, решаемая полезной моделью, - повышение надежности конструкции. Достигаемый технический результат - создание резервной дублирующей системы крепления соединяемых деталей.

Поставленная задача решается следующим образом. Сборная конструкция включает соединяемые детали, скрепленные между собой системой стержневых резьбовых элементов, предварительно затянутых с усилием, соответствующим расчетной эксплуатационной нагрузке сборной конструкции. От прототипа предлагаемое решение отличается тем, что содержит дублирующую систему стержневых резьбовых элементов, свободно установленных в конструкции, прочностные характеристики этой системы соответствуют упомянутой расчетной эксплуатационной нагрузке. В качестве стержневых резьбовых элементов могут использоваться болты с гайками или шпильки с гайками.

Сущность решения поясняется примером реализации и Фигурой, на которой представлен фрагмент сборной конструкции. На Фигуре обозначено: 1,2- соединяемые детали, 3 - один из болтов системы (основной системы), состоящей из нескольких стержневых резьбовых элементов, предварительно затянутых с усилием, соответствующим расчетной эксплуатационной нагрузке сборной конструкции, 4 - один из болтов дублирующей системы стержневых резьбовых элементов. Болты 4 свободно, без натяга или даже с небольшим зазором, установлены в конструкции. Количество болтов 4, их размеры, материал, выбираются из условия соответствия прочностных характеристик этой дублирующей системы расчетной эксплуатационной нагрузке.

В рабочем режиме каждый из предварительно затянутых болтов 3 основной системы воспринимает примерно одинаковую нагрузку. Болты 4 дублирующей системы не воспринимают эксплуатационную нагрузку.

Вследствие действия эксплуатационной нагрузки в предварительно затянутых резьбовых элементах накапливаются усталостные деформации и напряжения. В результате, прочностные характеристики сборной конструкции существенно падают, что приводит к разрушению отдельных резьбовых элементов и, в конечном итоге, к разрушению всей основной системы резьбовых элементов. Разрушение основной системы приводит к размыканию стыка соединяемых деталей или к возникновению дополнительных зазоров. В этом случае возникает натяг на стержневых резьбовых элементах дублирующей системы, и они начинают воспринимать эксплуатационную нагрузку. В них нет усталостных деформаций и напряжений, и их прочностные характеристики соответствуют упомянутой расчетной эксплуатационной нагрузке. В результате устраняется дальнейшее разрушение сборной конструкции. Разрушенные резьбовые элементы основной системы могут быть заменены при очередной проверке состояния конструкции.

Все сказанное выше распространяется на другие резьбовые элементы, например, шпильки с болтами.

Таким образом, создание резервной дублирующей системы крепления соединяемых деталей уменьшает риск нарушения целостности сборной конструкции, что повышает ее надежность.

1. Сборная конструкция, включающая соединяемые детали, скрепленные между собой системой стержневых резьбовых элементов, предварительно затянутых с усилием, соответствующим расчетной эксплуатационной нагрузке сборной конструкции, отличающаяся тем, что содержит дублирующую систему стержневых резьбовых элементов, свободно установленных в конструкции, при этом прочностные характеристики дублирующей системы соответствуют упомянутой расчетной эксплуатационной нагрузке.

2. Сборная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве стержневых резьбовых элементов использованы болты с гайками или шпильки с гайками.