RU2416041C2 - Procedure and device for arrest of threaded connections - Google Patents

Procedure and device for arrest of threaded connections Download PDF

Info

Publication number
RU2416041C2
RU2416041C2 RU2009127100/11A RU2009127100A RU2416041C2 RU 2416041 C2 RU2416041 C2 RU 2416041C2 RU 2009127100/11 A RU2009127100/11 A RU 2009127100/11A RU 2009127100 A RU2009127100 A RU 2009127100A RU 2416041 C2 RU2416041 C2 RU 2416041C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
nut
bolt
protrusion
lug
Prior art date
Application number
RU2009127100/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009127100A (en
Inventor
Геннадий Ашотович Амирьянц (RU)
Геннадий Ашотович Амирьянц
Александр Владимирович Фролов (RU)
Александр Владимирович Фролов
Original Assignee
Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2009127100/11A priority Critical patent/RU2416041C2/en
Publication of RU2009127100A publication Critical patent/RU2009127100A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2416041C2 publication Critical patent/RU2416041C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Plates (AREA)
  • Bolts, Nuts, And Washers (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: procedure for arrest of threaded connections by means of fixing device including nut, bolt or pin, and plate consists in fabrication of plate with orifice in centre. The plate is made out of an alloyed sheet with shape memory effect. Further, a lug with a single free end and free sides is made on a periphery region of the plate. Successively the plate is heated to temperature of the end of austenite transformation and is shaped flat, where upon it is cooled to temperature of the end of austenite transformations and the lug on it is bent at angle to the plane of the plate. The plate is secured to one of connected elements and is connected to another connected element by means of the bolt and nut or pin with the nut; also, either a head of the bolt, or the nut have corresponding recesses for the lug. For release the lug of the plate is heated to temperature of the end of austenite transformations, where upon the lug is straightened. The fixing device for implementation of the said procedure consists of the nut, bolt or pin and the plate. The plate made out of alloy with the shape memory effect has the central orifice and the lug with the single free end and free sides; the lug is bent to plane of the plate at angle. Depth of recess changes in the direction of screwing from zero to maximum, also maximal depth of the recess along axis of rotation corresponds to height of the lug.
EFFECT: raised reliability of arresting device with possibility of arrest release.
5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к автомобильной, железнодорожной, судостроительной, авиационной и ракетной промышленности и предназначено для использования при крепеже деталей в местах с ограниченным пространством для доступа.The invention relates to the automotive, railway, shipbuilding, aviation and rocket industries and is intended for use in fastening parts in places with limited space for access.

Известны способы стопорения резьбовых соединений - постановка контргайки, установка пружинной шайбы. Недостатками этих способов является то, что они не гарантируют самоотвинчивание резьбового соединения при вибрациях, переменных и ударных нагрузках. Известен способ стопорения резьбовых соединений - прошивание группы винтов проволокой. Известен также способ стопорения резьбовых соединений - жесткое соединение гайки со стержнем болта или шпилькой с помощью шплинта. Недостатком этих способов является невозможность их применения при ограниченном пространстве для доступа. Известен способ стопорения резьбовых соединений с деталью с помощью специальной шайбы, имеющей форму уголка. Недостатком этого способа является невозможность его применения при отсутствии ребра поверхности детали около гайки (Детали машин, М.Н.Иванов, В.А.Финогенов, М.: Высш. шк. 2005. 408 с.).Known methods for locking threaded connections - setting a lock nut, installing a spring washer. The disadvantages of these methods is that they do not guarantee self-unscrewing of the threaded connection under vibration, variable and shock loads. A known method of locking threaded connections is flashing a group of screws with wire. There is also known a method of locking threaded connections - a rigid connection of the nut to the bolt rod or stud using a cotter pin. The disadvantage of these methods is the impossibility of their use with limited access space. A known method of locking threaded connections with a part using a special washer having the shape of a corner. The disadvantage of this method is the impossibility of its application in the absence of a rib of the surface of the part near the nut (Machine parts, M.N. Ivanov, V.A. Finogenov, M .: Higher school. 2005. 408 p.).

Наиболее близким из известных способов стопорения резьбовых соединений является способ стопорения гайки с помощью специальной планки (фиг.1), состоящий в завинчивании гайки на стержне болта (шпильке), вставленном в скрепляемую деталь, установке специальной планки, стопорящей гайку, крепящейся к детали с помощью винта. Недостатком этого способа является невозможность его применения при ограниченном пространстве для доступа, а также при недопустимости выполнения в скрепляемой детали резьбового отверстия под винт, с помощью которого к этой детали крепится специальная планка.The closest known method of locking the threaded connections is the method of locking the nut using a special strap (figure 1), which consists in tightening the nut on the bolt rod (stud) inserted into the fastened part, installing a special strap locking the nut that is attached to the part with screw. The disadvantage of this method is the impossibility of its use with limited space for access, as well as the inadmissibility of the execution in the fastened part of the threaded hole for the screw, with which a special strap is attached to this part.

Задачей данного изобретения является создание способа стопорения резьбового соединения, предназначенного для применения в ограниченном пространстве для доступа.The objective of the invention is to provide a method of locking the threaded connection, intended for use in a limited space for access.

Технический результат заключается в повышенной надежности стопорящего устройства при ограниченном пространстве для доступа, а также в возможности снять стопорение.The technical result consists in the increased reliability of the locking device with limited access space, as well as the ability to remove the locking.

Решение поставленной задачи и технический результат достигается тем, что в способе стопорения резьбовых соединений с помощью крепежного устройства, состоящего из гайки, болта или шпильки и пластины, пластину с отверстием в центре изготавливают из листа сплава с эффектом памяти формы, затем на периферийной области пластины делают выступ с одним свободным торцом и свободными боковыми сторонами, потом пластину нагревают до температуры конца аустенитных превращений и придают ей форму плоскости, после чего ее охлаждают до температуры конца мартенситных превращений и отгибают выступ на ней под углом к плоскости пластины, затем пластина крепится на одной из скрепляемых деталей, после чего детали соединяются с помощью болта с гайкой или шпильки с гайкой, причем либо головка болта, либо гайка имеют соответствующие выемки под выступ; для снятия стопорения выступ пластины нагревают до температуры конца аустенитных превращений, после чего его выпрямляют.The solution of the problem and the technical result is achieved by the fact that in the method of locking the threaded connections using a fastening device consisting of a nut, bolt or stud and plate, a plate with a hole in the center is made of an alloy sheet with a shape memory effect, then on the peripheral area of the plate a protrusion with one free end and free sides, then the plate is heated to the temperature of the end of the austenitic transformations and give it the shape of a plane, after which it is cooled to the temperature of the end martensitic transformations and bend the protrusion on it at an angle to the plane of the plate, then the plate is mounted on one of the fastened parts, after which the parts are connected using a bolt with a nut or a stud with a nut, and either the head of the bolt or nut has corresponding recesses for the protrusion; to remove locking, the protrusion of the plate is heated to the temperature of the end of the austenitic transformations, after which it is straightened.

Решение поставленной задачи и технический результат достигаются также тем, что пластина жестко крепится к накладке, закрепленной на одной из скрепляемых деталей.The solution of the problem and the technical result are also achieved by the fact that the plate is rigidly attached to the plate mounted on one of the fastened parts.

Решение поставленной задачи и технический результат достигаются также тем, что крепежное устройство для осуществления способа, состоящее из болта с гайкой или шпильки с гайкой и пластины, изготовленной из сплава с памятью формы, имеет центральное отверстие и выступ с одним свободным торцом и свободными боковыми сторонами, который отогнут под углом к плоскости пластины, глубина выемки под выступ изменяется в направлении завинчивания от нуля до максимума, причем максимальная глубина выемки вдоль оси вращения соответствует высоте выступа.The solution of the problem and the technical result are also achieved by the fact that the mounting device for implementing the method, consisting of a bolt with a nut or a stud with a nut and a plate made of an alloy with shape memory, has a central hole and a protrusion with one free end and free sides, which is bent at an angle to the plane of the plate, the depth of the notch under the protrusion changes in the direction of screwing from zero to maximum, and the maximum depth of the notch along the axis of rotation corresponds to the height of the protrusion .

Решение поставленной задачи и технический результат достигается также тем, что в крепежном устройстве гайка или головка болта имеют фланец с выемками под выступ, причем опорная поверхность фланца совпадает с опорной поверхностью гайки или головки болта.The solution of the problem and the technical result is also achieved by the fact that in the mounting device, the nut or bolt head has a flange with recesses for the protrusion, and the supporting surface of the flange coincides with the supporting surface of the nut or bolt head.

Решение поставленной задачи и технический результат достигается также тем, что в крепежном устройстве выступ выполнен в форме сектора кольца, свободные боковые стороны которого ориентированы по дугам окружностей, центр которых лежит на оси отверстия пластины, а свободный торец - в радиальном направлении.The solution of the problem and the technical result is also achieved by the fact that in the mounting device, the protrusion is made in the form of a ring sector, the free sides of which are oriented along the arcs of circles, the center of which lies on the axis of the plate hole, and the free end in the radial direction.

На фиг.1 изображен способ стопорения гайки с помощью специальной планки, которая стопорит гайку и крепится к детали с помощью винта (наиболее близкий из известных способов стопорения резьбовых соединений).Figure 1 shows a method of locking the nut using a special strap that locks the nut and is attached to the part using a screw (the closest known method of locking the threaded connections).

На фиг.2 изображена пластина, изготовленная из листа сплава с эффектом памяти формы.Figure 2 shows a plate made of an alloy sheet with a shape memory effect.

На фиг.3 изображен болт, головка которого имеет впадины под выступ пластины.Figure 3 shows a bolt, the head of which has a hollow under the protrusion of the plate.

Для изготовления устройства из сплава с памятью формы, например никелида титана, Fe-Mn-Si, Fe-Ni, Cu-Al или др., вырезают круглую пластину, в центре которой вырезают отверстие, а на периферийной части делают вырез таким образом, чтобы получился выступ с одним свободным торцом и свободными боковыми сторонами. После этого пластину нагревают до температуры конца аустенитных превращений и придают ей форму плоскости, затем охлаждают до температуры конца мартенситных превращений и отгибают выступ под углом к плоскости пластины. Затем пластину жестко соединяют с накладкой, опорная поверхность которой - плоскость, перпендикулярная оси резьбового соединения. Если опорная поверхность детали - плоскость, перпендикулярная оси резьбового соединения, то возможно отсутствие накладки и установка пластины из сплава с эффектом памяти формы непосредственно на опорную поверхность детали. Изготавливают болт (гайку) с плоской опорной поверхностью, перпендикулярной оси резьбового соединения, причем в периферийной области опорной поверхности болта или гайки выполнены впадины.To make a device from an alloy with a shape memory, for example, titanium nickelide, Fe-Mn-Si, Fe-Ni, Cu-Al or others, a round plate is cut out, in the center of which a hole is cut out, and a cut is made on the peripheral part so that the ledge turned out with one free end and free lateral sides. After that, the plate is heated to the temperature of the end of the austenitic transformations and gives it a plane shape, then it is cooled to the temperature of the end of the martensitic transformations and the protrusion is bent at an angle to the plane of the plate. Then the plate is rigidly connected to the plate, the supporting surface of which is a plane perpendicular to the axis of the threaded connection. If the supporting surface of the part is a plane perpendicular to the axis of the threaded connection, then there may be no lining and installation of an alloy plate with a shape memory effect directly on the supporting surface of the part. A bolt (nut) is made with a flat abutment surface perpendicular to the axis of the threaded connection, and hollows are made in the peripheral region of the abutment surface of the bolt or nut.

Пластина может быть также установлена на опорной поверхности гайки или болта, при этом впадины под выступ выполняются в опорной поверхности детали.The plate can also be installed on the supporting surface of the nut or bolt, while the hollows under the protrusion are performed in the supporting surface of the part.

При необходимости снятия стопорения пластину нагревают, в результате чего выступ на ней выпрямляется.If it is necessary to remove the lock, the plate is heated, as a result of which the protrusion on it is straightened.

Крепежное устройство состоит из гайки, болта или шпильки и пластины с центральным отверстием. Пластина изготавливается из материала с памятью формы и имеет выступ с одним свободным торцом и свободными боковыми сторонами, который отогнут под углом к плоскости пластины (фиг.2), а гайка или головка болта со стороны опорной поверхности имеет выемки, по форме и размерам совпадающие с выступом пластины, причем максимальная глубина выемки вдоль оси вращения соответствует высоте выступа и изменяется в направлении завинчивания от нуля до максимума (фиг.3).The mounting device consists of a nut, bolt or stud and a plate with a central hole. The plate is made of a material with shape memory and has a protrusion with one free end and free sides, which is bent at an angle to the plane of the plate (Fig. 2), and the nut or bolt head on the side of the supporting surface has recesses in shape and size matching with the protrusion of the plate, and the maximum depth of the recess along the axis of rotation corresponds to the height of the protrusion and changes in the direction of screwing from zero to maximum (figure 3).

Угол отгиба выступа должен быть больше нуля, но меньше 90°. Величина угла отгиба выступа выбирается в соответствии с требуемой силой стопорения, рассчитываемой в зависимости от условий эксплуатации.The bending angle of the protrusion should be greater than zero, but less than 90 °. The angle of the bend of the protrusion is selected in accordance with the required locking force, calculated depending on the operating conditions.

Крепежное устройство также имеет варианты исполнения.The mounting device also has options.

В частности, гайка или головка болта в качестве опорной поверхности могут иметь фланец с выемками под выступ. Фланец увеличивает площадь поверхности контакта головки болта или гайки с деталью (площадь опорной поверхности головки болта или гайки).In particular, the nut or bolt head as a supporting surface may have a flange with recesses for the protrusion. The flange increases the surface area of contact of the head of the bolt or nut with the part (the area of the supporting surface of the head of the bolt or nut).

Выступ на крепежном устройстве может иметь различную форму: прямоугольную, форму трапеции и т.д. В частности, он может быть выполнен в форме сектора кольца, свободные боковые стороны которого ориентированы по дугам окружностей, центр лежит на оси отверстия пластины, а свободный торец - в радиальном направлении (фиг.2).The protrusion on the mounting device may have a different shape: rectangular, trapezoid shape, etc. In particular, it can be made in the form of a sector of the ring, the free sides of which are oriented along the arcs of circles, the center lies on the axis of the hole of the plate, and the free end in the radial direction (figure 2).

Работу предлагаемого изобретения покажем на следующем примере.The work of the invention will be shown in the following example.

Допустим, что на резьбовое соединение с метрической резьбой действует осевая сила F=500 кг, тогда сила трения, действующая в метрической резьбе, будет равна Fтp=1.15*f*F, где f - коэффициент трения. Fтр=1.15*0.15*500 кг=86.25 кг. Примем, что длина выступа пластины (размер в направлении завинчивания гайки (болта)) L=0.5 см, ширина выступа пластины b=0.6 см, толщина пластины δ=0.1 см. Изгибная жесткость выступа:Suppose that an axial force F = 500 kg acts on a threaded connection with a metric thread, then the friction force acting in the metric thread will be F tp = 1.15 * f * F, where f is the coefficient of friction. F Tr = 1.15 * 0.15 * 500 kg = 86.25 kg. We assume that the length of the protrusion of the plate (size in the direction of screwing the nut (bolt)) is L = 0.5 cm, the width of the protrusion of the plate is b = 0.6 cm, the thickness of the plate is δ = 0.1 cm. The flexural rigidity of the protrusion:

Figure 00000001
Figure 00000001

Определим критическую силу потери устойчивости выступа Ркр:Define the critical strength of the stability loss of the ledge P cr :

Figure 00000002
Figure 00000002

где π - число Пи.where π is the number Pi.

Сила Т, препятствующая отвинчиванию изобретенного болта (гайки), будет равна:The force T, preventing the unscrewing of the invented bolt (nut), will be equal to:

Т=Fтр+Ркр=86.25 кг+246.73 кг=332.98 кг.T = F Tr + P cr = 86.25 kg + 246.73 kg = 332.98 kg.

Заметим, что для стандартного болта (гайки) эта сила равна:Note that for a standard bolt (nut) this force is equal to:

Т=Fтр=86.25 кг.T = F Tr = 86.25 kg.

Значительное увеличение силы, препятствующей отвинчиванию болта (гайки), подтверждает возможность осуществления изобретения.A significant increase in the force preventing the unscrewing of the bolt (nut) confirms the possibility of carrying out the invention.

Claims (5)

1. Способ стопорения резьбовых соединений с помощью крепежного устройства, состоящего из гайки, болта или шпильки и пластины, отличающийся тем, что из листа сплава с эффектом памяти формы изготавливают пластину с отверстием в центре, затем на периферийной области пластины делают выступ с одним свободным торцом и свободными боковыми сторонами, потом пластину нагревают до температуры конца аустенитных превращений и придают ей плоскую форму, после чего ее охлаждают до температуры конца мартенситных превращений и отгибают выступ на ней под углом к плоскости пластины, затем пластина крепится на одной из скрепляемых деталей и соединяется с другой скрепляемой деталью с помощью болта с гайкой или шпильки с гайкой, причем либо головка болта, либо гайка имеют соответствующие выемки под выступ, а для снятия стопорения выступ пластины нагревают до температуры конца аустенитных превращений, после чего его выпрямляют.1. A method of locking threaded joints using a fastening device consisting of a nut, bolt or stud and plate, characterized in that a plate with a hole in the center is made from an alloy sheet with a shape memory effect, then a protrusion with one free end is made on the peripheral region of the plate and free sides, then the plate is heated to the temperature of the end of the austenitic transformations and flattened, after which it is cooled to the temperature of the end of the martensitic transformations and the protrusion on it is bent glom to the plane of the plate, then the plate is mounted on one of the fastened parts and connected to the other fastened part using a bolt with a nut or a stud with a nut, and either the head of the bolt or the nut has corresponding recesses for the protrusion, and to remove the lock, the protrusion of the plate is heated to temperature of the end of austenitic transformations, after which it is straightened. 2. Способ стопорения резьбовых соединений по п.1, отличающийся тем, что пластина жестко крепится к накладке, установленной на одной из скрепляемых деталей.2. The method of locking threaded connections according to claim 1, characterized in that the plate is rigidly attached to the plate mounted on one of the fastened parts. 3. Крепежное устройство для осуществления способа по п.1, состоящее из гайки, болта или шпильки, и пластины, в котором пластина, изготовленная из сплава с эффектом памяти формы, имеет центральное отверстие и выступ с одним свободным торцом и свободными боковыми сторонами, который отогнув под углом к плоскости пластины, глубина выемки изменяется в направлении завинчивания от нуля до максимума, причем максимальная глубина выемки вдоль оси вращения соответствует высоте выступа.3. The fastening device for implementing the method according to claim 1, consisting of a nut, bolt or stud, and a plate, in which a plate made of an alloy with a shape memory effect has a central hole and a protrusion with one free end and free sides, which bending at an angle to the plane of the plate, the depth of the recess varies in the screwing direction from zero to maximum, and the maximum depth of the recess along the axis of rotation corresponds to the height of the protrusion. 4. Крепежное устройство по п.3, отличающееся тем, что гайка или головка болта в качестве опорной поверхности имеют фланец с выемками под выступ.4. The fastening device according to claim 3, characterized in that the nut or bolt head as a supporting surface has a flange with recesses for the protrusion. 5. Крепежное устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что выступ выполнен в форме сектора кольца, свободные боковые стороны которого ориентированы по дугам окружностей, центр которых лежит на оси отверстия пластины, а свободный торец - в радиальном направлении. 5. The fastening device according to claim 3 or 4, characterized in that the protrusion is made in the form of a ring sector, the free sides of which are oriented along the arcs of circles, the center of which lies on the axis of the hole of the plate, and the free end in the radial direction.
RU2009127100/11A 2009-07-16 2009-07-16 Procedure and device for arrest of threaded connections RU2416041C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009127100/11A RU2416041C2 (en) 2009-07-16 2009-07-16 Procedure and device for arrest of threaded connections

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009127100/11A RU2416041C2 (en) 2009-07-16 2009-07-16 Procedure and device for arrest of threaded connections

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009127100A RU2009127100A (en) 2011-01-27
RU2416041C2 true RU2416041C2 (en) 2011-04-10

Family

ID=44052306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009127100/11A RU2416041C2 (en) 2009-07-16 2009-07-16 Procedure and device for arrest of threaded connections

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2416041C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533705C1 (en) * 2013-05-20 2014-11-20 Открытое акционерное общество "Центр судоремонта "Звездочка" Method and device for tightening and loosening of high-load threaded joint

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2533705C1 (en) * 2013-05-20 2014-11-20 Открытое акционерное общество "Центр судоремонта "Звездочка" Method and device for tightening and loosening of high-load threaded joint

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009127100A (en) 2011-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8920089B1 (en) Device for securing a panel to a mounting stud
US10060465B2 (en) Anti-loosening bolt
US9188276B2 (en) Magnetic mounting system
US20130118627A1 (en) Tuned response duct clamp
DE102008059092B4 (en) electric motor
RU2416041C2 (en) Procedure and device for arrest of threaded connections
US8702363B2 (en) Lock nut and a fastening unit comprising the same
WO2005103512A1 (en) Looseness preventing nut
EP1364430B1 (en) Double-ended grounding bolt
WO2011090382A1 (en) System of fastening elements defined by a nut and a drawbar; drawbar and nut
EP1933044A2 (en) Two-piece, free running, prevailing torque nut
EP2395249A1 (en) Segmented thread and connecting arrangement
US20110150652A1 (en) Turbine assemblies
JP5927736B2 (en) Cross support bracket
JP2014214788A (en) Intersection part supporting fitting
JP2009299704A (en) Nut looseness preventive clip
CN110966296A (en) Bolt sleeve and connection anti-loosening method thereof
US20170002669A1 (en) Mechanical fastening system for rotating or stationary components
JP2017014709A (en) Hook bolt and hook bolt unit
JP2007016882A (en) Automatic tightening means
JP2009144789A (en) Clip nut
US20110268495A1 (en) Connecting arrangement and method fof fastening a bolt
JP5232069B2 (en) Fence panel mounting bracket
KR102652225B1 (en) Holder for grating panel
JP3182622U (en) Mounting bracket

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130717

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150610

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170717