SU1661319A1 - Узловое соединение стержней структурной конструкции - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано в структурных конструкци х зданий и сооружений. Целью изобретени   вл етс  упрощение и ускорение монтажа и повышение надежности. Узловое соединение стержней структурной конструкции включает узловой элемент, стержневые элементы с наконечниками и крепежные детали. Крепежна  деталь выполнена в виде штока 4, прикрепленного к наконечнику 3 стержневого элемента 2 или к узловому элементу 1, взаимодействующего с раструбом 5. Шток 4 выполнен переменного сечени , с рабочим участком конической формы и выпуклым входным участком, а раструб 5 снабжен фиксатором и прижимом, например пружиной, и выполнен в виде биконического корпуса с сужающимс  входным и расшир ющимс  рабочим участками. Фиксатор выполнен в виде конического сепаратора 13 с расклинивающимис  шариками, размещенными в сквозных выемках, расшир ющихс  наружу и расположенных в плоскости, перпендикул рной продольной оси сепаратора. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано в структурных конструкци х зданий и сооружений.

Цель изобретени  - упрощение и ускорение монтажа и повышение надежности.

На фиг. 1 изображено узловое соединение , в котором шток прикреплен к наконечнику стержневого элемента, общий вид;на фиг. 2 - стержневой элемент со штоком, прикрепленным к наконечнику; на фиг. 3 - узловое соединение,в котором шток прикреплен к узловому элементу, общий вид; на фиг. 4 - крепежна  деталь, разрез.

Узловое соединение стержней структурной конструкции включает узловой элемент 1, стержневые элементы 2 с наконечниками 3 и крепежные детали.

Кажда  крепежна  деталь выполнена в виде штока 4, прикрепленного к наконечнику 3 стержневого элемента 2 или к узловому элементу 1. Шток 4 взаимодействует с раструбом 5, прикрепленным к узловому элементу 1 или наконечнику 3 стержневого элемента 2. Шток 4 выполнен осесиммет- ричным переменного сечени , имеющим коническую поверхность 6 рабочего участка и выпуклую поверхность 7 входного участка, расшир ющегос  от торца до перехода 8 к рабочему участку, а раструб 5, переход щий в корпус 9, выполнен из сопр женных между собой и обращенных друг к другу меньшими основани ми конусов 10 и 11, имеющих в месте сопр жени  горловину 12. Узловое соединение выполнено самозат гивающимс , автоматически фиксирующим шток 4 в раструбе 5, снабженном фиксатором в виде сепаратора 13с расклинивающими шариками 14, размещенными в сквозных выемках 15, расположенных в плоскости, перпендикул рной продольной оси сепаратора 13. Сквозные выемки 15 выполнены расшир ющимис  к наружной поверхности сепаратора 13, который прижат к раструбу 5 пружиной 16. Корпус 9 выполнен с разъемной торцовой заглушкой 17 и крепежной деталью 18. Шток 4 выполнен с упорной пластиной 19. Сепаратор 13 может быть снабжен размыкающим штифтом 20.

Узловое соединение выполнено в двух вариантах. В первом варианте шток 4 прикреплен к наконечнику 3 стержн  2, а раструб 5 закреплен в узловом элементе 1. Во втором варианте шток 4 прикреплен к узловому элементу 1, а раструб 5 закреплен в наконечнике 3 стержн  2.

Сборка узлового соединени  в первом варианте состоит в подведении стержн  2 с закрепленным в наконечнике 3 штоком 4 к раструбу 5, закрепленному в узловом элементе 1. Без каких-либо выверок, небольшим усилием 2-5 кг, преодолева  сопротивление пружины 16, шток 4 ввод т в раструб 5 и замыкают с заклиниванием шариков 14 между конической поверхностью 6 штока 4

и конической поверхностью 11 раструба 5. Сборка во втором варианте состоит в подведении стержн  2 с закрепленным в наконечнике 3 раструбом 5 к штоку 4, закрепленному в узловом элементе 1, и их

0 самозамыканию.

Соединение работает следующим образом .

Раструб 5, переход щий в корпус 9, имеет разъемную торцовую заглушку 17 и уста5 новленную в нем пружину 16. Последн   прижимает смонтированный в корпусе 9 сепаратор 13 к конической поверхности 11 раструба 5. При введении штока 4 во внутреннее пространство сепаратора 13 под

0 действием пружины 16 происходит заклинивание шариков 14, расположенных в сквозных выемках 15, между двум  коническими поверхност ми 6 и 11, принадлежащими штоку 4 и раструбу 5.

5 Узловое соединение позвол ет надежно передавать сжимающие и раст гивающие усили  с сохранением своих характеристик. Усилие сжати  передаетс  через торцовую поверхность раструба 5 и

0 упорную пластину 19 штока, а надежность передачи раст гивающего усили  обеспечиваетс  за счет заклинивани  шариков 14 между коническими поверхност ми 6 и 11 штока 4 и раструба 5.

5 При вибрационных нагрузках использование предлагаемой конструкции особо эффективно, так как отсутствует опасность саморазвинчивани  болтов, присуща  известным узловым соединени м, а происходит

0 дальнейшее самозаклинивание шариков 14 и самозат гивание соединени .

Наличие штифтов 20 или других аналогичных приспособлений позвол ет размыкать узловое соединение, прикладыва 

5 усилие, направленное на преодоление сопротивлени  пружины 16, отжима  сепаратор 13 и расклинива  шарики 14. При необходимости создани  неразъемного узлового соединени  размыкающий штифт 20

0 вынимаетс  (вывинчиваетс ). Возможно выполнение полностью неразъемного узлового соединени , выполненного изначально без размыкающих штифтов 20.

Изготовление конструкции возможно в

5 различных вариантах. Корпус с раструбом, шток и сепаратор могут быть выполнены гор чепрассованными, штампованными или литыми с применением металлов или высокопрочных пластмасс. Возможны комбинации разных материалов, однако

расклинивающие шарики и рабочие поверхности штока и раструба должны быть достаточно твердыми, чтобы сопротивл тьс  продавливанию шариков. Они могут быть термообработаны с целью поверхностного упрочнени  материала.

Рабочие конические поверхности штока и раструба должны быть геометрически согласованы , чтобы обеспечивать надежное заклинивание соединени .

В конкретном примере корпус с раструбом , шток и сепаратор выполнены стальными , закаленными по рабочим поверхност м. Наружный диаметр корпуса 40-80 мм, длина 60-100 мм. Пример конкретного выпол- нени  приведен дл  общеприн тых размеров структурных конструкций, В общем случае размеры корпуса завис т от сечени  стержней и требуемой несущей способности узлового соединени .

Применение предлагаемого узлового соединени  обеспечивает упрощение монтажа и ускорение сборки структурных конструкций в св зи с простотой выполнени  рабочих операций, заключающихс  в подведении друг к другу стержневых и узловых элементов и самозащелкивании. Структурные конструкции с предлагаемым узловым соединением могут монтироватьс  при по- вышенной радиации, под водой, на высокогорье , при низких температурах и т. п, Простота монтажных операций делает возможным применение роботов и манипул торов .

Claims (3)

1.Узловое соединение стержней структурной конструкции, включающее узловой элемент, стержневые элементы с наконечниками и крепежные детали, отличающеес  гем, что, с целью упрощени  и ускорени  монтажа и повышени  надежности , оно снабжено раструбом с фиксатором и прижимом, а кажда  крепежна  деталь выполнена в виде штока, прикрепленного к наконечнику стержневого элемента или к узловому элементу и взаимодействующего с раструбом, прикрепленным к узловому элементу или наконечнику стержневого элемента , причем шток выполнен переменного сечени  с входным участком выпуклой формы и рабочим участком конической формы, а раструб выполнен в виде биконического цилиндра с сужающимс  входным и расшир ющимс  рабочим участками.

2.Узловое соединение по п. 1, отличающеес  тем, что фиксатор выполнен в виде конического сепаратора, снабженного сквозными выемками, расшир ющимис  наружу и расположенными в плоскости, перпендикул рной продольной оси сепаратора , в которых размещены шарики, расклинивающиес  между штоком и раструбом.

3.Узловое соединение по пп. 1 и 2, отличающеес  тем, что прижим выполнен в виде пружины.

Фиг.1

Ш

.. Л1...

:Ш

-;::&

4tljЈJJ.:-i.r

Фиг. 2

ФигЛ