Трубчатый стержневой элемент Советский патент 1989 года по МПК F16L11/04 

1

(21)4277109/25-27

(22)06.07.87

(46) 07.07.89. Бюл. № 25

(72) В.П. Николаев, В.В. Новиков,

В.А. Лапоткин и А.В. Суханов

(53)621.825.7(088.8)

(56)Николаев В.П. и др. Прочность и надежность намоточных стеклопластиков. -Л.: Машиностроение, 1983, с. 27, рис. 2.1.

(54)ТРУБЧАТЫЙ СТ|ЕРЖНЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ

(57)Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям трубчатых стержней из высокомодульных композиционных материалов с концевой арматурой, и может быть использовано при создании высокожестких сетчатых оболочек уменьшенной массы. Цель изобретения - повышение надежности и снижение массы. Трубчатый стержневой элемент состоит из трубча/f(j-7.,.r:75)

Ч

того стержня (С) 1, имеющего прорези (П) 2, конической обоймы 3 и конической втулки (в) 4 с резьбовым захватом 5. Захват 5 размещен на В 4. В 4 и обойма 3 выполнены с конусностью от 1:7 до 1:15 и со стороны торца С 1 расположены меньшим диаметром. П 2 выполнены в виде равнобедренных треугольников, основания которых расположены на торце С 1..Размеры основания П 2 связаны с конусностью соотношением S - (0,05-0,А)1Г1К/п, где S - величина основания П 2 на торце С 1; П - число Л 2; 1 - длина конической части обоймы; К - конусность. Это позволяет максимально снизить изгибающие напряжения, возникающие в месте перехода от цилиндрической части С 1 к конической, и перераспределить их по длине контактирующих поверхностей. 1 ил.

g

1 ;о

л Кэ

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям трубчатых стержней из высокомодульны композиционных материалов с концевой арматурой, и может быть использовано при создании высокожестких сетчатых оболочек уменьшенной массы.

Цель изобретения - повьпаение надежности и снижение массы,

На чертеже показан трубчатый стерневой элемент, общий вид.

Предлагаемый элемент состоит из трубчатого стержня 1, прорези 2, конической обоймы 3, конической втулки 4, резьбового захвата 5 и фиксатора 6, Захват 5 размещен на втулке 4. Последняя и обойма 3 выполнены с конусностью 1:7 - 1:15 и со стороны торца стержня 1 расположены меньшим диаметром. Прорези 2 выполнены в вид равнобедренных треугольников, основания которых расположены на торце стержня 1. Размеры основания треуголной прорези 2 связаны с конусностью обоймы соотношением

Ти S (0,05 - 0,4) -i,

где S - величина основания треуголь- ной прорези на торце стержня

п - число прорезей;

1 - длина кони ческой части обоймы;

К - конусность.

Вьтолнение втулки и обоймы кони- .ческими таким образом, что их меньшие диаметры расположены с торца композитного стержня, позволяет уменьшить геометрические размеры места соединения стержня с концевой арматурой и, следовательно, уменьшить массу трубчатого стержневого элемента. Конусность втулки и обоймы 1:7 - 1:13 в совокупности с формой и распо ложением прорезей позволяет максимально снизить изгибающие напряжения возникающие в месте перехода от цилиндрической части стержня к конической, и перераспределить их по дли не контактирующих поверхностей, что сочетании с указанными размерами треугольных прорезей, позволяющими также компенсировать возможные несовершенства формы наружной и внутренней поверхностей композитного стержня, и неподвижным размещением захвата, например резьбового, относительно конической втулки повысить на

Q

Q 5

5

В случае отношения - меньше 0,05

5

дежность трубчатого стержневого элемента.

За пределами указанных для конусности и размеров прорезей соотношений положительный эффект резко ухудшается. При конусности большей чем 1:7 происходит значительный изгиб элементов композиционного стержня, образованных прорезями на его торцах, что приводит к преждевременному исчерпыванию несущей способности трубчатого стержневого элемента при нагружении его эксплуатационными нагрузками. При конусности меньшей чем 1:15 система композиционный стержень- концевая арматура становится геометрически изменяемой уже при незначительном уровне эксплуатационных нагрузок, т.е. изменение конфигурации системы происходит не за счет деформаций входящих в нее элементов, а за счет их взаимного перемещения.

Sn

irik

увеличивается податливость из-за наличия несовершенств формы наружной

и внутренней поверхностей композиционного стержня, а при указанном отношении больше 0,4 снижается несу- щай способность трубчатого стержневого элемента за счет возникновения предельных разрушающих напряжений в элементах композиционного стержня, образованных прорезями на его торце.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого элемента заключается в улучшении условий труда из- за облегчения сборки в конструкцию, повышения надежности и прочности трубчатого стержневого элемента и, как следствие, повьш1ении надежности стержневой конструкции, а также в снижении массы конструкции.

Формула изобретения

Трубчатый стержневой элемент, содержащий стержень из композиционного материала с прорезями на торцовой части, коническую втулку, охватывающую стержень обойму и захват, отличающийся тем, что, с целью повьш ения надежности и снижения массы, захват размещен на втулке, втулка и обойма выполнены с конусностью 1:7 - 1:15 и со стороны торца стержня расположены,меньшим диаметром, причем прорези выполнены в виде равнобед 14921526

ренных треугольников, основания кото- де S - величина основания треугольрых расположены на торце стержня,ной прорези на торце стержня;

размеры основания треугольников свя-ц - число прорезей;

заны с конусностью соотношением i длина конической части обойS (0,05...0,4) i,, J

nК - конусность.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям трубчатых стержней из высокомодульных композиционных материалов с концевой арматурой, и может быть использовано при создании высокожестких сетчатых оболочек уменьшенной массы. Цель изобретения - повышение надежности и снижение массы. Трубчатый стержневой элемент состоит из трубчатого стержня (С) 1, имеющего прорези (П) 2, конической обоймы 3 и конической втулки (В) 4 с резьбовым захватом 5. Захват 5 размещен на В 4. В 4 и обойма 3 выполнены с конусностью от 1:7 до 1:15 и со стороны торца С1 расположены меньшим диаметром. П 2 выполнены в виде равнобедренных треугольников, основания которых расположены на торце С1. Размеры основания П 2 связаны с конусностью соотношением S = (0,05 - 0,4) φLК/N , где S - величина основания П 2 на торце С1

N - число П2

L - длина конической части обоймы

K - конусность. Это позволяет максимально снизить изгибающие напряжения, возникающие в месте перехода от цилиндрической части С 1 к конической, и перераспределить их по длине контактирующих поверхностей. 1 ил.