RU1793026C - "Бесшовное узловое соединение стержней пространственного каркаса "Кубооктаэдр Салахова" - Google Patents

Abstract

Использование: в пространственных каркасных сооружени х. Сущность изобретени : узловое соединение стержней включает спорный полый многогранник с проемами дл  пропуска крепежных болтов, имеющий соединенные между собой про- странственйые фасонки с отверсти ми в плоских гран х, соосные с ос ми симметрии многогранника, торцовые вкладыши стержней с осевым нарезными отверсти ми дл  крепежных болтов. Многогранник выполнен в виде кубооктаэдра, а кажда  пространственна  фасонка представл ет собой равносторонний треугольник с центральным отверстием, примыкающим к нему гипотенузами отогнутыми под углом 144°44 8,2 пр моугольными треугольниками с проемами в них, при этом фасонки соединены между собой втулками в углах, взаимодействующими с выполненными в последних выступами или выемками. 3 з.п.ф-лы, 12 ил.

Description

Изобретение относитс  к строительству пространственных каркасных сооружений и может быть использовано при создании различных по конструкци м и формам каркасов .

Известно полое составное узловое соединение трубчатых стержней с вкладышами с нарезными осевыми отверсти ми под крепежные болты, включающее фиксирующее пластинчатое основание, на котором ст жным болтом с распорными втулками с обеих сторон Kf еп тс  скрещивающиес  скобы с отверстие ми дл  пропуска коепежных болтов . Меж/ у скобами образуютс  проемы дл  доступа к головкам этих болтов.

Недо татком указанного соединени   вл етс  Польшое количество разнотипных деталей, с зставл ющих его, и соответственно трудоемкость их изготовлени  и монтажа . Кромо того, такой узел св зи имеет относител.но низкий пор док симметрии

реализуемой схемы пространственной св зи стержней.% ,„.;

Известно также узловое соединение, имеющее однотипные фасонки, соединенные сваркой.

Наиболее близко к предложенному узловое соединение стержней пространственного каркаса, состо щее из однотипных трехгранных пластинчатых фасонок в виде реберных скоб. С помощью сварных швов фасонки примыкают торцами друг к другу с образованием пустотелого робокубооктаэд- ра с треугольными проемами между ними. Отверсти  в серединах граней фасонок служат дл  пропуска изнутри узла крепежных болтов, ввинчиваемых в торцовые вкладыши стержней.

Однако такое соединение характеризуетс  повышенной трудоемкостью (технологичностью ) его монтажа, св занной со сварными работами.Кроме того, возможноVI

О

со о

fO

о

сти формообразовани  пространственных конструкций на основе этого узла ограничены тем, что соединительные отверсти  располагаютс  на ос х симметрии лишь второго.и четвертого пор дков.

Цель изобретени  - упрощение сборки и разборки и расширение функциональных возможностей,

На фиг.1 изображен узловой элемент в форме кубооктаэдра, общий вид; на фиг.2,3 изображена фасонка с наружными ребрами жесткости, составл юща  узловой элемент, общий вид с внутренней и внешней сторон; на фиг.4 - плоска  развертка фасонки с наружными ребрами жесткости с внешней стороны; на фиг,5 - вид сбоку фиг.4;.на фиг,6 - узловое соединение стержней пространственного каркаса с местным разрезом, вид спереди: на фиг. 7,8 - фасонка с угловыми срезами, общий вид с внутренней и внеш- ней сторон; на фиг,9, 10 - узловое соединение фасонок втулкой в аксонометрии и плане; на фиг.11, 12 - внутренний и внешний общий вид фзср нки с внутренними ребрами жесткости.

Узловой элемент 1 (фиг.1), имеющий форму кубооктаздра, состоит из восьми однотипных фасонок 2 (фиг.2). Фасон ки 2 .имеют четыре грани; равностороннюю треугольную 3 с центральным отверстием 4 дл  пропуска осевого крепежного болта и примыкающие к ней три пр моугольные треугольные грани 5 с проемами б. Причем грани 5 отогнуты на 144°44 8,2 в одну сторону по отношению к равносторонней средней грани 3, Фасонки 2 снабжены по периметру ребрами жесткости 7, перпендикул рными плоскост ми, граней 5, Выступающие углы граней 5 имеют вогнутый срез 8 с выступом 9 на этом участке ребра жесткости . 7 фасонок 2. Торцы - стороны граней 5 - примыкающие к срезу 8, взаимно перпендикул рны .

Если продолжить стороны плоской развертки . 10 фасонки 2 (фиг.З) до взаимного пересечени  в точках 11, получитс  шести- угольник с чередующимис  по периметру тупыми углами.12 величиной в 1.50° и пр мыми 13. Отрезки, соедин ющие вершины тупых углов 12, образуют равносторонний треугольник,

Весь узел соединени  (фиг.6) включает

фасонки 2, необходимые дл  их креплени  друге другом втулки 14, торцовые вкладыши 15 стержней 16 каркаса, крепежные болты 17 и шайбы 18.

Фасонки 2 узлового элемента 1 собира- Мотс  плотной упаковкой торцами друг к другу без проемов между ними, за исключением : отверстий 19 в центрах квадратных граней

образуемого кубооктаэдра. Выступы 9 смежных в упаковке узлового элемента фасонок 2 образуют вокруг круглых отверстий 19 трубчатые выступы 20, внешний диаметр

.которых соответствуют внутреннему диаметру крепежных втулок 14. Длина втулки 14 не больше высоты выступа 20. Этого достаточно , чтобы, надетые на каждый образующийс  при сборке выступ 20, втулки 14

0 держали прочно упаковку узлового элемента 1. При присоединении стержней каркаса к последнему с помощью пропущенных изнутри наружу, через отверсти  19 крепежных болтов 17, ввинчиваемых в нарезные

5 осевые отверсти  вкладыша 15 стержне 16, производитс  фиксаци  такой упаковки.

Усили  в такой конструкции передаютс : раст жени  - осевыми болтами 17 посредством шайб 18 на внутренние стенки

0 узловопгэлемента 1, сжати  - контактными торцами вкладышей 15 стержней 16, ст гивающих втулок 14 на внешние стенки узлового элемента 1.

Осевые отверсти  19, закрепл емые

5 втулками 14 при сборке узлового элемента 1, располагаютс  на его ос х симметрии четвертого пор дка, их в многогранной фигуре узлового элемента шесть. Кроме того, восемь отверстий 4 в центрах фасонок 2 рас0 полагаютс  на ос х симметрии третьего пор дка. Через них тоже пропускаютс  болты изнутри наружу и ввинчиваютс  во вкладыши приставл емых стержней.

Манипул ции болтами производ тс 

5 специальными ключами с карданными шарнирами . Они также как и болты пропускаютс  в проемы 6 квадратных граней узла,  вл ющиес  проемами составл ющих фасонок 2, . .

0 Конструкци  крепежных деталей узлового соединени  может быть и иной. Втулку 14 можно упразднить, если вкладыш 15 с нарезным отверстием под крепежный болт 17 утопить в трубчатом стержне 21 на рас5 сто ние, соответствующее высоте выступа 20. Здесь об зательно соответствие внешнего диаметра выступа 20 внутреннему диаметру стержн  21,

Другой вариант креплени  включает фа0 сонки 22 (фиг.7,8), отличающиес  от фасонок 2 (фиг.2), тем, что на его выступающих углах 13 имеютс  срезы 23, у которых обрываютс  ребра жесткости 7. Под такие фасонки 23 делаютс  специальные втулки 24 с четырьм 

5 прорез ми 25 .При сборке узлового элемента 1 прорези 25 втулок 24 плотно сад тс  на пару ребер жесткости 7 смежных в упаковке фасонок 22. Таким образом, после подкреплени  стержней к отверсти м 19 происходит полна  фиксаци  упаковки элемента 1.

В этом узловом соединении, очевидно, ребра жесткости 7 необходимы как детали креплени . В описанном выше варианте ре- бр4 7 фэсонок 2 могут отсутствовать при об зательном наличии выступов 9.

Ребра жесткости 7 в фасонках 2 посту- па(фт наружу, а могут и внутрь в фасонках 26 (фиК11,12). В этих фасонках 26 и выступы 9 могут выдаватьс  внутрь. Тогда крепежные втулки 14 при сборке будут располагатьс  внутри узлового элемента 1.

целесообразность применени  узлового соединени  обусловлена расширением возможностей формообразовани  за счет углов и расстановок стержневых звеньев в образуемых им пространственных структурах , невозможных при использовании изве- х узловых соединений с высокими

стнь

пор дками симметрии. Кроме того - возможностью формировани  периферийных частей конструкций, использу  неполные узловые соединени  на основе частичной

сборки фасонок узловых элементов: отсутствием сварочных работ при сборке узловых элементов.

Однотипность фасонок позвол ет легко наладить штамповку или литье одной детали , при этом возможно применение различных металлов и .сплавов, а в игровых конструкторах - пластмасс.

Узлозое соединение универсально и может найтм применение в различных по конструкции и формам каркасах, позвол ет за счет повышени  заводской готовности деталей , исключени  сварочных работ упростить и снизить трудоемкость монтажа.

щее

Эормула изобретени  . Бесшовное узловое соединение стер- пространственного каркаса, включэю- сборный полый многогранник с

проемами дл  пропуска крепежных болтов, имеющий соединенные между собой пространственные фасонки с отверсти ми в плоских гран х,соосными с ос ми симметрии многогранника, торцевые вкладыши стержней с осевыми нарезными отверсти ми дли ввинчивани  крепежных болтов, о т- лича ющеес  тем, что, с целью упрощени  сворки и разборки и расширени  функциональных возможностей, многогранник выполнен в виде кубооктаэдра. а кажда 

нственна  фасонка - в виде равноего треугольника с центральным отем , примыкающими к нему

нузами и отогнутыми под углом

144°44 8,2 пр моугольными треугольниками с проемами в них,фасонки соединены между собой втулками в углах, взаимодействующими с выполненными в последних выступами или выемками.

2. Соединение поп.1,отлича ю щее- с   тем, что кажда  пространственна  фасонка снабжена ребрами жесткости, обращенными к центру или от центра соединени .

3. Соединение по г 1.1 и 2. о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что втулка и выступы установлены с наружной илп внутренней сторон пространственных фасонок.

4. Соединение по пп.1-3, отличающеес  тем, что втулки выполнены с равноудаленными по их окружност м вырезами , соответствующими удвоенному сечению ребер жесткости.

Фиг.. 4

фиг.З

Фие.б

Фие.З

Фие. 1О