RU2144147C1 - Гайка слоистая - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к областям производства изделий крепежа, может быть использовано в строительных, машиностроительных и других видах металлоконструкций. Гайка слоистая содержит в поперечном сечении по крайней мере два слоя. По крайней мере на границе лицевой и/или тыльной стороны по крайней мере одного из слоев и/или по крайней мере на одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде фрагмента и/или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. Изобретение позволяет обеспечить конструктивно заложенную направленность прочностных свойств гайки с учетом ее работы на изгиб и срез, повысить эффективность фиксации от самораскручивания при размещении между корпусом гайки и деталью затвердевающей массы, например компаунд-массы, а также обеспечить повышенную достоверность определения изготовителя. 23 з.п.ф-лы, 21 ил.

Description

Изобретение относится к областям производства изделий крепежа, изготавливаемых, например прокатом, порошковой металлургией или методами сварки, в том числе взрывом, и может быть использовано в строительных, машиностроительных и других видах конструкций.

Аналогами к предлагаемому устройству могут считаться:
1. Гайка, ГОСТ 5929-70, содержащая в продольном сечении линию границы сечения.

2. Гайка, ГОСТ 5919-73, содержащая в продольном сечении линию границы сечения.

Недостатками аналогов являются:
А) отсутствие конструктивно заложенной направленности прочностных свойств в геометрии продольного сечения гайки с учетом работы ее на изгиб или срез, что существенно утяжеляет конструкцию гайки. При проектировании конструкций, например, со щелевидными отверстиями под резьбовые соединения, как правило, известна будущая схема нагружения гайки, т.е. плоскость или плоскости, например, наибольших изгибающих моментов, а также плоскость или плоскости наибольших касательных напряжений, действующих на гайку.

Создание равнопрочной конструкции гайки во всех направлениях в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей гайку и в целом конструкцию соединения.

Б) низкая эффективность фиксации от самораскручивания при размещении в объеме между корпусом гайки и деталью, например, компаунд-массы.

Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности гайки с компаунд-массой.

В) неэффективное использование трения сцепления с контактирующей деталью.

Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности гайки с поверхностью детали.

Г) отсутствие конструктивно заложенного свойства гайки, обеспечивающего снижение усилий среза для достижение упругой деформации участков гайки с целью предотвращения самораскручивания резьбового соединения в целом.

Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) не обеспечивает снижение усилий среза для формирования на гайке областей упругой деформации. Чем больше поверхность среза, тем больше требуются усилия среза для достижения упругодеформированного состояния гайки.

Д) отсутствие конструктивно заложенного повышения балансировочного свойства гайки в составе резьбового соединения на вращающихся деталях (валах, дисках и т.п.), требующих точной балансировки за счет изменения толщины гайки.

Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) требует больших усилий сжатия для формирования на гайке областей упругой деформации, уменьшения толщины гайки в целом и создания тем самым возможности осевого перемещения масс, находящихся на резьбовом соединении, за счет изменения толщины гайки.

Е) низкая достоверность определения изготовителя гайки вследствие отсутствия на ее корпусе (например, на границе продольного сечения) идентификатора производителя. Применяемые в настоящее время маркировки изделий являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции детали, появлению на ней зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине гайки (бракованной гайки), не имеющей на корпусе идентификатора производителя, крайне затруднителен процесс поиска производителя и устранение причины неисправности.

Ж) низкая коррозионная стойкость гайки, работающей в агрессивных средах, что приводит к ускоренному износу гайки и снижению ее прочности и, как следствие, выходу из строя всего узла.

Наиболее близким по технической сущности прототипом к предлагаемому устройству является гайка, ГОСТ 8381-73, содержащая по крайней мере в одном из продольных сечений линию границы сечения.

Недостатками прототипа являются:
А) отсутствие конструктивно заложенной направленности прочностных свойств в геометрии продольного сечения гайки с учетом работы ее на изгиб или срез, что существенно утяжеляет конструкцию гайки. При проектировании конструкций, например, со щелевидными отверстиями под резьбовые соединения, как правило, известна будущая схема нагружения гайки, т.е. плоскость или плоскости, например наибольших изгибающих моментов, а также плоскость или плоскости наибольших касательных напряжений, действующих на гайку.

Создание равнопрочной конструкции гайки во всех направлениях в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей гайку и в целом конструкцию соединения.

Б) низкая эффективность фиксации от самораскручивания при размещении в объеме между корпусом гайки и деталью, например, компаунд-массы.

Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности гайки с компаунд-массой.

В) неэффективное использование трения сцепления с контактирующей деталью.

Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности гайки с поверхностью детали.

Г) отсутствие конструктивно заложенного свойства гайки, обеспечивающего снижение усилий сжатия для достижение упругой деформации участков гайки с целью предотвращения самораскручивания резьбового соединения в целом.

Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) не обеспечивает снижение усилий среза для формирования на гайке областей упругой деформации. Чем больше поверхность среза, тем больше требуются усилия среза для достижения упругодеформированного состояния гайки.

Д) отсутствие конструктивно заложенного повышения балансировочного свойства гайки в составе резьбового соединения на вращающихся деталях (валах, дисках и т.п.), требующих точной балансировки за счет изменения толщины гайки.

Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) требует больших усилий сжатия для формирования на гайке областей упругой деформации, уменьшения толщины гайки в целом и создания тем самым возможности осевого перемещения масс, находящихся на резьбовом соединении, за счет изменения толщины гайки.

Е) низкая достоверность определения изготовителя гайки вследствие отсутствия на ее корпусе (например, на границе продольного сечения) идентификатора производителя. Применяемые в настоящее время маркировки изделий являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции детали, появлению на ней зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине гайки (бракованной гайки), не имеющей на корпусе идентификатора производителя, крайне затруднителен процесс поиска производителя и устранение причины неисправности.

Для повышения достоверности определения изготовителя гайки часть линии границы поперечного сечения может выполняться по форме в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса, т. е. участка линии, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину. Причем для идентификации конкретного изготовителя не имеет значения конкретный частный случай выполнения этой линии, т.е. эллипс это, гипербола или парабола. Так, например, для идентификации одного из изготовителей может быть выбрана первая четверть линии сечения, а вторая четверть - для идентификации другого изготовителя. Кроме того, в зависимости от конкретного изготовителя (его особенностей) первая четверть будет выполняться из участка эллипса, гиперболы или параболы. Любой участок кривых, объединенных понятием "коническое сечение", однозначно идентифицируется с помощью известных математических методов [1-5].

Ж) низкая коррозионная стойкость гайки, работающей в агрессивных средах, что приводит к ускоренному износу гайки и снижению ее прочности и, как следствие, выходу из строя всего узла.

Задачей изобретения является создание гайки слоистой, обеспечивающей:
конструктивно заложенную направленность прочностных свойств в продольном сечении гайки с учетом работы ее на изгиб или срез;
повышенную эффективность фиксации от самораскручивания при размещении в объеме между корпусом гайки и деталью, например, компаунд-массы;
эффективное использование трения сцепления с контактирующей деталью;
конструктивно заложенные свойства, снижающие усилия сжатия для достижение упругой деформации участков гайки с целью предотвращения самораскручивания резьбового соединения;
конструктивно заложенное повышение балансировочных свойств гайки в составе резьбового соединения на вращающихся деталях (валах, дисках и т.п.), требующих точной балансировки за счет изменения толщины гайки;
высокую коррозионную стойкость гайки;
повышенную достоверность определения изготовителя гайки путем изготовления ее корпуса (например, границы продольного сечения) с идентификатором производителя.

Указанный технический результат изобретения достигается тем, что гайка слоистая содержит в поперечном сечении по крайней мере два слоя и по крайней мере на границе лицевой и/или тыльной стороны по крайней мере одного из слоев, и/или по крайней мере на одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде и/или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса.

Под термином "вершина" следует понимать часть сечения по крайней мере одного слоя материала, близлежащую к месту сопряжения лицевой и тыльной сторон этого слоя или к месту сопряжения одной из сторон этого слоя с границей части сечения этого слоя, соединяющего лицевую и тыльную стороны этого слоя.

Лицевой стороной слоя следует считать сторону слоя, лежащую ближе к лицевой стороне гайки слоистой, а тыльной стороной слоя следует считать сторону слоя, лежащую дальше от лицевой стороны гайки слоистой.

При этом обеспечивается:
А) конструктивно заложенная направленность прочностных свойств по длине продольного сечения гайки с учетом работы ее на изгиб или срез. При проектировании конструкций, например со щелевидными отверстиями под резьбовые соединения, как правило, известна будущая схема нагружения гайки. Т.е. плоскость или плоскости, например, наибольших изгибающих моментов, а также плоскость или плоскости наибольших касательных напряжений, действующих на гайку.

Создание равнопрочной конструкции гайки во всех направлениях в этой ситуации является нерациональной, утяжеляющей гайку и в целом конструкцию соединения.

Для повышения прочностных свойств (жесткости) гайки при известной схеме ее нагружения в конструкции, и в частности при известной плоскости действия максимального изгибающего момента или максимальных касательных напряжений, формируется конструктивное заложение направленности прочностных свойств (жесткости) продольного сечения гайки. Т.е. изготавливается гайка с границами определенного продольного сечения не в виде параллельных прямых линий, а, например, в виде большей полудуги эллипса с максимальной толщиной сечения в центральной его части. При сборке резьбового соединения гайка ориентируется своей большей толщиной над щелевидным отверстием в районе плоскости действия максимального изгибающего момента или максимальных касательных напряжений.

Б) повышенная эффективность фиксации от самораскручивания при размещении в объеме между корпусом гайки и деталью, например, компаунд-массы.

Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине продольного сечения (выполнение границ сечения в виде параллельных прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности гайки с компаундмассой.

Для повышения эффективности фиксации (сцепления с компаундмассой) целесообразно выполнение гайки с линией границы продольного сечения, отличной от прямой линии, например в виде элементов эллипса, гиперболы или параболы, т. е. в виде фрагментов или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса, что увеличивает боковую поверхность гайки и тем самым увеличивает сцепление с компаунд-массой.

В) эффективное использование трения сцепления с контактирующей деталью. Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) является нерациональным и не способствует эффективному сцеплению поверхности гайки с поверхностью детали.

Для повышения эффективности сцепления целесообразно выполнение гайки с линией границы продольного сечения, отличной от прямой линии, например в виде элементов эллипса, гиперболы или параболы, т.е. в виде фрагментов или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса, что увеличивает боковую поверхность гайки и тем самым увеличивает ее сцепление с деталью.

Г) конструктивно заложенные свойства гайки, обеспечивающие снижение усилий сжатия для достижение упругой деформации участков гайки с целью предотвращения самораскручивания резьбового соединения в целом. Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) не обеспечивает снижение усилий сжатия для формирования на гайке областей упругой деформации. Чем больше поверхность сжатия, тем больше требуются усилия сжатия для достижения упругодеформированного состояния гайки.

Для снижения усилий сжатия и получения упругой деформации на участках гайки целесообразно выполнение гайки с линией границы продольного сечения, отличной от прямой линии, например в виде элементов эллипса, гиперболы или параболы, т.е. в виде фрагментов или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. При сжатии гайки усилия передаются через ее выступающие части (элементы косого конического сечения) и именно на них формируются области упругой деформации. Усилия для формирования областей деформаций требуются гораздо меньшие, чем при сжатии гайки по всей ее поверхности за счет меньшей площади соприкосновения их с деталью.

Д) конструктивно заложенное повышение балансировочных свойств гайки в составе резьбового соединения на вращающихся деталях (валах, дисках и т.п.), требующих точной балансировки за счет изменения толщины гайки. Создание конструкции гайки с одинаковой толщиной по длине сечения (выполнение границ сечения в виде прямых линий) требует больших усилий сжатия для формирования на гайке областей упругой деформации, уменьшения толщины гайки в целом и создания тем самым возможности осевого перемещения масс, находящихся на резьбовом соединении, за счет изменения толщины гайки.

Для снижения усилий сжатия и увеличения величины относительной упругой деформации гайки целесообразно выполнение гайки с линией границы продольного сечения, отличной от прямой линии, например в виде элементов эллипса, гиперболы или параболы, т.е. в виде фрагментов или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса. При сжатии гайки усилия передаются через ее выступающие части (элементы косого конического сечения), и именно на них формируются области повышенной упругой деформации. Усилий для формирования областей упругой деформаций требуется гораздо меньше, чем при сжатии гайки по всей ее поверхности, за счет меньшей площади соприкосновения их с деталью.

Е) повышенная достоверность определения изготовителя гайки вследствие наличия на ее корпусе (например, на границе продольного сечения) идентификатора производителя. Применяемые в настоящее время маркировки изделий являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции гайки, появлению на ней зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине гайки (бракованной гайки), не имеющей на корпусе идентификатора производителя, крайне затруднителен процесс поиска производителя и устранение причины неисправности.

Для повышения достоверности определения изготовителя гайки часть линии границы продольного сечения выполняется по форме в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса, т.е. участка линии, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину. Причем для идентификации конкретного изготовителя не имеет значения конкретный частный случай выполнения этой линии, т.е. эллипс это, гипербола или парабола, или комбинация их фрагментов. Так, например, для идентификации одного из изготовителей может быть выбрана верхняя часть линии сечения, а нижняя часть - для идентификации другого изготовителя. Кроме того, в зависимости от конкретного изготовителя (его особенностей) линия сечения будет выполняться из участка эллипса, гиперболы или параболы. Любой участок кривых, объединенных понятием "коническое сечение", однозначно идентифицируется с помощью известных математических методов [1-5].

Предлагаемые идентификаторы выгодно отличаются от применяемых в настоящее время маркировок и клеймения за счет простоты их измерения известными метрологическими методами и однозначного распознавания их известными математическими методами. Маркировки на изделиях являются недолговечными, а клеймения приводят к ослаблению конструкции гайки, появлению на ней зон с концентраторами напряжения и микротрещинами. При выходе из строя конструкции или аварии по вине гайки (бракованной гайки) идентификатор на ее корпусе однозначно определит производителя, что способствует оперативному устранению причины неисправности.

Следует отметить, что в настоящее время широкое распространение получила идентификация товара этикетками со штриховыми, знаковыми, цифровыми, буквенными кодами, а также датчиками - идентификаторами, выполненными в виде колебательных LC-контуров. Комбинация в коде букв, цифр, а также частота настройки LC-контура является идентификатором и однозначно определяет объект.

Упомянутые идентификаторы и способы их нанесения на объекты подробно описаны в описаниях к патентам России:
N 2045780, по МКИ G 06 K 11/00, оп. 10.10.95 г.;
N 2074696, по МКИ A 61 H 39/00, оп. 10.03.97 г.;
N 2102246, по МКИ В 42 D 15/00, оп. 20.01.98 г.;
N 2106689, по МКИ G 06 K 17/00, оп. 10.03.98 г.;
N 2112958, по МКИ G 01 N 21/64, оп. 10.06.98 г.,
а также в описаниях к Свидетельствам на полезную модель:
N 0005883, по МКИ G 09 F 3/02, оп. 16.01.98 г.;
N 0006461, по МКИ G 09 F 3/02, оп. 16.04.98 г.

Однако использование вышеуказанных изобретений для идентификации произведенной гайки в силу специфики применения последнего нецелесообразно и неэффективно.

Ж) повышенная коррозионная стойкость гайки, работающей в агрессивных средах, достигается за счет выполнения гайки слоистой, содержащей в поперечном сечении по крайней мере два слоя. Выполнение наружного слоя гайки слоистой из коррозионно-стойкого материала позволит значительно повысить коррозионную стойкость гайки слоистой в целом.

Таким образом, поставленная цель изобретения достигается.

В процессе разработки материалов изобретения и в частности технического результата и независимого пункта формулы изобретения Заявитель осуществил оценку новизны изобретения по общим принципам и оценку изобретательского уровня по общим принципам, а также по "негативным" и "позитивным" правилам с использованием Правил составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение (от 20 сентября 1993 года) и Рекомендаций по вопросам экспертизы заявок на изобретения и полезные модели (Издание 2-е, 1997 г.).

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения, и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанную совокупность технических результатов. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Гайка слоистая может быть выполнена с образованием угла по крайней мере одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения (края сечения) меньше 180^o, что позволит повысить технологичность сборки резьбового соединения.

Гайка слоистая может быть выполнена так, что по крайней мере один из ее слоев будет выполнен переменной толщины, что позволит обеспечить технологичность сборки резьбового соединения.

Гайка слоистая может быть выполнена так, что толщина по крайней мере одного из ее слоев будет увеличиваться в направлении от одного края сечения к другому, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины гайки.

Гайка слоистая может быть выполнена так, что толщина по крайней мере одного из ее слоев будет увеличиваться в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины гайки.

Гайка слоистая может быть выполнена так, что толщина по крайней мере одного из ее слоев будет уменьшаться в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины гайки.

Гайка слоистая может быть выполнена с толщиной по крайней мере одного из слоев, меняющейся многократно, возрастая и убывая, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины.

Гайка слоистая может быть выполнена с толщиной по крайней мере одного из слоев, меняющейся многократно и периодически, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины.

Гайка слоистая может быть выполнена с выпуклой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины.

Гайка слоистая может быть выполнена с вогнутой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев относительно средней линии сечения, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины гайки.

Гайка слоистая может быть выполнена со ступенчатой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев, что позволит повысить технологичность сборки конструкций с использованием гайки.

Гайка слоистая может быть выполнена со ступенями, которые могут иметь увеличение или уменьшение толщины материала слоя при переходе от одной ступени к другой, что позволит повысить технологичность сборки конструкций.

Гайка слоистая может быть выполнена с изгибом и/или подгибом по крайней мере одного из краев, что позволит повысить технологичность сборки конструкций.

Гайка слоистая может быть выполнена с многократным изгибом и/или подгибом материала, в том числе с изменением вогнутости в том числе на противоположную, что позволит повысить технологичность сборки конструкций с использованием гайки.

Гайка слоистая может быть выполнена по крайней мере с одной выемкой на части длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев, что позволит повысить технологичность сборки конструкций.

Гайка слоистая может быть выполнена по крайней мере с одним выступом на части длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев, что позволит повысить технологичность сборки.

Гайка слоистая может быть выполнена по крайней мере с одним металлическим слоем, а также любой частью любого другого слоя металлической или неметаллической, что позволит обеспечить коррозионную стойкость гайки.

Гайка слоистая может быть выполнена по крайней мере с одной полостью по крайней мере на части длины линии границы по крайней мере между двумя близлежащими слоями, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение жесткости гайки.

Гайка слоистая может быть выполнена с периодическими полостями по крайней мере на части длины линии границы по крайней мере между двумя близлежащими слоями, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение жесткости гайки.

Гайка слоистая может быть выполнена по крайней мере с одной выемкой по крайней мере на одной из вершин сечения по крайней мере одного из слоев, что позволит повысить технологичность сборки конструкций с использованием гайки.

Гайка слоистая может быть выполнена по крайней мере с одним выступом по крайней мере на одной из вершин сечения по крайней мере одного из слоев, что позволит повысить технологичность сборки конструкций.

Гайка слоистая может быть выполнена по крайней мере с одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения и/или частью длины границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев сечения, содержащей в сечении фрагменты или комбинации переходящих друг в друга фрагментов: многоугольника, конического сечения прямого кругового конуса, что позволит повысить точность сборки конструкций.

Гайка может быть выполнена по крайней мере с одним разрывом в сечении по крайней мере одного из слоев. Причем разрывы по крайней мере одного из слоев могут выполняться многократно и периодически, что позволит повысить технологичность сборки конструкций.

Под термином "косое коническое сечение" следует понимать линию, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину при условии, что угол между секущей плоскостью и осью прямого кругового конуса отличен от прямого угла [6].

Термин "косое коническое сечение" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "идентификация" следует понимать установление соответствия как партии объектов, так и штучного объекта (товара) своему индивидуальному опознавательному знаку. Идентификация может быть осуществлена путем нанесения идентификатора (метки) на товар или введения идентификатора в товар (на его поверхность), например информационного сигнала о производителе гайки в виде формы боковой поверхности гладкой части стержня гайки.

Термин "идентификация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "гайка" понимается диск или деталь с отверстием и резьбой, например под болт. Гайка накручивается обычно на болт.

Термин "гайка" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "поперечное сечение" гайки понимается сечение, параллельное продольной оси гайки или перпендикулярное ее рабочей поверхности.

Термин "поперечное сечение" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "прочностные свойства" следует понимать способность материала и его конструкции сопротивляться разрушению, а также изменению формы, в том числе необратимому изменению формы (пластической деформации) при действии внешних нагрузок, в узком смысле - только сопротивление разрушению. Прочностные свойства твердых тел обусловлены в конечном счете силами взаимодействия между атомами и ионами, составляющими тело. Понятие "прочностные свойства" более широкое, чем прочность и объединяет собственно прочность, жесткость и устойчивость. Прочностные свойства зависят не только от самого материала, формы его поперечного или продольного сечения, но и от вида напряженного состояния (растяжение, сжатие, изгиб и др.), от условий эксплуатации (температура, скорость нагружения, длительность и число циклов нагружения, воздействие окружающей среды и т. д.). В зависимости от всех этих факторов в технике приняты различные меры прочности: предел прочности, предел текучести, предел усталости и др. Повышение прочностных свойств материалов достигается термической и механической обработкой, введением легирующих добавок в сплавы, радиоактивным облучением, применением армированных и композиционных материалов, формированием поперечного (продольного) сечения с максимально возможным моментом инерции в плоскости действия изгибающего (крутящего) момента.

Термин "прочностные свойства" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "жесткость" в узком смысле понимается характеристика элемента конструкции, определяющая его способность сопротивляться деформации (растяжению, изгибу, кручению и т. д.); зависит от геометрических характеристик сечения и физических свойств материала (модулей упругости).

Термин "жесткость" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "деформация" (от лат. deformatio - искажение) понимается изменение взаимного расположения точек твердого тела, при котором меняется расстояние между ними в результате внешних воздействий. Деформация называется упругой, если она исчезает после удаления воздействия, и пластической, если она полностью не исчезает. Наиболее простые виды деформации - растяжение, сжатие, изгиб, кручение.

Термин "деформация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "толщина гайки" понимается расстояние между верхней и нижней линиями (лицевой и тыльной стороной) границы продольного сечения гайки. Сечение гайки имеет края (вершины) и срединную часть.

Термин "толщина гайки" используется в данном контексте на притяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "плоскость" понимается простейшая поверхность. Понятие плоскость (подобно точке и прямой) принадлежит к числу основных понятий геометрии. Плоскость обладает тем свойством, что любая прямая, соединяющая две ее точки, целиком принадлежит ей. Пересечение плоскостей образует линию.

Термин "плоскость" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "изгиб" понимается вид деформации, характеризующийся искривлением (изменением кривизны) оси или срединной поверхности элемента (балки, стержня, плиты и т. п.) под действием внешней нагрузки. Различают изгибы: чистый, поперечный, продольный, продольно-поперечный.

Термин "изгиб" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "линия" понимается (от лат. linea) общая часть двух смежных областей поверхности. Движущаяся точка описывает при своем движении некоторую линию. В аналитической геометрии на плоскости линии выражаются уравнениями между координатами их точек. В прямоугольной системе координат линии разделяются в зависимости от вида уравнений. Если уравнение линии имеет вид F(x, y), где F (x, y) - многочлен n-й степени относительно x, y, то линия называется алгебраической кривой n-го порядка. Линия 1-го порядка есть прямая. Конические сечения относятся к линиям 1-го и 2-го порядка. Примеры неалгебраических линий - графики тригонометрических функций, логарифмические функции, показательные функции.

Термин "линия" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "комбинация" понимается (от позднелат. combinatio - соединение) сочетание, взаимное расположение чего-либо (напр., комбинация фрагментов линий).

Термин "комбинация" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "формообразующие операции" следует понимать гибку, скручивание, закатку, правку, вытяжку, рельефную формовку, прокатку и т.д. [7].

Термин "формообразуюшие операции" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Под термином "щелевидное отверстие" следует понимать отверстие в детали, например для резьбового крепежного соединения, у которого имеется большая и меньшая оси отверстия. Крепежная деталь в таком отверстии имеет возможность перемещения в направлении большей оси отверстия.

Термин "щелевидное отверстие" используется в данном контексте на протяжении всего описания, включая формулу изобретения.

Сущность изобретения и возможность его практической реализации поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено поперечное сечение гайки слоистой, на фиг. 2-7 изображены примеры конструктивного выполнения поперечного сечения гайки слоистой, на фиг. 8-21 изображены примеры конструктивного выполнения частей поперечного сечения гайки слоистой.

Гайка слоистая (фиг. 1) содержит в поперечном сечении по крайней мере два слоя 1 и 2 с границами лицевой 3 и тыльной 4 сторон, причем по крайней мере часть линии границы сечения по крайней мере одного из слоев на границе 3 лицевой стороны, и/или на границе 4 тыльной стороны, и/или по крайней мере на одной из вершин 5 по крайней мере одного из слоев сечения выполнены в виде фрагмента косого конического сечения 6 прямого кругового конуса.

В примерах конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг.1 и 2, образуемый вершинами 5 угол 7 может быть выполнен меньше 180^o.

В примерах конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг.1 - 13, один из слоев 1 (2) выполнен переменной толщины.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 2, толщина слоя 2 увеличивается в направлении от одного края 8 сечения к другому краю 9.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 3, толщина слоя 2 уменьшается в направлении от внутренней части 10 сечения к краям 8 и 9.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 4, толщина слоя 2 уменьшается в направлении от внутренней части 10 сечения к краю 9.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 5, толщина слоя 1 меняется многократно, возрастая и убывая.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 6, толщина слоя 1 (2) меняется многократно и периодически.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 7, часть длины линии границы лицевой стороны 3 относительно средней линии сечения слоя 1 выполнена выпуклой, а часть длины линии границы тыльной стороны 4 относительно средней линии сечения слоя 1 выполнена вогнутой.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 8, часть длины линии границы лицевой стороны 3 слоя 2 (она же тыльная сторона 4 слоя 1) выполнена со ступенями 11. Ступени 11 могут быть выполнены (фиг. 9) как с увеличением толщины по крайней мере одного из слоев (1) гайки слоистой при переходе от одной ступени к другой, так и с уменьшением.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг.10, последняя выполнена с изгибом и/или подгибом 12.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 11, изгиб и/или подгиб 12 материала выполнен многократным, в том числе с изменением вогнутости на противоположную.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 12, часть длины линии границы лицевой стороны 3 слоя 1 выполнена с выемкой 13.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 13, часть длины линии границы лицевой стороны 3 слоя 1 выполнена с выступом 14.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 14, слой 2 материала выполнен металлическим, а слой 1 выполнен с неметаллической частью 15 и с металлической частью 16.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 15, между слоями 1 и 2 материала выполнена полость 17.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 16, между слоями 1 и 2 материала выполнены периодические полости 17.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 17, вершина 5 слоя 1 материала выполнена с выемкой 18.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг.18, вершина 5 слоя 1 материала выполнена с выступом 19.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 19, край слоя 1 гайки слоистой содержит фрагмент окружности 25. В гайке слоистой по крайней мере одна из вершин 5 сечения и/или часть длины границы стороны сечения 3(4) могут содержать в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника (квадрата 20, прямоугольника 21, трапеции 22, ромба 23, треугольника 24 и т.д. и т.п.), конического сечения прямого кругового конуса (окружности 25, эллипса 26 и т.д. и т.п.).

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 20, толщина слоя 1 материала имеет разрыв 27.

В примере конструктивного выполнения гайки слоистой, изображенной на фиг. 21, разрывы 27 слоя 1 выполнены многократно и периодически.

Таким образом, применение данной гайки слоистой позволит достичь задачи изобретения.

Литература
1. Бронштейн И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике - М.: Наука, 1980. - 975 с.

2. Юсупов P.M. Статистические методы обработки результатов наблюдений - М.: МО, 1984. - 557 с.

3. Выгодский М.Я. Аналитическая геометрия - М.: Физматгиз, 1963. - 468 с.

4. Ермаков С. М. Математическая теория оптимального эксперимента - М.: Наука, 1987. - 317 с.

5. Демиденко Е.З. Линейная и нелинейная регрессии - М.: Финансы и статистика, 1981. - 291 с.

6. Математический энциклопедический словарь - М.: "Советская энциклопедия", 1988 г., 847 с.

7. В.А.Мастеров, В.С.Берковский. Теория пластической деформации и обработка металлов давлением - М.: Металлургия, 1989 г., 399 с.

Claims (24)

1. Гайка слоистая, содержащая в поперечном сечении по крайней мере два слоя, отличающаяся тем, что по крайней мере на границе лицевой и/или тыльной стороны по крайней мере одного из слоев и/или по крайней мере на одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде фрагмента и/или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса.

2. Гайка слоистая по п.1, отличающаяся тем, что угол по крайней мере одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения последней меньше 180^o.

3. Гайка слоистая по любому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что по крайней мере один из слоев последней выполнен переменной толщины.

4. Гайка слоистая по п.3, отличающаяся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев последней увеличивается в направлении от одного края сечения к другому.

5. Гайка слоистая по п.3, отличающаяся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев последней увеличивается в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев.

6. Гайка слоистая по п.3, отличающаяся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев последней уменьшается в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев.

7. Гайка слоистая по пп.3 - 6, отличающаяся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев последней меняется многократно, возрастая и убывая.

8. Гайка слоистая по пп.3 - 6, отличающаяся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев последней меняется многократно и периодически.

9. Гайка слоистая по любому из пп.1 - 8, отличающаяся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев относительно средней линии сечения слоя последней выполнена выпуклой.

10. Гайка слоистая по любому из пп.1 - 9, отличающаяся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев относительно средней линии сечения слоя последней выполнена вогнутой.

11. Гайка слоистая по любому из пп.1 - 10, отличающаяся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев последней выполнена ступенчатой.

12. Гайка слоистая по п.11, отличающаяся тем, что ступени могут быть выполнены как с увеличением толщины материала слоя последней при переходе от одной ступени к другой, так и с уменьшением.

13. Гайка слоистая по любому из пп.1 - 12, отличающаяся тем, что по крайней мере один ее край выполнен с изгибом и/или подгибом.

14. Гайка слоистая по п.13, отличающаяся тем, что изгиб и/или подгиб может быть выполнен многократным с изменением вогнутости последней в том числе на противоположную.

15. Гайка слоистая по любому из пп.1 - 14, отличающаяся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев последней выполнена по крайней мере с одной выемкой.

16. Гайка слоистая по любому из пп.1 - 15, отличающаяся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев последней выполнена по крайней мере с одним выступом.

17. Гайка слоистая по любому из пп.1 - 16, отличающаяся тем, что по крайней мере один из слоев последней выполнен металлическим, а любая часть любого другого слоя выполнена металлической или неметаллической.

18. Гайка слоистая по любому из пп.1 - 17, отличающаяся тем, что часть длины линии границы по крайней мере между двумя близлежащими слоями последней выполнена по крайней мере с одной полостью.

19. Гайка слоистая по п.18, отличающаяся тем, что полости в последней выполнены периодическими.

20. Гайка слоистая по любому из пп.1 - 19, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из вершин по крайней мере одного из слоев сечения последней выполнена по крайней мере с одной выемкой.

21. Гайка слоистая по любому из пп.1 - 20, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из вершин по крайней мере одного из слоев сечения последней выполнена по крайней мере с одним выступом.

22. Гайка слоистая по любому из пп.9 - 21, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из вершин по крайней мере одного из слоев сечения и/или часть длины границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев сечения последней выполнены из группы, содержащей в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника, конического сечения прямого кругового конуса.

23. Гайка слоистая по любому из пп.3 - 22, отличающаяся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев последней имеет по крайней мере один разрыв.

24. Гайка слоистая по п.20, отличающаяся тем, что разрывы толщины выполнены многократно и периодически.

Images