RU2418999C1 - Procedure for connection of parts - Google Patents
Procedure for connection of parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2418999C1 RU2418999C1 RU2009134754/11A RU2009134754A RU2418999C1 RU 2418999 C1 RU2418999 C1 RU 2418999C1 RU 2009134754/11 A RU2009134754/11 A RU 2009134754/11A RU 2009134754 A RU2009134754 A RU 2009134754A RU 2418999 C1 RU2418999 C1 RU 2418999C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parts
- connection
- sleeve
- procedure
- straps
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способам соединения металлических деталей с деталями из композиционных материалов, охватывающих одна другую (например, металлический наконечник и углепластиковый стержень), используемых преимущественно в космических аппаратах в условиях открытого космоса при воздействии растягивающих нагрузок.The invention relates to methods for connecting metal parts with parts made of composite materials spanning one another (for example, a metal tip and a carbon fiber rod), used mainly in spacecraft in open space under the influence of tensile loads.
Известен способ соединения деталей, охватывающих одна другую и работающих в условиях знакопеременных температур, с помощью клея по патенту №2179268, при котором склеиваемые детали, охватывающие одна другую, подготавливают и между ними помещают теплопроводную сетчатую основу, поверх которой наносят слой клея, совмещают и фиксируют детали, при этом в качестве теплопроводной сетчатой основы используют трикотажный шнур-чулок из металлонитей, толщина которого в растянутом состоянии близка, но не больше толщины клеевого слоя между соединяемыми деталями, который надевают на охватываемую деталь с облеганием и перед совмещением деталей фиксируют его край от сползания.A known method of connecting parts covering one another and working in conditions of alternating temperatures, using the adhesive according to patent No. 2179268, in which glued parts covering one another are prepared and a heat-conducting mesh base is placed between them, on top of which an adhesive layer is applied, they are combined and fixed details, in this case, as a heat-conducting mesh base, a knitted cord-stocking of metal threads is used, the thickness of which in the stretched state is close, but not more than the thickness of the adhesive layer between the joined details that put on the male part to fit and fix the details before combining the edge from slipping.
Недостатками такого соединения являются:The disadvantages of this connection are:
- при ограниченных из конструктивных соображений габаритах охватывающей детали, поперечного сечения охватываемой детали и значительных осевых нагрузках (например, длина охватывающей детали 20 мм, диаметр охватывающей детали 9 мм, диаметр стержня 3 мм, растягивающая нагрузка 200 кг) данный тип соединения не обеспечивает требуемой прочности и надежности соединения из-за малой площади клея, особенно при крайних положительных температурах;- if the dimensions of the female part are limited, due to structural considerations, the cross section of the male part and significant axial loads (for example, the length of the female part is 20 mm, the diameter of the female part is 9 mm, the diameter of the rod is 3 mm, the tensile load is 200 kg), this type of connection does not provide the required strength and reliability of the connection due to the small area of glue, especially at extreme positive temperatures;
- качество клеевого соединения зависит от равномерности сетчатой структуры установленного шнура-чулка, которая может быть нарушена при установке охватывающей детали;- the quality of the adhesive joint depends on the uniformity of the mesh structure of the installed stocking cord, which may be impaired when installing the female part;
- при повреждении охватывающей детали или охватываемой детали соединение не ремонтопригодно.- if the female part or male part is damaged, the connection is not repairable.
Известен узел соединения трубчатой детали с плоской, описанный в SU 378667 A, F16B 17/00, 13.07.1973, в котором с целью обеспечения возможности соединения трубчатой детали, имеющей на концах бурт, втулку, установленную в плоской детали, выполняют из эластичного материала с разделенным на сектора наружным выступом, имеющим в сечении яйцевидную форму и осуществляющим зажим бурта трубки (прототип).A knot for connecting a tubular part to a flat one is described in SU 378667 A, F16B 17/00, 07/13/1973, in which, in order to enable the tubular part to have a collar at its ends, a sleeve installed in a flat part is made of elastic material with divided into sectors by an external protrusion, having an ovoid shape in cross section and clamping the tube collar (prototype).
Недостатком прототипа является то, что его использование в ограниченных малыми габаритами узлах, работающих в условиях знакопеременных температур при воздействии высоких растягивающих нагрузок, приведет к увеличению габаритов соединения как минимум в поперечном сечении из за необходимости усиления эластичной втулки (при диаметре 9 мм эластичный элемент будет нести крайне малую нагрузку, кроме того, каждый сектор втулки работает как рычаг, и в месте перехода сектора на основную сплошную часть втулки нагрузка увеличивается, стремясь оторвать сектор. Это явление потребует дополнительного усиления эластичной втулки). Кроме того, эластичная втулка при затяжке гайки создает предварительное нагружение на трубчатый элемент (в нашем случае на углепластиковый стержень) в направлении его оси, стремясь его раздавить, что значительно снижает несущую способность соединения при воздействии рабочей нагрузки, которую оно должно выдержать. Наличие большого количества секторов во втулке не гарантирует равенства величины давления каждого сектора втулки на трубчатый элемент (стержень), что приведет к неравномерности нагружения по сечению в месте контакта втулки и трубчатого элемента, а это также скажется на несущей способности соединения, так как детали из композиционных материалов чувствительны к неравномерному нагружению. Также к неравномерному нагружению приведет и тот факт, что при затяжке гайки сектора, поворачиваясь вокруг своего основания, сильнее будут давить на ту часть бурта, которая ближе к цилиндрической части трубчатого элемента (стержня), чем на его край, таким образом несущая способность соединения уменьшится.The disadvantage of the prototype is that its use in limited small dimensions of the nodes operating in alternating temperatures when exposed to high tensile loads will lead to an increase in the dimensions of the connection at least in cross section due to the need to strengthen the elastic sleeve (with a diameter of 9 mm the elastic element will bear extremely small load, in addition, each sector of the sleeve works as a lever, and at the point of transition of the sector to the main solid part of the sleeve, the load increases, striving from tear sector. This phenomenon requires additional amplification elastic sleeve). In addition, when the nut is tightened, the elastic sleeve preloads the tubular element (in our case, the carbon fiber rod) in the direction of its axis, trying to crush it, which significantly reduces the bearing capacity of the joint when it has to withstand the working load. The presence of a large number of sectors in the sleeve does not guarantee equality of the pressure value of each sector of the sleeve on the tubular element (rod), which will lead to uneven loading over the cross section at the junction of the sleeve and the tubular element, and this will also affect the bearing capacity of the joint, since the parts are made of composite materials are sensitive to uneven loading. Also, uneven loading will result in the fact that when tightening the nuts of the sector, turning around their base, they will put more pressure on that part of the shoulder that is closer to the cylindrical part of the tubular element (rod) than its edge, thus the joint bearing capacity will decrease .
Наконец, эластичная втулка при воздействии факторов космического пространства (радиация, экстремальные температуры, вакуум) быстро разрушится.Finally, the elastic sleeve under the influence of space factors (radiation, extreme temperatures, vacuum) will quickly collapse.
Задачами заявляемого способа соединения металлических деталей с деталями из композиционных материалов являются:The objectives of the proposed method for connecting metal parts with parts made of composite materials are:
- повышение прочности и надежности соединения металлических деталей с деталями из композиционных материалов;- increasing the strength and reliability of the connection of metal parts with parts made of composite materials;
- обеспечение ремонтопригодности соединения.- ensuring maintainability of the connection.
Поставленные задачи решаются за счет того, что детали совмещают таким образом, что одна деталь охватывает другую, на конце которой выполнен увеличивающийся в поперечном сечении в направлении к торцу элемент, сопрягающийся с полостью, выполненной в охватывающей детали, после чего их фиксируют. Охватываемую деталь выполняют из композиционного материала, а охватывающую деталь - из металла, при этом ее выполняют сборной, состоящей из накладок с наружной резьбой и гильзы с внутренней резьбой, и собирают последовательно, совмещая сначала накладки с охватываемой деталью, а затем гильзу с накладками.The tasks are solved due to the fact that the parts are combined in such a way that one part covers another, at the end of which an element is made, increasing in cross section towards the end, mating with a cavity made in the covering part, after which they are fixed. The covered part is made of composite material, and the female part is made of metal, while it is made of a team consisting of overlays with an external thread and sleeves with an internal thread, and assembled sequentially, combining the overlays with the covered part first, and then the sleeve with overlays.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид соединения, на фиг.2 - охватываемая деталь (стержень) из композиционного материала, на фиг.3 - охватывающая деталь (металлический наконечник).The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the connection, Fig.2 is a covered part (rod) of composite material, Fig.3 is a covering part (metal tip).
Стержень 1 выполнен в виде цилиндра из однонаправленного углеродного волокна, соединенного между собой связующим. На конце стержня при его изготовлении формируют обратный конус таким образом, что волокна в конусной части стержня направлены вдоль образующей конуса и распределены равномерно. Пустоту в конусной части стержня заполняют связующим с добавленным в него измельченным углеродным волокном, после чего стержень полимеризуют. Наконечник 2 состоит из трех частей - двух внутренних накладок 3 и 4 и наружной, соединяющей накладки, гильзы 5. Накладки 3 и 4 получают из одного тела вращения, имеющего наружную резьбу, внутри которого выполнен конус, повторяющий по форме конус на конце стержня, и разрезанного по плоскости симметрии. Гильза 5 представляет собой тело вращения, имеющее внутреннюю резьбу, для взаимодействия при сборке соединения с накладками.The rod 1 is made in the form of a cylinder of unidirectional carbon fiber, interconnected by a binder. At the end of the rod during its manufacture, a reverse cone is formed in such a way that the fibers in the conical part of the rod are directed along the generatrix of the cone and are evenly distributed. The void in the conical part of the rod is filled with a binder with the chopped carbon fiber added to it, after which the rod is polymerized. The tip 2 consists of three parts - two
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
На конусную часть охватываемой детали (стержня) устанавливают накладки, после чего устанавливают соединяющую накладки гильзу.On the conical part of the covered part (rod), the plates are installed, after which the sleeve connecting the plates is installed.
Реализуемый таким образом способ соединения металлических деталей с деталями из композиционных материалов позволяет решить поставленные задачи по повышению прочности и надежности соединения. Благодаря тому, что соединение разъемное, можно заменить любую вышедшую из строя деталь.The method of joining metal parts with parts made of composite materials implemented in this way allows us to solve the problems posed to increase the strength and reliability of the connection. Due to the fact that the connection is detachable, any failed part can be replaced.
Данный способ испытан на опытном образце в ОАО ИСС. Результаты испытаний свидетельствуют о достижении поставленных задач.This method is tested on a prototype at JSC ISS. The test results indicate the achievement of the objectives.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009134754/11A RU2418999C1 (en) | 2009-09-16 | 2009-09-16 | Procedure for connection of parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009134754/11A RU2418999C1 (en) | 2009-09-16 | 2009-09-16 | Procedure for connection of parts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2418999C1 true RU2418999C1 (en) | 2011-05-20 |
Family
ID=44733741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009134754/11A RU2418999C1 (en) | 2009-09-16 | 2009-09-16 | Procedure for connection of parts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2418999C1 (en) |
-
2009
- 2009-09-16 RU RU2009134754/11A patent/RU2418999C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10612568B2 (en) | Connector | |
JP5462879B2 (en) | Composite tie rod and manufacturing method thereof | |
EP0083972B1 (en) | Composite laminate joint structure and method and apparatus for making same | |
US10539174B2 (en) | Composite joint assembly | |
US10823179B2 (en) | Method of assembling a set of impellers through tie rods impeller and turbomachine | |
US20120060636A1 (en) | Connector for a tubular composite shaft | |
US10184509B2 (en) | Composite tension/compression strut | |
JP2015523518A (en) | Compound pipe | |
RU2418999C1 (en) | Procedure for connection of parts | |
US20180093422A1 (en) | Hybrid metallic/composite joint with enhanced performance | |
RU2540414C2 (en) | Stator core through pins of split design | |
EP2998589B1 (en) | Joining structure | |
US20200378423A1 (en) | Hybrid metallic/composite joint with enhanced strength | |
AU2011350636B2 (en) | Coupler with bonding surface | |
AU2011350636A1 (en) | Coupler with bonding surface | |
US20180179756A1 (en) | Anchorage device | |
RU2292490C2 (en) | Nondetachable joint | |
RU176344U1 (en) | ELEMENT CONNECTING TIP | |
CN205841394U (en) | Plate body adapter | |
CN211924661U (en) | Carbon fiber composite material bearing rod | |
FR3063452A1 (en) | COMPOSITE FITTING | |
US11519454B2 (en) | Hybrid metallic/composite tube design to transfer bending, axial, and flexural shear | |
RU2633897C1 (en) | Assembly dismountable connection of wooden rods | |
US20160003289A1 (en) | Filament Wound Composite Tie Rod | |
US3230981A (en) | Filament wound structure and method of making same |