RU2682807C1

RU2682807C1 - Bolt for connecting parts

Info

Publication number: RU2682807C1
Application number: RU2017138055A
Authority: RU
Inventors: Антон Герольдович Терешко; Сергей Михайлович Гусенко; Всеволод Сергеевич Шухнин
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2019-03-21

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to the design of fasteners in mechanical engineering, mainly in aircraft manufacturing and turbo-engineering. Bolt for connecting parts consists of a cylindrical threaded rod, a tear-off head, a main head with an annular groove, made from the side of the tear-off head, an intermediate element in the form of a truncated cone, a smaller diameter located inside the annular groove and connecting the tear-off head with the main head. In the cylindrical rod there is a deaf profiled hole for extracting the bolt located at the end of the rod, the annular groove is made under the coating, the depth of which is not less than the thickness of the coating, and the minimum diameter of the intermediate element does not exceed 4/5 of the minimum diameter of the thread.

EFFECT: invention provides guaranteed failure of the bolt during assembly along the minimum diameter of the intermediate element, ensuring the required tightening force, the ability to provide a smooth surface of the assembled parts at the bolt installation site, as well as the ability to unscrew the bolt when disassembling the parts connected with it, which provides ease of assembly/disassembly of the parts to be connected and the required characteristics of their outer surfaces as a whole.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к конструированию крепежных деталей в машиностроении, преимущественно в авиастроении и турбомашиностроении.The invention relates to the design of fasteners in mechanical engineering, mainly in aircraft manufacturing and turbomachinery.

В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) выбран болт, состоящий из цилиндрического стержня с резьбой, отрывной головки, основной головки с кольцевой проточкой, выполненной со стороны отрывной головки, промежуточного элемента в виде усеченного конуса, меньшим диаметром расположенным внутри кольцевой проточки, и соединяющего отрывную головку с отрывной головкой (см. патент ЕР 1004719 А2, F16B 23/00, F16B 41/00, Е04В 2/96, 17.11.1999).As the closest analogue (prototype), a bolt consisting of a cylindrical rod with a thread, a tear-off head, a main head with an annular groove made from the side of the tear-off head, an intermediate element in the form of a truncated cone, a smaller diameter located inside the annular groove, and connecting the tear-off was selected tear-off head (see patent EP 1004719 A2, F16B 23/00, F16B 41/00, EBB 2/96, 11/17/1999).

Основными недостатками такого технического решения являются возможность разрушения болта по резьбе в случае неточного его изготовления, извлечение болта при разборке соединенных им деталей только разрушающим методом, например, высверливанием, и неровная наружная поверхность в месте установки болта, то есть наличие на наружной поверхности канавки и места разрушения промежуточного элемента болта.The main disadvantages of this technical solution are the possibility of destruction of the bolt along the thread in case of inaccurate manufacturing, removal of the bolt when disassembling the parts connected by it only by the destructive method, for example, by drilling, and the uneven outer surface at the place of installation of the bolt, that is, the presence on the outer surface of the groove and place destruction of the intermediate element of the bolt.

Задачей предлагаемого изобретения исключение описаных выше недостатков.The task of the invention is the elimination of the above disadvantages.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленного устройства, является гарантированное разрушение болта при сборке по минимальному диаметру промежуточного элемента с обеспечением требуемого усилия затяжки, возможность обеспечения ровной (без выступов и канавок) поверхности собираемых деталей в месте установки болта, а также обеспечить возможность вывернуть болт при разборке соединенных им деталей, что обеспечивает удобство сборки/разборки соединяемых деталей и обеспечить требуемые характеристики их наружных поверхностей в целом.The technical result achieved by using the claimed device is the guaranteed destruction of the bolt during assembly by the minimum diameter of the intermediate element with the required tightening force, the ability to ensure a flat (without protrusions and grooves) surface of the assembled parts at the place of installation of the bolt, and also provide the ability to unscrew the bolt when disassembling the parts connected by it, which ensures the convenience of assembling / disassembling the connected parts and providing the required characteristics of their external surfaces generalities in general.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что болт для соединения деталей состоит из цилиндрического стержня с резьбой, отрывной головки, основной головки с кольцевой проточкой, выполненной со стороны отрывной головки, промежуточного элемента в виде усеченного конуса, меньшим диаметром расположенным внутри кольцевой проточки, и соединяющего отрывную головку с основной головкой, при этом в цилиндрическом стержне выполнено глухое профилированное отверстие для извлечения болта, расположенное на торце стержня, при этом кольцевая проточка выполнена под покрытие, глубина которой не меньше толщины покрытия, а минимальный диаметр промежуточного элемента, не превышает 4/5 минимального диаметра резьбы.The expected technical result is achieved in that the bolt for connecting parts consists of a cylindrical rod with a thread, a tear-off head, a main head with an annular groove made from the side of the tear-off head, an intermediate element in the form of a truncated cone, with a smaller diameter located inside the annular groove, and connecting the tear-off the head with the main head, while in the cylindrical rod there is a blind profiled hole for removing the bolt located on the end of the rod, while the ring The groove is made under the coating, the depth of which is not less than the thickness of the coating, and the minimum diameter of the intermediate element does not exceed 4/5 of the minimum diameter of the thread.

Кроме того, глухое профилированное отверстие выполнено в виде многогранника.In addition, the blind profiled hole is made in the form of a polyhedron.

Наличие на торце цилиндрического стержня глухого профилированного отверстия позволяет выкрутить болт при разборке, что обеспечивает удобство сборки/разборки соединяемых деталей в целом.The presence of a blind profiled hole at the end of the cylindrical rod allows you to unscrew the bolt during disassembly, which provides the convenience of assembly / disassembly of the connected parts as a whole.

Выполнение кольцевой проточки под покрытие глубиной большей, чем толщина покрытия позволяет при нанесении покрытия заполнить его веществом канавку и обеспечить ровную поверхность соединяемых деталей в данном месте, что обеспечивает удобство сборки/разборки соединяемых деталей, а при условии последующего нанесения на них покрытия, позволяет обеспечить требуемые характеристики их наружных поверхностей. Это необходимо в случае обтекания данных деталей жидкостью или газом в работе, чтобы создавать меньше сопротивления течению.The implementation of an annular groove under the coating with a depth greater than the thickness of the coating allows filling the groove with the substance and applying a flat surface of the parts to be joined in this place, which ensures the convenience of assembling / disassembling the parts to be connected, and, provided that they are subsequently coated, it provides the required characteristics of their outer surfaces. This is necessary in the case of a fluid or gas flowing around these parts in order to create less resistance to flow.

Выполнение минимального диаметра промежуточного элемента, не превышающим 4/5 минимального диаметра резьбы, обеспечивает гарантированное разрушение болта при сборке по минимальному диаметру промежуточного элемента, расположенному в проточке, и требуемое усилие затяжки, которым болт стягивает детали, что обеспечивает удобство сборки/разборки соединяемых деталей в целом.The implementation of the minimum diameter of the intermediate element, not exceeding 4/5 of the minimum diameter of the thread, ensures guaranteed destruction of the bolt during assembly by the minimum diameter of the intermediate element located in the groove, and the required tightening force by which the bolt tightens the parts, which ensures the convenience of assembly / disassembly of the connected parts in whole.

Выполнение глухого профилированного отверстия в виде многогранника позволяет использовать стандартный инструмент при разборке соединения, что обеспечивает удобство сборки/разборки соединяемых деталей в целом.The implementation of a blind profiled hole in the form of a polyhedron allows you to use a standard tool when disassembling the connection, which provides the convenience of assembly / disassembly of the connected parts as a whole.

Сущность настоящего изобретения поясняется чертежами.The essence of the present invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 - представлен продольный разрез болта и виды на него справа и слева.In FIG. 1 - shows a longitudinal section of a bolt and views of it on the right and left.

На фиг. 2 - представлен увеличенный продольный разрез болта после сборки деталей.In FIG. 2 - shows an enlarged longitudinal section of the bolt after assembly of parts.

Болт для соединения деталей содержит цилиндрический стержень 1 с резьбой 2, отрывную головку 3, основную головку 4 с кольцевой проточкой 5 под покрытие, в частном случае реализации антикоррозийного, например, лака, промежуточный элемент 6 в виде усеченного конуса, меньший диаметр которого расположен внутри кольцевой проточки 5. Промежуточный элемент 6 соединяет отрывную головку 3 с основной головкой 4. Кольцевая проточка 5 выполнена на основной головке 4 со стороны отрывной головки 3. На торце стержня выполнено глухое отверстие 7 (фиг. 1). При этом глубина кольцевой проточки 5 должна быть не меньше, чем толщина наносимого покрытия после соединения деталей. В частном случае реализации основная головка 4 выполнена в виде потайной головки, усеченного конуса. В частном случае реализации основная головка 3 выполнена в виде классической шестигранной. В частном случае реализации глухое отверстие 7 выполнено под классический шестигранник.The bolt for connecting parts contains a cylindrical rod 1 with a thread 2, a tear-off head 3, a main head 4 with an annular groove 5 for coating, in the particular case of the implementation of an anti-corrosion, for example, varnish, intermediate element 6 in the form of a truncated cone, the smaller diameter of which is located inside the annular grooves 5. An intermediate element 6 connects the tear-off head 3 to the main head 4. An annular groove 5 is made on the main head 4 from the side of the tear-off head 3. A blind hole 7 is made at the end of the rod (Fig. 1). In this case, the depth of the annular groove 5 should be no less than the thickness of the applied coating after joining the parts. In the particular case of the implementation, the main head 4 is made in the form of a countersunk head, a truncated cone. In the particular case of the implementation, the main head 3 is made in the form of a classic hexagon. In the particular case of implementation, the blind hole 7 is made under the classic hexagon.

При соединении деталей, например, панелей обшивки корпуса самолета или самолетной детали с двигательной, болт вворачивают в ответную часть до тех пор, пока не произойдет разрушение промежуточного элемента 6 (фиг. 2). При этом на промежуточный элемент 6 в качестве нагрузки действует момент затяжки разрушения, а на цилиндрический стержень 1 с резьбой 2 действуют растягивающее усилие, вызванное стягиванием деталей болтом, и скручивающий момент, вызванный трением на контактирующей с деталью поверхности основной головки 4. За счет своей формы резьба 2 является концентратором напряжений, которые возникают во впадинах, то есть на внутреннем диаметре резьбы 2. Поэтому, исходя из требуемого усилия затяжки, болт выбирают с минимальным диаметром промежуточного элемента 6 меньшим на 4/5 минимального диаметра резьбы 2. Что гарантированно приводит к разрушению болта при сборке по минимальному диаметру промежуточного элемента 6 даже с учетом отклонений окончательных размеров изготовленного болта от номинальных. Слом болта находится внутри кольцевой проточки 5. В случае выпирания поверхности слома из кольцевой проточки 5 проводят доработку данной поверхности до тех пор, пока она не опуститься в кольцевую проточку 5. После чего наносят покрытие, предварительно заполнив кольцевую проточку 5 материалом покрытия или другим материалом, например, материалом грунтовки, наносимой перед нанесением покрытия. Чтобы после нанесения покрытия не было его выпирания, требуется доработанную поверхность слома болта иметь на глубине в кольцевой проточке 5 меньше, чем толщина покрытия, относительно наружной поверхности детали. Все эти мероприятия обеспечивают гладкость поверхности собранных деталей в месте установки болта после нанесения покрытия.When connecting parts, for example, panels of the casing of an airplane’s hull or an airplane’s engine part, the bolt is screwed into the mating part until the intermediate element 6 is destroyed (Fig. 2). At the same time, the tensile moment of destruction acts on the intermediate element 6 as a load, and the tensile force caused by the tightening of the parts by the bolt and the torsional moment caused by friction on the surface of the main head 4 in contact with the part act on the cylindrical rod 1 with thread 2. Due to its shape thread 2 is a stress concentrator that occurs in the depressions, that is, on the inner diameter of thread 2. Therefore, based on the required tightening force, the bolt is selected with a minimum diameter of the intermediate e 6 ementa lower 4/5 of the minimum diameter of the thread 2. guaranteed leads to destruction of the bolt during assembly of the minimum diameter of the intermediate member 6, even with the final dimensions of the bolt manufactured deviations from nominal. The bolt fracture is located inside the annular groove 5. In the case of bulging of the scrap surface from the annular groove 5, this surface is refined until it sinks into the annular groove 5. After that, the coating is applied, after filling the annular groove 5 with a coating material or other material, for example, a primer applied before coating. In order to prevent sticking out after coating, it is required that the modified surface of the bolt breakage be less than the coating thickness relative to the outer surface of the part at a depth in the annular groove 5. All these measures ensure the smoothness of the surface of the assembled parts at the place of installation of the bolt after coating.

В процессе работы болт удерживает соединенные им детали, скрепляя их между собой за счет усилия затяжки и своих прочностных свойств.In the process, the bolt holds the parts connected by it, fastening them together due to the tightening force and its strength properties.

В целом задание определенных значений размеров и форм для характерных элементов болта обеспечивает удобство сборки/разборки соединяемых деталей, а при условии последующего нанесения на них покрытия, позволяет обеспечить требуемые характеристики их наружных поверхностей.In general, the task of certain values of sizes and shapes for the characteristic elements of the bolt provides the convenience of assembly / disassembly of the connected parts, and subject to subsequent coating on them, allows you to provide the required characteristics of their outer surfaces.

Claims

1. A bolt for connecting parts, consisting of a cylindrical rod with a thread, a tear head, the main head with an annular groove made on the side of the tear head, an intermediate element in the form of a truncated cone, a smaller diameter located inside the annular groove and connecting the tear head with the main head, characterized in that in the cylindrical rod there is a blind profiled hole for removing the bolt located at the end of the rod, while the annular groove is made under the cover, hl bin which is not less than the coating thickness, and the minimum diameter of the intermediate member is not more than 4/5 of the minimum thread diameter.

2. A bolt for connecting parts according to claim 1, characterized in that the blind profiled hole is made in the form of a polyhedron.