Изобретение относится к областям производства изделий крепежа, например прокатом, штамповкой, вырубкой, волочением, механической обработкой, экструзией или порошковой металлургией, и может быть использовано в строительных, машиностроительных и других видах металлоконструкций.
Уровень техники
Аналогами к предлагаемому устройству могут считаться:
1. Шайба пружинная, Патент РФ N 2015425 оп. 30.06.94 г. по МКИ F 16 B 43/00, выполнена в воде ленты Мебиуса и содержащая в продольном сечении линию границы сечения.
Недостатками аналога являются:
А. Отсутствие конструктивно заложенной направленности прочностных свойств в геометрии продольного сечения шайбы с учетом работы ее на изгиб или срез, что существенно утяжеляет конструкцию шайбы. При проектировании конструкций, например, со щелевидными отверстиями под резьбовые соединения, как правило, известна будущая схема нагружения шайбы. Т.е. плоскость или плоскости, например, наибольших изгибающих моментов, а также плоскость или плоскости наибольших касательных напряжений, действующих на шайбу.
Создание равнопрочной конструкции шайбы во всех направлениях в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей шайбу и в целом конструкцию соединения.
Б. Низкая эффективность фиксации от самораскручивания при размещении в объеме между корпусом шайбы и деталью, например, компаунд-массы.
Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности шайбы с компаунд-массой.
В. Неэффективное использование трения сцепления с контактирующей деталью.
Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности шайбы с поверхностью детали.
Г. Отсутствие конструктивно заложенного свойства шайбы, обеспечивающего снижение усилий сжатия для достижение упругой деформации участков шайбы с целью предотвращения самораскручивания резьбового соединения в целом.
Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) не обеспечивает снижение усилий сжатия для формирования на шайбе областей упругой деформации. Чем больше поверхность сжатия, тем больше требуются усилия сжатия для достижения упругодеформированного состояния шайбы.
Д. Отсутствие конструктивно заложенного повышения балансировочного свойства шайбы в составе резьбового соединения на вращающихся деталях (валах, дисках и т.п.), требующих точной балансировки за счет изменения толщины шайбы.
Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) требует больших усилий сжатия для формирования на шайбе областей упругой деформации, уменьшения толщины шайбы в целом и создания тем самым возможности осевого перемещения масс, находящихся на резьбовом соединении, за счет изменения толщины шайбы.
Е. Низкая достоверность определения изготовителя шайбы вследствие отсутствия на ее корпусе (например, на границе продольного сечения) идентификатора производителя. Применяемые в настоящее время маркировки изделий являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции детали, появлению на ней зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине шайбы (бракованной шайбы), не имеющей на корпусе идентификатора производителя, крайне затруднителен процесс поиска производителя и устранение причины неисправности.
2. Шайба, ГОСТ 3695-52, содержащая в продольном сечении линию границы сечения.
Недостатками аналога являются:
А. Отсутствие конструктивно заложенной направленности прочностных свойств в геометрии продольного сечения шайбы с учетом работы ее на изгиб или срез, что существенно утяжеляет конструкцию шайбы. При проектировании конструкций, например, со щелевидными отверстиями под резьбовые соединения, как правило, известна будущая схема нагружения шайбы. Т.е. плоскость или плоскости, например, наибольших изгибающих моментов, а также плоскость или плоскости наибольших касательных напряжений, действующих на шайбу.
Создание равнопрочной конструкции шайбы во всех направлениях в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей шайбу и в целом конструкцию соединения.
Б. Низкая эффективность фиксации от самораскручивания при размещении в объеме между корпусом шайбы и деталью, например, компаунд-массы.
Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности шайбы с компаунд-массой.
В. Неэффективное использование трения сцепления с контактирующей деталью.
Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности шайбы с поверхностью детали.
Г. Отсутствие конструктивно заложенного свойства шайбы, обеспечивающего снижение усилий сжатия для достижение упругой деформации участков шайбы с целью предотвращения самораскручивания резьбового соединения в целом.
Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) не обеспечивает снижение усилий сжатия для формирования на шайбе областей упругой деформации. Чем больше поверхность сжатия, тем больше требуются усилия сжатия для достижения упругодеформированного состояния шайбы.
Д. Отсутствие конструктивно заложенного повышения балансировочного свойства шайбы в составе резьбового соединения на вращающихся деталях (валах, дисках и т.п.), требующих точную балансировку за счет изменения толщины шайбы.
Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) требует больших усилий сжатия для формирования на шайбе областей упругой деформации, уменьшения толщины шайбы в целом и создания тем самым возможности осевого перемещения масс, находящихся на резьбовом соединении, за счет изменения толщины шайбы.
Е. Низкая достоверность определения изготовителя шайбы вследствие отсутствия на ее корпусе (например, на границе продольного сечения) идентификатора производителя. Применяемые в настоящее время маркировки изделий являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции детали, появлению на ней зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине шайбы (бракованной шайбы), не имеющей на корпусе идентификатора производителя, крайне затруднителен процесс поиска производителя и устранение причины неисправности.
3. Клапанная шайба, заявка на изобретение N 93004836 оп. 09.06.95 г. по МКИ C 04 B 35/56, содержащая в продольном сечении линию границы сечения с изолированными островками несущих поверхностей.
Недостатками аналога являются:
А. Отсутствие конструктивно заложенной направленности прочностных свойств в геометрии продольного сечения шайбы с учетом работы ее на изгиб или срез, что существенно утяжеляет конструкцию шайбы. При проектировании конструкций, например, со щелевидными отверстиями под резьбовые соединения, как правило, известна будущая схема нагружения шайбы. Т.е. плоскость или плоскости, например, наибольших изгибающих моментов, а также плоскость или плоскости наибольших касательных напряжений, действующих на шайбу.
Создание равнопрочной конструкции шайбы во всех направлениях с изолированными островками несущих поверхностей в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей шайбу и в целом конструкцию соединения.
Б. Низкая достоверность определения изготовителя шайбы вследствие отсутствия на ее корпусе (например, на границе продольного сечения) идентификатора производителя. Применяемые в настоящее время маркировки изделий являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции детали, появлению на ней зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине шайбы (бракованной шайбы), не имеющей на корпусе идентификатора производителя, крайне затруднителен процесс поиска производителя и устранение причины неисправности.
Наиболее близким по технической сущности прототипом к предлагаемому устройству является шайба пружинная, содержащая по крайней мере в одном из продольных сечений линию границы сечения с переменным линейным размером. Заявка на изобретение N 96115014, оп. 20.10.98 г. по МКИ E 04 D 5/14.
Недостатками прототипа являются:
А. Отсутствие конструктивно заложенной направленности прочностных свойств в геометрии продольного сечения шайбы с учетом работы ее на изгиб или срез, что существенно утяжеляет конструкцию шайбы. При проектировании конструкций, например, со щелевидными отверстиями под резьбовые соединения, как правило, известна будущая схема нагружения шайбы. Т.е. плоскость или плоскости, например, наибольших изгибающих моментов, а также плоскость или плоскости наибольших касательных напряжений, действующих на шайбу.
Создание равнопрочной конструкции шайбы во всех направлениях с выступающими элементами в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей шайбу и в целом конструкцию соединения.
Б. Низкая достоверность определения изготовителя шайбы вследствие отсутствия на ее корпусе (например, на границе продольного сечения) идентификатора производителя. Применяемые в настоящее время маркировки изделий являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции детали, появлению на ней зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине шайбы (бракованной шайбы), не имеющей на корпусе идентификатора производителя, крайне затруднителен процесс поиска производителя и устранение причины неисправности.
Для повышения достоверности определения изготовителя шайбы часть линии границы поперечного сечения может выполняться по форме в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса, т. е. участка линии, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину. Причем для идентификации конкретного изготовителя не имеет значения конкретный частный случай выполнения этой линии, т.е. эллипс это, гипербола или парабола. Так, например, для идентификации одного из изготовителей может быть выбрана первая четверть линии сечения, а вторая четверть - для идентификации другого изготовителя. Кроме того, в зависимости от конкретного изготовителя (его особенностей) первая четверть будет выполняться из участка эллипса, гиперболы или параболы. Любой участок кривых, объединенных понятием "коническое сечение", однозначно идентифицируется с помощью известных математических методов [1-5].
Сущность изобретения
Задачей изобретения является создание шайбы пружинной, обеспечивающей конструктивно заложенную направленность прочностных свойств в продольном сечении шайбы с учетом работы ее на изгиб или срез;
повышенную эффективность фиксации от самораскручивания при размещении в объеме между корпусом шайбы и деталью, например, компаунд-массы;
эффективное использование трения сцепления с контактирующей деталью;
конструктивно заложенные свойства, снижающие усилия сжатия для достижение упругой деформации участков шайбы с целью предотвращения самораскручивания резьбового соединения;
конструктивно заложенное повышение балансировочных свойств шайбы в составе резьбового соединения на вращающихся деталях (валах, дисках и т.п.), требующих точной балансировки за счет изменения толщины шайбы;
повышенную достоверность определения изготовителя шайбы путем изготовления ее корпуса (например, границы продольного сечения) с идентификатором производителя.
Указанный технический результат изобретения достигается тем, что шайба содержит по крайней мере в одном из продольных сечений линию границы сечения с переменным размером, и по крайней мере часть длины линии границы сечения выполнена в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса.
При этом обеспечивается:
А. Конструктивно заложенная направленность прочностных свойств по длине продольного сечения шайбы с учетом работы ее на изгиб или срез. При проектировании конструкций, например, со щелевидными отверстиями под резьбовые соединения, как правило, известна будущая схема нагружения шайбы. Т.е. плоскость или плоскости, например, наибольших изгибающих моментов, а также плоскость или плоскости наибольших касательных напряжений, действующих на шайбу.
Создание равнопрочной конструкции шайбы во всех направлениях в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей шайбу и в целом конструкцию соединения.
Для повышения прочностных свойств (жесткости) шайбы при известной схеме ее нагружения в конструкции, и, в частности, при известной плоскости действия максимального изгибающего момента или максимальных касательных напряжений формируется конструктивное заложение направленности прочностных свойств (жесткости) продольного сечения шайбы. Т. е. изготавливается шайба с границами определенного продольного сечения не в виде параллельных прямых линий, а, например, в виде большей полудуги эллипса с максимальной толщиной сечения в центральной его части. При сборке резьбового соединения шайба ориентируется своей большей толщиной над щелевидным отверстием в районе плоскости действия максимального изгибающего момента или максимальных касательных напряжений.
Б. Повышенная эффективность фиксации от самораскручивания при размещении в объеме между корпусом шайбы и деталью, например, компаунд-массы.
Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине продольного сечения (выполнение границ сечения в виде параллельных прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности шайбы с компаунд-массой.
Для повышения эффективности фиксации (сцепления с компаунд-массой) целесообразно выполнение шайбы с линией границы продольного сечения отличной от прямой линии, например, в виде элементов эллипса, гиперболы или параболы, т. е. в виде фрагментов или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса, что увеличивает боковую поверхность шайбы и тем самым увеличивает сцепление с компаунд-массой.
В. Эффективное использование трения сцепления с контактирующей деталью. Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности шайбы с поверхностью детали.
Для повышения эффективности сцепления целесообразно выполнение шайбы с линией границы продольного сечения, отличной от прямой линии, например, в виде элементов эллипса, гиперболы или параболы, т.е. в виде фрагментов или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса, что увеличивает боковую поверхность шайбы и тем самым увеличивает ее сцепление с деталью.
Г. Конструктивно заложенные свойства шайбы, обеспечивающие снижение усилий сжатия для достижение упругой деформации участков шайбы с целью предотвращения самораскручивания резьбового соединения в целом. Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) не обеспечивает снижение усилий сжатия для формирования на шайбе областей упругой деформации. Чем больше поверхность сжатия, тем больше требуются усилия сжатия для достижения упругодеформированного состояния шайбы.
Для снижения усилий сжатия и получения упругой деформации на участках шайбы целесообразно выполнение шайбы с линией границы продольного сечения, отличной от прямой линии, например, в виде элементов эллипса, гиперболы или параболы, т. е. в виде фрагментов или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. При сжатии шайбы усилия передаются через ее выступающие части (элементы косого конического сечения) и именно на них формируются области упругой деформации. Усилия для формирования областей деформаций требуются гораздо меньшие, чем при сжатии шайбы по всей ее поверхности, за счет меньшей площади соприкосновения их с деталью.
Д. Конструктивно заложенное повышение балансировочных свойств шайбы в составе резьбового соединения на вращающихся деталях (валах, дисках и т.п.), требующих точной балансировки за счет изменения толщины шайбы. Создание конструкции шайбы с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) требует больших усилий сжатия для формирования на шайбе областей упругой деформации, уменьшения толщины шайбы в целом и создания тем самым возможности осевого перемещения масс, находящихся на резьбовом соединении, за счет изменения толщины шайбы.
Для снижения усилий сжатия и увеличения величины относительной упругой деформации шайбы целесообразно выполнение шайбы с линией границы продольного сечения, отличной от прямой линии, например, в виде элементов эллипса, гиперболы или параболы, т.е. в виде фрагментов или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. При сжатии шайбы усилия передаются через ее выступающие части (элементы косого конического сечения), и именно на них формируются области повышенной упругой деформации. Усилия для формирования областей упругой деформаций требуются гораздо меньшие, чем при сжатии шайбы по всей ее поверхности, за счет меньшей площади соприкосновения их с деталью.
Е. Повышенная достоверность определения изготовителя шайбы вследствие наличия на ее корпусе (например, на границе продольного сечения) идентификатора производителя. Применяемые в настоящее время маркировки изделий являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции шайбы, появлению на ней зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине шайбы (бракованной шайбы), не имеющей на корпусе идентификатора производителя, крайне затруднителен процесс поиска производителя и устранение причины неисправности.
Для повышенной достоверности определения изготовителя шайбы часть линии границы продольного сечения выполняется по форме в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса, т.е. участка линии, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину. Причем для идентификации конкретного изготовителя не имеет значения конкретный частный случай выполнения этой линии, т.е. эллипс это, гипербола или парабола, или комбинация их фрагментов. Так, например, для идентификации одного из изготовителей может быть выбрана верхняя часть линии сечения, а нижняя часть - для идентификации другого изготовителя. Кроме того, в зависимости от конкретного изготовителя (его особенностей) линия сечения будет выполняться из участка эллипса, гиперболы или параболы. Любой участок кривых, объединенных понятием "коническое сечение", однозначно идентифицируется с помощью известных математических методов [1-5].
Предлагаемые идентификаторы выгодно отличаются от применяемых в настоящее время маркировок и клеймения за счет простоты их измерения известными метрологическими методами и однозначного распознавания их известными математическими методами. Маркировки на изделиях являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции шайбы, появлению на ней зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине шайбы (бракованной шайбы) идентификатор на ее корпусе однозначно определит производителя, что способствует оперативному устранению причины неисправности.
Следует отметить, что в настоящее время широкое распространение получила идентификация товара этикетками со штриховыми, знаковыми, цифровыми, буквенными кодами, а также датчиками - идентификаторами, выполненными в виде колебательных LC-контуров. Комбинация в коде букв, цифр, а также частота настройки LC-контура является идентификатором и однозначно определяет объект.
Упомянутые идентификаторы и способы их нанесения на объекты подробно описаны в описаниях к Патентам России:
N 2045780, по МКИ G 06 K 11/00, оп. 10.10.95 г.;
N 2074696, по МКИ A 61 H 39/00, оп. 10.03.97 г.;
N 2102246, по МКИ B 42 D 15/00, оп. 20.01.98 г.;
N 2106689, по МКИ G 06 K 17/00, оп. 10.03.98 г.;
N 2112958, по МКИ G 01 N 21/64, оп. 10.06.98 г.,
а также в описаниях к Свидетельствам на полезную модель:
N 0005883, по МКИ G 09 F 3/02, оп. 16.01.98 г.;
N 0006461, по МКИ G 09 F 3/02, оп. 16.04.98 г.
Однако использование вышеуказанных изобретений для идентификации произведенной шайбы в силу специфики применения последнего не целесообразно и не эффективно.
Таким образом, поставленная цель изобретения достигается.
В процессе разработки материалов изобретения и, в частности, технического результата и независимого пункта формулы изобретения Заявитель осуществил оценку новизны изобретения по общим принципам и оценку изобретательского уровня по общим принципам, а также по "негативным" и "позитивным" правилам с использованием Правил составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение (от 20 сентября 1993 года) и Рекомендаций по вопросам экспертизы заявок на изобретения и полезные модели (Издание 2-е, 1997 г.).
Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, не известна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".
Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения. и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанную совокупность технических результатов. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Шайба может быть выполнена с образованием угла по крайней мере одной из вершин сечения (края сечения) меньше 180o, что позволит повысить технологичность сборки резьбового соединения.
Шайба может быть выполнена переменной толщины, что позволит обеспечить технологичность сборки резьбового соединения.
Шайба может быть выполнена с толщиной, увеличивающейся в направлении от одного края сечения к другому, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины шайбы.
Шайба может быть выполнена с толщиной, увеличивающейся в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины шайбы.
Шайба может быть выполнена с толщиной, уменьшающейся в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины.
Шайба может быть выполнена с толщиной, меняющейся многократно, возрастая и убывая, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины.
Шайба может быть выполнена с толщиной, меняющейся многократно и периодически, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины.
Шайба может быть выполнена с выпуклой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины.
Шайба может быть выполнена с вогнутой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины.
Шайба может быть выполнена со ступенчатой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон, что позволит повысить технологичность сборки конструкций с использованием шайбы.
Шайба может быть выполнена со ступенями, которые могут иметь увеличение или уменьшение толщины материала при переходе от одной ступени к другой, что позволит повысить технологичность сборки конструкций.
Шайба может быть выполнена с изгибом и/или подгибом по крайней мере одного из краев, что позволит повысить технологичность сборки конструкций.
Шайба может быть выполнена с многократным изгибом и/или подгибом материала, в том числе с изменением вогнутости в том числе на противоположную, что позволит повысить технологичность сборки конструкций с использованием шайбы.
Шайба может быть выполнена по крайней мере с одной выемкой на части длины линии границы по крайней мере одной из сторон, что позволит повысить технологичность сборки конструкций.
Шайба может быть выполнена по крайней мере с одним выступом на части длины линии границы по крайней мере одной из сторон, что позволит повысить технологичность сборки.
Шайба может быть выполнена по крайней мере с одной выемкой по крайней мере на одной из вершин сечения, что позволит повысить технологичность сборки конструкций с использованием шайбы.
Шайба может быть выполнена по крайней мере с одним выступом по крайней мере на одной из вершин сечения, что позволит повысить технологичность сборки конструкций.
Шайба может быть выполнена по крайней мере с одной из вершин сечения и/или частью длины границы по крайней мере одной из сторон сечения, содержащей в сечении фрагменты или комбинации переходящих друг в друга фрагментов: многоугольника, конического сечения прямого кругового конуса, что позволит повысить точность сборки конструкций.
Шайба может быть выполнена по крайней мере с одним разрывом толщины в сечении. Причем разрывы толщины могут выполняться многократно и периодически, что позволит повысить технологичность сборки конструкций.
Термины, применяемые в заявке на изобретение
Под термином "косое коническое сечение" следует понимать линию, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину при условии, что угол между секущей плоскостью и осью прямого кругового конуса отличен от прямого угла.
Термин "косое коническое сечение" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "идентификация" следует понимать установление соответствия как партии объектов, так и штучного объекта (товара) своему индивидуальному опознавательному знаку. Идентификация может быть осуществлена путем нанесения идентификатора (метки) на товар или введения идентификатора в товар (на его поверхность), например информационного сигнала о производителе шайбы в виде формы боковой поверхности гладкой части стержня шайбы.
Термин "идентификация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "шайба" (нем. Scheibe) понимается диск или дискообразная деталь с отверстием, например, под болт. Шайба подкладывается обычно под гайку и/или головку болта для увеличения опорной поверхности, защиты поверхности детали от задиров при затягивании гайки, предотвращения ее самоотвинчивания. Пружинные шайбы (иногда называемые шайбами Гровера) предотвращают самоотвинчивание за счет своих упругих свойств.
Термин "шайба" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "продольное сечение" шайбы понимается сечение, параллельное продольной оси шайбы или перпендикулярное ее рабочей поверхности.
Термин "продольное сечение" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "прочностные свойства" следует понимать способность материала и его конструкции сопротивляться разрушению, а также изменению формы, в том числе необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок, в узком смысле - только сопротивление разрушению. Прочностные свойства твердых тел обусловлены в конечном счете силами взаимодействия между атомами и ионами, составляющими тело. Понятие "прочностные свойства" более широкое, чем прочность. и объединяет собственно прочность, жесткость и устойчивость. Прочностные свойства зависят не только от самого материала, формы его поперечного или продольного сечения, но и от вида напряженного состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.), от условий эксплуатации (температура, скорость нагружения, длительность и число циклов нагружения, воздействие окружающей среды и т.д.). В зависимости от всех этих факторов в технике приняты различные меры прочности: предел прочности, предел текучести, предел усталости и др. Повышение прочностных свойств материалов достигается термической и механической обработкой, введением легирующих добавок в сплавы, радиоактивным облучением, применением армированных и композиционных материалов, формированием поперечного (продольного) сечения с максимально возможным моментом инерции в плоскости действия изгибающего (крутящего) момента.
Термин "прочностные свойства" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "жесткость" в узком смысле понимается характеристика элемента конструкции, определяющая его способность сопротивляться деформации (растяжению, изгибу, кручению и т.д.); зависит от геометрических характеристик сечения и физических свойств материала (модулей упругости).
Термин "жесткость" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "деформация" (от лат. deformatio - искажение) понимается изменение взаимного расположения точек твердого тела, при котором меняется расстояние между ними в результате внешних воздействий. Деформация называется упругой, если она исчезает после удаления воздействия, и пластической, если она полностью не исчезает. Наиболее простые виды деформации - растяжение, сжатие, изгиб, кручение.
Термин "деформация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "толщина шайбы" понимается расстояние между верхней и нижней линиями (лицевой и тыльной сторон) границы продольного сечения шайбы. Сечение шайбы имеет края (вершины) и срединную часть.
Термин "толщина шайбы" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "плоскость" понимается простейшая поверхность. Понятие плоскость (подобно точке и прямой) принадлежит к числу основных понятий геометрии. Плоскость обладает тем свойством, что любая прямая, соединяющая две ее точки, целиком принадлежит ей. Пересечение плоскостей образует линию.
Термин "плоскость" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "изгиб" понимается вид деформации, характеризующийся искривлением (изменением кривизны) оси или срединной поверхности элемента (балки, стержня, плиты и т. п.) под действием внешней нагрузки. Различают изгибы: чистый, поперечный, продольный, продольно-поперечный.
Термин "изгиб" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "линия" понимается (от лат. linea) общая часть двух смежных областей поверхности. Движущаяся точка описывает при своем движении некоторую линию. В аналитической геометрии на плоскости линии выражаются уравнениями между координатами их точек. В прямоугольной системе координат линии разделяются в зависимости от вида уравнений. Если уравнение линии имеет вид F(x,y), где F(x,y) - многочлен n-й степени относительно x, y, то линия называется алгебраической кривой n-го порядка. Линия 1-го порядка есть прямая. Конические сечения относятся к линиям 1-го и 2-го порядка. Примеры неалгебраических линий - графики тригонометрических функций, логарифмические функции, показательные функции.
Термин "линия" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "комбинация" понимается (от позднелат. combinatio - соединение) сочетание, взаимное расположение чего-либо (напр., комбинация фрагментов линий).
Термин "комбинация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "формообразующие операции" следует понимать гибку, скручивание, закатку, правку, вытяжку, рельефную формовку, прокатку и т.д. [6].
Термин "формообразующие операции" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Под термином "щелевидное отверстие" следует понимать отверстие в детали, например, для резьбового крепежного соединения, у которого имеется большая и меньшая оси отверстия. Крепежная деталь в таком отверстии имеет возможность перемещения в направлении большей оси отверстия.
Термин "щелевидное отверстие" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Сущность изобретения и возможность его практической реализации поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено продольное сечение шайбы пружинной, на фиг. 2-7 изображены примеры конструктивного выполнения продольного сечения шайбы, на фиг. 8-18 изображены примеры конструктивного выполнения частей продольного сечения шайбы.
Шайба (фиг. 1) содержит в продольном сечении линию границы лицевой 1 и тыльной 2 сторон, причем по крайней мере часть линии границы сечения на границе 1 лицевой стороны и/или на границе 2 тыльной стороны, и/или по крайней мере на одной из вершин 3 сечения выполнены в виде фрагмента конического сечения 4 прямого кругового конуса.
В примерах конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 1 и 2, образуемый вершинами 3 угол 5 может быть выполнен меньше 180o.
В примерах конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 1 - 13, последняя выполнена с переменной толщиной в сечении.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 2, толщина последней уменьшается в направлении от одного края 6 сечения к другому краю 7.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 3, толщина последней увеличивается в направлении от внутренней части 8 сечения к краям 6 и 7.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 4, толщина последней уменьшается в направлении от внутренней части 8 сечения к краю 7.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 5, толщина последней меняется многократно, возрастая и убывая.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 6, толщина последней меняется многократно и периодически.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 7, часть длины линии границы лицевой стороны 1 относительно средней линии сечения выполнена выпуклой, а часть длины линии границы тыльной стороны 2 относительно средней линии сечения выполнена вогнутой.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 8, часть длины линии границы лицевой стороны 1 выполнена со ступенями 9. Ступени 9 могут быть выполнены (фиг. 9) как с увеличением толщины при переходе от одной ступени к другой, так и с уменьшением.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 10, последняя выполнена с изгибом и/или подгибом 10.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 11, изгиб и/или подгиб 10 шайбы выполнен многократным, в том числе с изменением вогнутости на противоположную.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 12, часть длины линии границы лицевой стороны 1 выполнена с выемкой 11.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 13, часть длины линии границы лицевой стороны 1 выполнена с выступом 12.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 14, вершина 3 шайбы выполнена с выемкой 13.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 15, вершина 3 шайбы выполнена с выступом 14.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 16, край шайбы содержит фрагмент окружности 20. В сечении шайбы по крайней мере одна из вершин 3 сечения и/или часть длины линии границы стороны сечения 1 (2) могут содержать в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника (квадрата 15, прямоугольника 16, трапеции 17, ромба 18, треугольника 19 и т. д. и т.п.), конического сечения прямого кругового конуса (окружности 20, эллипса 21 и т.д. и т.п.).
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 17, толщина сечения шайбы имеет разрыв 22.
В примере конструктивного выполнения шайбы, изображенной на фиг. 18, разрывы 22 толщины выполнены многократно и периодически.
Литература
1. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике - М.: Наука, 1980. - 975 с.
2. Юсупов Р.М. Статистические методы обработки результатов наблюдений - М.: МО, 1984. - 557 с.
3. Выгодский М.Я. Аналитическая геометрия - М.: Физматгиз, 1963. - 468 с.
4. Ермаков С. М. Математическая теория оптимального эксперимента - М.: Наука, 1987. - 317 с.
5. Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессии - М.: Финансы и статистика, 1981. - 291 с.
6. В.А.Мастеров, В.С.Берковский. Теория пластической деформации и обработка металлов давлением - М.: Металлургия, 1989 г., 399 с.
7. Математический энциклопедический словарь - М.: "Советская энциклопедия", 1988 г., 847 с.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ШАЙБА | 1999 |
|
RU2144630C1 |
| ДИСК | 1999 |
|
RU2147266C1 |
| ДИСКОВЫЙ ЭЛЕКТРОД | 1999 |
|
RU2147269C1 |
| ШАЙБА ПРУЖИННАЯ СЛОИСТАЯ | 1999 |
|
RU2144150C1 |
| ШАЙБА СЛОИСТАЯ | 1999 |
|
RU2144149C1 |
| ДИСК СЛОИСТЫЙ | 1999 |
|
RU2147267C1 |
| ШАЙБА | 1999 |
|
RU2144632C1 |
| ШАЙБА СЛОИСТАЯ | 1999 |
|
RU2144151C1 |
| ГАЙКА | 1999 |
|
RU2144148C1 |
| ГАЙКА СЛОИСТАЯ | 1999 |
|
RU2144147C1 |
Изобретение относится к областям производства изделий крепежа, например, прокатом, штамповкой, волочением, механической обработкой, экструзией или порошковой металлургией и может быть использовано при сборке строительных машиностроительных и других видов металлоконструкций. Шайба пружинная содержит по крайней мере в одном из продольных сечений линию границы сечения, и по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. Изобретение позволяет создать пружинную шайбу, обеспечивающую конструктивно заложенную направленность прочностных свойств в продольном сечении шайбы с учетом работы ее на изгиб или срез, повышенную эффективность фиксации от самораскручивания контактирующих с ней резьбовых соединений при снижении усилия сжатия для достижения упругой деформации, а также достоверность определения изготовителя шайбы при изготовлении ее с идентификатором производителя. 20 з.п.ф-лы, 18 ил.
| US 4911787 A, 17.07.90 | |||
| УПРУГАЯ ШАЙБА | 0 |
|
SU308238A1 |
| Ботвоудаляющее устройство | 1988 |
|
SU1583015A1 |
| Устройство для обучения операторов | 1991 |
|
SU1786502A1 |
| Дюбель-гвоздь | 1990 |
|
SU1793116A1 |
| Поршневая машина | 1990 |
|
SU1798526A1 |
| US 3438416 A, 15.04.69 | |||
| US 3503450 A, 31.03.70 | |||
| US 4292876 A, 06.10.81 | |||
| US 4302136 A, 24.11.81 | |||
| US 4909691 A, 20.03.90 | |||
| US 5112178 A, 12.05.92 | |||
| ПЛАСТМАССОВЫЙ СЦИНТИЛЛЯТОР | 1991 |
|
RU2012904C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ФОСФАТА ЦИНКА | 1991 |
|
RU2087504C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ МЫШЦ СПОРТСМЕНОВ | 2004 |
|
RU2252805C1 |
| DE 3519610 A1, 04.12.86 | |||
| JP 10318238 A1, 02.12.98 | |||
| Способ получения фосфатирующих грунтов | 1960 |
|
SU133545A1 |
| Способ определения средней скорости речного и иного потока | 1940 |
|
SU58211A1 |
| Устройство управления транзистором | 1977 |
|
SU636802A1 |
| Прибор для очистки паром от сажи дымогарных трубок в паровозных котлах | 1913 |
|
SU95A1 |
