Изобретение относится к области машиностроения, в частности к соединительным устройствам, в том числе к устройствам, срабатывающим при аварийных ситуациях (при пожарах).
Известно устройство для соединения труб [1], содержащее цилиндрический корпус с размещенными в нем уплотнительными элементами из материала с термомеханической памятью формы, выполненными в виде колец с выпукло-вогнутой частью между внутренней и наружной боковыми поверхностями.
Недостатками этого устройства являются: наличие пластической деформации концевых участков труб, что приводит к уменьшению внутреннего диаметра труб в месте соединения, а также затруднительный монтаж колец из-за возможных перемещений их вдоль продольной оси труб, а следовательно, и наличие некоторой неопределенности мест пластической деформации корпуса муфты и труб, невозможность соединения достаточно толстостенных конструкций.
Наиболее близким техническим решением к описываемому изобретению является устройство, в котором реализуется способ соединения труб [2]. Устройство содержит охватывающую и охватываемую детали, на взаимообращенных поверхностях которых выполнены согласованные зиги, причем на внутренней трубе выполнен внутренний зиг, на наружной - наружный, в них размещены уплотнения, дополнительный элемент из сплава, обладающего памятью формы, выполненный по крайней мере в виде одного тонкостенного кольца, которое в процессе сборки соединения деформируют в охлажденном состоянии и одевают его на одну трубу, помещая ее в зиг, после этого его повторно деформируют в охлажденном состоянии и надевают вторую трубу, совмещая зиги, с последующим нагреванием сплава до эксплуатационной температуры и соединяют трубы.
Недостатками данного соединительного устройства являются необходимость доступа к стыку труб в процессе их соединения, а также относительно сложный процесс соединения из-за необходимости деформирования тонкостенного кольца из сплава, обладающего памятью формы, и наличия дополнительного оборудования (оправки).
Техническая задача, решаемая с помощью предлагаемого соединительного устройства, заключается в расширении области применения соединительного устройства и упрощении его конструкции.
Технический результат:
- обеспечение соединения двух деталей без доступа к стыку, в том числе при аварийных ситуациях (при пожарах),
- отсутствие дополнительного оборудования для соединения деталей,
- повышение технологичности,
- уменьшение расхода материала с ЭПФ.
Для решения поставленной задачи предлагается соединительное устройство, содержащее охватывающую и охватываемую детали, на взаимообращенных поверхностях которых выполнены согласованные кольцевые углубления, кольцо из материала с эффектом памяти формы (ЭПФ), установленное в кольцевом углублении охватываемой детали, выполненное с возможностью увеличения его диаметральных размеров.
Новым в данном соединительном устройстве является то, что кольцо из материала с ЭПФ выполнено разрезным и установлено дополнительное стопорное разрезное кольцо коаксиально кольцу из материала с ЭПФ с начальным радиальным давлением на него, причем наружный диаметр дополнительного стопорного разрезного кольца меньше или равен диаметру наружной боковой поверхности охватываемой детали.
Кольцо из материала с ЭПФ может быть выполнено составным из нескольких частей, каждая из которых изогнута по радиусу кольца.
Выполнение кольца из материала с ЭПФ разрезным позволяет производить установку его в кольцевом углублении охватываемой детали без дополнительного оборудования. Установка дополнительного стопорного разрезного кольца коаксиально кольцу из материала с ЭПФ позволяет более надежно соединять две детали, т. к. прочность соединения определяется прочностью дополнительного стопорного разрезного кольца. Установка дополнительного стопорного разрезного кольца с начальным радиальным давлением на кольцо из материала с ЭПФ и выполнение наружного диаметра дополнительного стопорного разрезного кольца меньше или равным диаметру наружной боковой поверхности охватываемой детали позволяет производить соединение двух деталей без доступа к ним, т.к. перед соединением деталей дополнительное стопорное разрезное кольцо, имеющее начальное радиальное давление полностью находится в углублении.
При нагреве кольца из материала с ЭПФ до температуры восстановления формы оно изменяет свою форму, увеличивая свои диаметральные размеры и упираясь в дополнительное стопорное разрезное кольцо, которое частично выходит из кольцевого углубления охватываемой детали и входит в кольцевое углубление охватывающей детали и тем самым надежно соединяет обе детали.
Выполнение кольца из материала с ЭПФ составным из нескольких частей, каждая из которых изогнута по радиусу кольца, позволяет повысить технологичность его, а также уменьшить расход материала с ЭПФ.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
- на фиг. 1 показан общий вид соединительного устройства до воздействия на него температуры восстановления формы;
- на фиг. 2 показано разрезное кольцо с ЭПФ до воздействия на него температуры восстановления формы;
- на фиг. 3 показан общий вид соединительного устройства после воздействия на него температуры восстановления формы;
- на фиг. 4 показано разрезное кольцо с ЭПФ после воздействия на него температуры восстановления формы;
- на фиг. 5 показан разрез соединительного устройства по кольцу из материала с ЭПФ, выполненного составным из нескольких частей;
- на фиг. 6 показано соединительное устройство, в котором кольцо из материала с ЭПФ выполнено составным из нескольких частей после воздействия на него температуры восстановления формы.
Соединительное устройство содержит две соосно установленные детали: охватывающую деталь 1, на внутренней боковой поверхности которой выполнено кольцевое углубление 2, и охватываемую деталь 3, на наружной боковой поверхности которой выполнено кольцевое углубление 4, согласованное с кольцевым углублением 2. В кольцевом углублении 4 установлено разрезное кольцо 5 из материала с эффектом памяти формы (ЭПФ). Коаксиально кольцу 5 из материала с ЭПФ с начальным радиальным давлением на него установлено дополнительное стопорное разрезное кольцо 6. Наружный диаметр 7 дополнительного стопорного разрезного кольца 6 в данном случае выполнен меньше, чем диаметр 8 наружной боковой поверхности охватываемой детали 3.
Для обеспечения повышения технологичности, а также уменьшения расхода материала с ЭПФ на фиг. 5,6 показан вариант исполнения соединительного устройства, в котором кольцо 5 из материала с ЭПФ выполнено составным из нескольких частей 9, каждая из которых изогнута по радиусу кольца.
Соединительное устройство работает следующим образом. В исходном состоянии перед соединением деталей 1 и 3, в том числе и при аварийных ситуациях (пожарах), дополнительное стопорное разрезное кольцо 6 расположено в кольцевом углублении 4 таким образом, что его наружный диаметр 7 не выступает за диаметр 8 наружной боковой поверхности охватываемой детали 3. В таком состоянии охватываемая деталь 3 свободно входит в охватывающую деталь 1. При нагреве разрезного кольца 5 из материала с ЭПФ до температуры восстановления формы за счет источника тепла (внутреннего или внешнего), оно изменяет свою первоначальную форму на волнистообразную форму, как показано на фиг. 4 и, упираясь вершинами волн в дополнительное стопорное разрезное кольцо 6, разжимает его, увеличивая в диаметре. При совмещении кольцевых углублений 2 и 4 дополнительное стопорное разрезное кольцо 6 частично выходит из кольцевого углубления 4 охватываемой детали 3 и входит в кольцевую канавку 2 охватывающей детали 1 и тем самым обеспечивается надежное соединение деталей 1 и 3.
Выбор размеров кольцевых углублений, размеров колец, а также материалов, из которых они изготавливаются, определяется расчетно-экспериментальным путем, в зависимости от условий и нагрузок, для которых проектируется соединительное устройство.
При выполнении кольца 5 из материала с ЭПФ составным из нескольких частей 9, при нагреве до температуры восстановления формы, каждая часть 9 кольца 5 изменяет свою форму и упирается в дополнительное стопорное разрезное кольцо 6, которое частично выходит из углубления 4 охватываемой детали 3 и входит в углубление охватывающей детали 1 и тем самым обеспечивается надежное соединение деталей 1 и 3.
Использование предлагаемого соединительного устройства позволит:
- обеспечить соединение двух деталей без доступа к стыку, в том числе и при аварийных ситуациях (при пожарах);
- упростить технологию соединения двух деталей;
- уменьшить расход материала с эффектом памяти формы.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1086282, МПК 4 F 16 L 13/14, опубл. 15.04.84, бюл. N 14.
2. Авторское свидетельство СССР N 1366759, МПК 4 F 16 L 13/14, опубл. 15.01.88, бюл. N 2.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО | 2001 |
|
RU2194905C2 |
СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО | 2001 |
|
RU2203446C2 |
СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО | 2001 |
|
RU2209359C2 |
СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО | 1999 |
|
RU2167346C2 |
СОЕДИНИТЕЛЬНО-РАЗЪЕДИНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ | 1997 |
|
RU2135848C1 |
СОЕДИНИТЕЛЬНО-РАЗЪЕДИНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ | 1997 |
|
RU2135847C1 |
ПОДШИПНИКОВАЯ ОПОРА С ДЕФОРМИРУЕМЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ | 1997 |
|
RU2130135C1 |
СТОПОРНОЕ РАЗРЕЗНОЕ ПРУЖИННОЕ КОЛЬЦО | 1996 |
|
RU2093717C1 |
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗЪЕМ | 1997 |
|
RU2140692C1 |
УСТРОЙСТВО, ПРЕПЯТСТВУЮЩЕЕ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ | 1999 |
|
RU2194887C2 |
Изобретение относится к машиностроению, в частности к соединительным устройствам, в том числе к устройствам, срабатывающих при аварийных ситуациях (пожарах). Соединительное устройство содержит охватывающую и охватываемую детали, на взаимообращенных поверхностях которых выполнены согласованные кольцевые углубления, кольцо из материала с эффектом памяти формы (ЭПФ), установленное в кольцевом углублении охватываемой детали, выполненное с возможностью увеличения его диаметральных размеров. Кольцо из материала с ЭПФ выполнено разрезным. Установлено дополнительное стопорное разрезное кольцо коаксиально кольцу из материала с ЭПФ с начальным радиальным давлением на него. Наружный диаметр дополнительного стопорного разрезного кольца меньше или равен диаметру наружной боковой поверхности охватываемой детали. В результате расширяется область применения соединительного устройства и упрощается его конструкция. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.
Способ соединения труб | 1985 |
|
SU1366759A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ СОПРЯГАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ | 0 |
|
SU195259A1 |
Неразъемное соединение полимерных труб | 1978 |
|
SU712596A1 |
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ | 1996 |
|
RU2120078C1 |
Авторы
Даты
2001-05-20—Публикация
1999-01-19—Подача