BRPI0708958A2 - ligação com parafusos com porca - Google Patents

Abstract

LIGAçãO COM PARAFUSOS COM PORCA. A presente invenção refere-se a ligações com parafusos com porca que tem uma pluralidade de parafusos com porca, os furos de recebimento para os parafusos com porca nas peças a serem ligadas são geralmente feitos por meio da perfuração de ligações dos ilhozes de parafuso com porca destas peças. Nos casos em que este método não é possível, surge um desvio dos furos de parafuso com porca. A solução proposta pretende compensar este desvio durante a montagem das peças. A fim de realizar esta compensação, é provido que as buchas excêntricas ranhuradas (24, 25, 26, 27, 28, 29) sejam inseridas nos furos de dimensões definitivas dos ilhozes de parafuso com porca (1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 2d), cujos furos recebem, respectivamente, um parafuso com porca (3, 4), e são ajustáveis por meio de rotação de tal modo que os eixos geométricos de seus furos internos coincidam, para que o parafuso com porca (3, 4) seja inserível, estabelecendo a ligação. Esta do é adequada para todas as ligações de paraf usos com porca dotadas de uma pluralidade de paraf usos com porca, nas quais as peças a serem ligadas não podem ser furadas em conjunto.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LIGAÇÃOCOM PARAFUSOS COM PORCA".

A presente invenção refere-se a uma ligação com parafusos comporca para a conexão de peças estruturais de transferência de carga, porexemplo, em uma aeronave. Tais ligações são de modo geral de uma confi-guração em corte duplo, uma primeira peça estrutural tendo um ilhó de para-fuso com porca que é conectado por meio de um parafuso com porca a umasegunda peça estrutural tendo uma forquilha. Neste caso, o parafuso comporca é configurado de uma forma cônica e é envolvido por uma luva ranhu-rada com uma superfície interna cônica e uma superfície externa cilíndrica epossui, em sua extremidade fina, um pino de pé roscado e, em sua extremi-dade grossa, um ressalto para uma chave de boca, o pino de pé roscadointeragindo com uma porca de tal modo que, quando a porca é apertada,uma força radial é exercida pela luva sobre os ilhozes do parafuso com por-ca. Por motivos de desenho, às vezes pode ser necessário se dispor, porexemplo, de duas ligações com parafusos com porca diretamente adjacen-tes uma à outra de tal maneira que a primeira peça estrutural apresente doisilhozes de parafuso com porca integralmente conectados um ao outro, e asegunda peça estrutural apresente duas forquilhas integralmente conectadasuma à outra. Para uma transferência de carga otimizada, será sempre ne-cessário que, nas ligações com parafusos com porca de alto grau, os encai-xes entre os parafusos com porca e os ilhozes de parafusos com porca se-jam aderidos tão próximos quanto possível. Em uma ligação com parafusoscom porca tendo uma pluralidade de parafusos com porca, um desvio dosfuros para o recebimento dos parafusos com porca será obtido caso o espa-çamento dos mesmos sobre as duas peças estruturais não seja consistente.A fim de evitar este cenário, é comum que as peças estruturais a serem co-nectadas sejam furadas juntas durante a montagem. O efeito desta provi-dência será que os furos em particular são feitos sem desvio e, ao mesmotempo, obtêm uma dimensão definitiva de encaixe exato. Isto não será práti-co, no entanto, caso não seja possível um furo de ligação das peças estrutu-rais durante a montagem devido à dimensão das peças estruturais ou pormotivos de procedimento.

O objetivo da presente invenção é, portanto, configurar uma li-gação com parafusos com porca tendo uma pluralidade de parafusos comporca de tal modo que os furos para o estabelecimento das ligações indivi-duais com parafusos com porca alcancem a sua dimensão definitiva antesda montagem e que uma compensação seja provida para um possível des-vio dos furos durante a montagem.

Este objetivo é atingido, de acordo com a reivindicação 1, comuma ligação com parafusos com porca dotada de uma pluralidade de para-fusos com porca, pelo fato de que buchas excêntricas ranhuradas são inse-ridas nos furos de dimensão definitiva dos ilhozes dos parafusos com porca,cujos furos, respectivamente, recebem um parafuso com porca, e são ajus-táveis por meio de rotação de tal modo que os eixos de seus furos internoscoincidam, de modo que o parafuso com porca seja inserível, estabelecendouma ligação.

As modalidades vantajosas da presente invenção são definidasnas reivindicações dependentes.

Como um resultado da presente invenção, um fluxo de trabalhootimizado durante a montagem é obtido.

A presente invenção é explicada em mais detalhes com referên-cia à descarga e representada nos desenhos, nos quais:

A Figura 1 mostra a vista de uma ligação com parafusos comporca.

A Figura 2 mostra a seção Il-Il de acordo com a Figura 1.

A Figura 3 mostra uma proteção antitorção.

A Figura 4 mostra a seção IV-IV de acordo com a Figura 3.

A Figura 5 mostra a seção V-V de acordo com a Figura 1.

As Figuras 1 e 2 mostra uma peça estrutural 1 e uma peça estru-tural 2 conectadas uma à outra em uma construção de corte duplo por meiode dois parafusos com porca 3 e 4. A peça estrutural 1 é aqui ligada na dire-ção descendente por meio de dois ilhozes de parafuso com porca 1 a e 1 b. Apeça estrutural 2 possui duas forquilhas respectivamente formadas por doisilhozes de forquilha 2a, 2b e 2c, 2d. Dentro dos ilhozes de forquilha 2a, 2b e2c, 2d encontram-se as buchas de reforço prensadas 12, 13, 14, 15. Umavez que a peça estrutural 1, na modalidade ilustrativa mostrada, consiste nasassim chamadas buchas de parafuso, de plástico reforçadas com fibra 16,17 com porcas correspondentes 18, 19 inseridas para fins de reforço nosilhozes de parafuso particulares 1a, 1b. Os parafusos 3 e 4 são configuradosde maneira cônica e respectivamente envolvidos por uma luva cilíndrica ra-nhurada 5 e 6 com uma superfície interna cônica. As luvas 5, 6 possuem,cada qual, um aro 5a, 6a, que é respectivamente provido com dois achata-mentos 5b, 5c, 6b, 6c. A posição das fendas 7 e 8 é mostrada pela Figura 1.

Cada parafuso com porca 3, 4 é provido em sua extremidade fina com umpino de pé roscado 8, 20 para fins de tensionamento e, sua extremidadegrossa, com um ressalto para chave de boca 11, 23. No estado montado,cada parafuso com porca 3, 4 é preso por meio de uma porca 10, 22 depoisde uma arruela 9, 21 ser colocada embaixo. As peças estruturais 1 e 2 sãoproduzidas separadamente, os furos já tendo sido colocados em uma di-mensão definitiva. Devido a este procedimento, os espaçamentos dos furospara o recebimento dos parafusos com porca de ambas as peças estruturaisnão são exatamente consistentes entre si devido à produção de imprecisõesde engenharia, de modo que os furos da peça estrutural 1 apresentam umdesvio com relação aos da peça estrutural 2. A fim de produzir a ligação comparafusos com porca com a precisão necessária e com uma capacidade desuporte de carga, no entanto, são providas buchas excêntricas 24, 25, 26,27, 28 e 29. Estas buchas são ranhuradas como as luvas 5, 6 e se apoiam,com suas superfícies internas, contra as superfícies externas das ditas lu-vas. Com suas superfícies externas, as buchas excêntricas 24 a 29 se apoi-am contra as respectivas buchas de reforço dos ilhozes de parafuso comporca 1a, 1b da peça estrutural 1 e dos ilhozes de forquilha 2a, 2b, 2c, 2d dapeça estrutural 2. A distância a entre os parafusos 3 e 4, medida sobre aligação com parafusos com porca acabada, não tem nenhum número fixo,mas, ao contrário, deriva das tolerâncias de produção das peças estruturais1 e 2 e dos ajustes das buchas excêntricas individuais 24, 25, 26 e 27, 28 e

29. A distância a pode, portanto, variar entre um valor máximo amax e um va-lor mínimo amin. Uma proteção antitorção 30 serve para garantir que as luvas-5, 6 não torçam durante uma operação. Para este fim, os aros 5a, 6a dasluvas 5, 6 são respectivamente providos com dois achatamentos mutuamen-te paralelos, diametralmente opostos 5b, 5c e 6b, 6c. De forma correspon-dente, a proteção antitorção 30 possui quatro bordas de apoio 31, 32, 33, 34,que se apoiam contra os achatamentos 5b, 5c e 6b, 6c das luvas 5, 6 e, des-te modo, impedem a torção das luvas.

A Figura 3 mostra a proteção antitorção 30. Este elemento, ten-do um eixo geométrico de simetria s, compreende basicamente dois anéis35, 36 congruentes em termos de forma e conectados um ao outro via umaalma 37. Estes anéis 35, 36, no presente caso, possuem, respectivamente,um contorno interno aproximadamente circular 38 e 39, por meio do que a-penas os diâmetros D perpendiculares ao eixo geométrico de simetria s cor-respondem aos diâmetros externos das luvas 5, 6.

Estes diâmetros dos contornos internos 38, 39 paralelos ao eixogeométrico de simetria s têm uma medida D mais uma adição predetermina-da x, isto é, D+x, de modo que o respectivo contorno interno 38 e 39 formeum furo comprido. O efeito desta montagem é que a proteção antitorção 30poderá ser encaixada dentro da estrutura de todas as tolerâncias de produ-ção que são praticamente possíveis para os espaçamentos dos parafusoscom porca.

A Figura 4 mostra a seção IV-IV de acordo com a Figura 3 atra-vés da proteção de antitorção 30 no anel 36, com as bordas de apoio 33 e 34.

A Figura 5 mostra a seção V-V de acordo com a Figura 1 com apeça estrutural 1, a peça estrutural 2, o parafuso com porca 4 com o pino depé roscado 20, a arruela 21 e a porca 22. Devido aos ilhozes de parafusocom porca 2c, 2d, a forma de forquilha da peça estrutural 2 torna-se eviden-te. O diagrama mostra ainda a luva interna cônica 6 com o aro 6a e os acha-tamentos 6b e 6c. O diagrama mostra ainda a proteção anti-rotação 30 como anel 36 e as bordas de apoio 33, 34. A seção corre através das bordas deapoio 33, 34 e mostra que estas interagem positivamente com os achata-mentos 6b e 6c da luva 6 e, deste modo, impedem a torção da luva 6.

A ligação com parafusos com porca é montada como se segue.

Primeiramente, na pré-montagem, todas as buchas de reforço 12, 13, 16, 14,15,17 são prensadas ou aparafusadas nos correspondentes ilhozes de pa-rafuso com porca 1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 2d e seus diâmetros internos dispostosna dimensão definitiva. As peças estruturais 1 e 2 são em seguida colocadasjuntas na montagem final. Neste caso, para começar, as buchas excêntricasindividuais 24, 25, 26, 27, 28, 29 são inseridas nos ilhozes correspondentesdas peças estruturais 1 e 2. As peças estruturais 1 e 2 e a proteção antitor-ção 30 são, em seguida, dispostas em posição. Para a inserção dos parafu-sos com porca, começando, por exemplo, com o parafuso com porca 3, asbuchas 25, 26, 24 devem primeiramente ser giradas em uma ordem tal queos eixos geométricos de suas superfícies internas coincidam. Neste ajustedas buchas, o parafuso com porca 3 que estabelece a ligação pode ser inse-rido com a luva 5 nos ilhozes 2b, 1a, 2a. Deve-se tomar cuidado para se ga-rantir que as bordas de apoio 31, 32 da proteção antitorção 30 abranjam osachatamentos 5b, 5c da luva 5. Em seguida, o parafuso 3 é fixado em suaposição por meio da arruela 9 e da porca 10. Em seguida, as buchas excên-tricas 28, 29, 27 são também giradas de tal modo que, neste caso também,os eixos geométricos de suas superfícies internas coincidam. O parafusocom porca 4 pode, assim, ser também inserido com a luva 6 nos ilhozes emquestão. Neste caso, ainda, deve-se tomar cuidado para se garantir que aluva 6 entre em encaixe com a proteção antitorção 30. Após isso, o parafusocom porca 4 é preso com a arruela 21 e a porca 22. Como as etapas finaisde trabalho, o tensionamento uniforme dos parafusos com porca 3, 4 e afixação das porcas 10, 22 por meio dos contrapinos 10a são realizados. Otensionamento dos parafusos com porca 3, 4 tem o efeito de que uma forçaradial é exercida pelas luvas 5, 6 sobre as buchas excêntricas ranhuradas24, 25, 26, 27, 18, 29, que, por sua parte, se apoiam firmemente contra assuperfícies internas dos ilhozes em questão. Isto produz uma conexão nãopositiva, sem jogo para cada parafuso com porca 3, 4. O uso de buchas dereforço não é absolutamente necessário. Em contrapartida, este uso derivadas condições de carga presentes e das características de resistência co-nhecidas dos materiais utilizados.

A solução previamente descrita que retrata os parafusos comporca excêntricos não se limita aos casos que compreendem dois parafusoscom porca. As ligações com parafusos com porca com mais de dois parafu-sos com porca são igualmente concebíveis. É ainda concebível que os eixosgeométricos dos parafusos com porca adjacentes apresentem direções dife-rentes. É, além disso, concebível que o princípio da presente invenção dasbuchas excêntricas seja também aplicado às ligações com parafusos comporca com corte único ou com múltiplos cortes. A fim de impedir a torção dasbuchas excêntricas, um meio de padrão técnico, como, por exemplo, chave-tas adequadas ou parafusos podem ser introduzidos após o tensionamento.

Claims (8)

1. Ligação com parafusos com porca para conectar peças estru-turais de transferência de carga, a ligação com parafusos com porca sendoestabelecida por pelo menos dois parafusos com porca e os parafusos comporca sendo configurados conicamente e respectivamente envolvidos poruma luva ranhurada com uma superfície interna cônica e uma superfície ex-terna cilíndrica e tendo, respectivamente, em sua extremidade fina, um pinode pé roscado e, em sua extremidade grossa, um ressalto para chave deboca, e cada pino de pé roscado interagindo com uma porca de tal modoque, quando a porca é apertada, uma força radial é exercida pela luva sobreos ilhozes do parafuso com porca, a ligação com parafusos com porca sen-do caracterizada pelo fato de que buchas excêntricas ranhuradas (24, 25,26, 27, 28, 29) são inseridas nos furos de dimensão definitiva dos ilhozes deparafuso com porca (1a, 1b, 2a, 2b, 2c, 2d), cujos furos recebem, respecti-vãmente, um parafuso com porca (3, 4), e são ajustáveis por meio de rota-ção de tal modo que os eixos geométricos de seus furos internos coincidam,para que o parafuso com porca (3, 4) seja inserível, estabelecendo a ligação.

2. Ligação com parafusos com porca, de acordo com a reivindi-cação 1, caracterizada pelo fato de que as luvas (5, 6) são presas contratorção por meio de uma proteção antitorção (30).

3. Ligação com parafusos com porca, de acordo com a reivindi-cação 2, caracterizada pelo fato de que a proteção antitorção (30) compre-ende dois anéis (35, 36), conectados um ao outro através de uma alma (37),os anéis (35, 36) tendo bordas de apoio (31, 32, 33, 34) que interagem posi-tivamente com os achatamentos (5b, 5c, 6d, 6c) dispostos sobre o lado dasluvas (5, 6).

4. Ligação com parafusos com porca, de acordo com uma dasreivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que os eixos geométricos deparafusos com porca adjacentes apresentam direções diferentes.

5. Ligação com parafusos com porca, de acordo com uma dasreivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que, para impedir uma torçãodas buchas excêntricas (24, 25, 26, 27, 28, 29), um meio de padrão técnico,como, por exemplo, chavetas ou parafusos, pode ser introduzido.

6. Ligação com parafusos com porca, de acordo com uma dasreivindicações 1 a 5, caracterizada por uma construção de corte único.

7. Ligação com parafusos com porca, de acordo com uma dasreivindicações 1 a 6, caracterizada por uma construção de corte duplo.

8. Ligação com parafusos com porca, de acordo com uma dasreivindicações 1 a 7, caracterizada por uma construção de múltiplos cortes.