Способ соединения стального троса в устройствах силового нагружения элементов летательных аппаратов Российский патент 2025 года по МПК F16G11/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к способам и устройствам для крепления концов стальных тросов при испытаниях на прочность или в эксплуатации, в частности при испытаниях элементов летательных (ЛА).

Способы заделки конца стального троса в конической полости широко применяются в технике, например, известен способ заделки конца троса в конической плоскости обоймы, при котором концы троса расплетают и после помещения их в полости обоймы уплотняют металлическим калёным порошком, а заделанный конец троса и конец корпусной обоймы заливают смолой (А.с. СССР №194492, МПК F06g, опубл. 1967 Бюл. №8).

Известно техническое решение - зажим для каната (А.с.СССР №254970, МПК F16g, опубл.1969 Бюл. № 32), содержащий корпус и установленный в нем между прядями каната конусный вкладыш, имеющий на поверхности пазы для укладки в них прядей, вкладыш выполнен с цилиндрическим хвостиком, на котором свободно насажена втулка.

Недостатком известных технических решений является большая трудоемкость изготовления, большие геометрические размеры и низкая надежность удержания троса.

Известен способ крепления конца троса с расплетением жил троса с последующей заливкой в коническую форму расплавленного металла.

В известном техническом решении поверхность отверстия обоймы между двумя конусными поверхностями выполнен переходной участок, имеющий форму цилиндра или усеченного конуса с меньшим основанием в сторону расплетенного конца каната, а угол конусности отверстия у входа каната в обойму меньше угла конусности при выходе из нее (А.с. СССР № 817365, Кл.F16G11/04, опубл.1981 Бюл. №12).

Недостатком известного технического решения является большая трудоемкость изготовления и необходимость применения специальных приспособлений, а также соблюдение повышенных мер безопасности в процессе производства.

Известен способ заделки конца металлического каната и устройство для его реализации, в котором способ реализуется следующим образом: конец металлического каната вводят в конусный канал корпуса и затем шуруп самонарезающий ввинчивают в центр нераспушенного конца каната (патент РФ №2595068, МПК F16G 11/04, опубл. 20.08.2016 Бюл. №23).

Недостатком данного способа является недостаточная прочность соединения.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ соединения стального троса в устройствах силового нагружения элементов ЛА по патенту РФ №2781711, в котором конец стального троса размещают во втулку с внутренней поверхностью в виде усеченного конуса, где диаметр меньшего основания равен диаметру троса, а диаметр большого основания равен или больше двух диаметров троса, и цилиндра, который имеет резьбу и диаметр, равный диаметру большого основания усеченного конуса, на длину не менее длины усеченного конуса. Расплетают конец троса на нити на длину более половины высоты усеченного конуса. Распушивают расплетенный участок равномерно по окружности и удаляют тканный сердечник на расплетенном участке. Прижимают нити к телу троса и перемещают расплетенный участок троса в корпус втулки до прохождения цилиндрической части втулки. Далее в центр опрессованного конца троса забивают или опрессовывают конический клин. После чего в цилиндрическую часть втулки ввинчивают стопорный элемент, а затем к втулке приваривают проушины для соединения с объектом нагружения. Достигается повышение надежности соединения с объектом нагружения при статических испытаниях элементов ЛА, упрощение производства заделки конца стального троса.

Испытание партии тросов по известному техническому решению показали отличные результаты соединения по прочности, однако для стабилизации технических параметров требуется обтяжка троса минимум два раза для того, чтобы исключить смещение троса относительно конической втулки. Этот недостаток снижает производительность изготовления тросов по данному решению (патент РФ №2781711, МПК F16G 11/04, F16G 11/05, опубл. 17.10.2022 Бюл.№29).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности соединения и сокращение времени фиксации стального троса.

Указанный технический результат достигается тем, что предложен:

1. Способ соединения стального троса в устройствах силового нагружения элементов ЛА, включающий монтаж наконечника троса во втулку с конической полостью, распушивание конца троса на нити, загиб их под углом менее 90°, прижим распушенных нитей к тросу, помещение распушенного участка в цилиндрическую оправу, надавливание распушенного участка в коническую полость, надавливание конического клина в середину распушенного участка троса, фиксацию конического клина крепежным элементом путем ввинчивания в корпус втулки, отличающийся тем, что надавливание конического конуса крепежным элементом осуществляется через усеченный конус, у которого диаметр большого основания равен диаметру троса, а диаметр меньшего основания, через которой продавливается конический клин, меньше диаметра троса, при этом высота усеченного конуса меньше половины высоты резьбового участка в корпусе втулки.

2. Способ соединения стального троса в устройствах силового нагружения элементов летательных аппаратов по п. 1, отличающиеся тем, что усеченный конус может быть жестко соединен с крепежным элементом.

Проведенный анализ результатов испытания тросов по патенту РФ №2781711 показал, что смещение троса относительно конической втулки происходит из-за недостаточного продавливания конического клина в середине троса. Чтобы исключить этот недостаток в процессе производства, диаметр основания конического клина выполнен больше, чем диаметр меньшего основания усеченного конуса.

В этом случае при продавливании конического клина в трос на границе меньшего основания усеченного конуса и основания конического клина (при продавливании) образуется область, которая заполняется распушенной частью троса. Это создает препятствие смещения троса в продольном направлении, а при увеличении усилия на трос в процессе работы приводит к дополнительному надавливанию конического клина, что стабилизирует параметры узла соединения троса с втулкой.

Пример осуществления предложенного способа.

На фигуре приведена схема законцовки стального троса по предложенному способу.

Конец стального троса 1 пропускают через втулку 2 с внутренней поверхностью в виде усеченного конуса 6 и цилиндра 4 с резьбой, на длину не менее длины усеченного конуса 6, таким образом, чтобы большое основание оказалось в сторону конца троса 1, далее расплетают конец троса 1 на нити и распушивают расплетенный участок равномерно по окружности под углом менее 90° к оси троса 1 и удаляют тканный сердечник 3 на расплетенном участке, далее помещают распушенный участок троса 1 в цилиндрическую оправу, равномерно прижимая нити к телу троса 1, фиксируют втулку 2, обеспечивая соосность с цилиндрической оправой, и перемещают расплетенный участок троса 1 в корпус втулки 2 выколоткой или надавливанием до прохождения цилиндра 4 с резьбой втулки 2, после чего в центр опресованного конца троса 1 забивают или опрессовывают конический клин 5 в коническую часть втулки 2, через усеченный конус 6 ввинчивают крепежный элемент 7 в цилиндр 4 с резьбой, а после к втулке 2 приваривают проушины 8 для соединения с объектом нагружения.

Цилиндрическая оправа - дополнительное приспособление.

Проушина может быть выполнена в виде скобы, плоской пластины с отверстием или в виде двух плоских пластин с отверстиями, которые соединяется сваркой к наружной стенке втулки с внутренней поверхностью в виде усеченного конуса.

Для того чтобы избежать локальных механических напряжений на выходе троса из втулки края выходного отверстия втулки можно округлить.

Испытание партии тросов подтвердило работоспособность предлагаемого способа. Кроме того при отработке технологии выявлена простота способа изготовления и возможность применения тросов без предварительной обтяжки, так как гарантией обеспечения прочностных параметров является качество изготовления комплектующих и соблюдение технологии реализации предложенного способа.

Предлагаемое решение легко реализуется и позволяет значительно повысить надежность соединения с объектом нагружения при статических испытаниях элементов ЛА.

Изобретение относится к машиностроению. Способ соединения стального троса в устройствах силового нагружения элементов летательных аппаратов заключается в том, что конец стального троса (1) пропускают через втулку (2) с внутренней поверхностью в виде усеченного конуса (6) и цилиндра (4) с резьбой. Распушенный участок троса (1) помещают в цилиндрическую оправу, фиксируют втулку (2), перемещают расплетенный участок троса (1) в корпус втулки (2) до прохождения цилиндра (4) с резьбой втулки (2). Далее, в центр опресованного конца троса (1) забивают или опрессовывают конический клин (5), в коническую часть втулки (2) через усеченный конус (6) ввинчивают крепежный элемент (7) в цилиндр (4) с резьбой, а после к втулке (2) приваривают проушины (8) для соединения с объектом нагружения. Достигается повышение надежности соединения и сокращение времени фиксации стального троса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ соединения стального троса в устройствах силового нагружения элементов летательных аппаратов, включающий монтаж наконечника троса во втулку с конической полостью, распушивание конца на нити, загиб их под углом менее 90°, прижим распушенных нитей к тросу, помещение распушенного участка в цилиндрическую оправу, надавливание распушенного участка в коническую полость, надавливание конического клина в середину распушенного участка троса, фиксацию конического клина крепежным элементом путем ввинчивания в корпус втулки, отличающийся тем, что надавливание конического клина крепежным элементом осуществляется через усеченный конус, у которого диаметр большего основания равен диаметру троса, а диаметр меньшего основания, через которой продавливается конический клин, меньше диаметра троса, при этом высота усеченного конуса меньше половины высоты резьбового участка в корпусе втулки.

2. Способ соединения стального троса в устройствах силового нагружения элементов летательных аппаратов по п. 1, отличающийся тем, что усеченный конус может быть жестко соединен с крепежным элементом.