RU2605901C2

RU2605901C2 - Machine parts or structures elements connection system

Info

Publication number: RU2605901C2
Application number: RU2013156814/12A
Authority: RU
Inventors: Даниил Павлович Добжинский
Original assignee: Даниил Павлович Добжинский
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2016-12-27
Also published as: RU2013156814A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: disclosed is connection system of machines parts or structures elements. It consists of three connection units, installed between connected machines parts or elements of structures. Where one of connection units is made in form of ball joint, and second connection unit comprises one cylindrical joint, one ball joint and intermediate link, installed between these two joints.

EFFECT: wherein third connection unit comprises two ball joints and intermediate link installed between them.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится преимущественно к машиностроению, а именно к устройствам для соединения или предотвращения относительного смещения деталей машин или элементов конструкций, и может быть использовано для соединения деталей машин или элементов конструкций, в том числе строительных, между собой или с фундаментом, а также для монтажа промышленного и иного оборудования на фундаментах.The invention relates primarily to mechanical engineering, and in particular to devices for connecting or preventing relative displacement of machine parts or structural elements, and can be used to connect machine parts or structural elements, including building, with each other or with the foundation, as well as for the installation of industrial and other equipment on the foundations.

В машиностроении и строительстве широко применяются системы соединения деталей и элементов конструкций между собой или с фундаментом посредством жестких соединительных узлов. Такие системы являются статическими неопределимыми, что при неизбежных отклонениях от точности соединяемых элементов или соединительных узлов вызывает появление в системе и в соединяемых ею элементах механических напряжений и деформаций, усиливающих напряженное состояние от рабочей нагрузки.In engineering and construction, systems are widely used for connecting parts and structural elements to each other or to the foundation by means of rigid connecting nodes. Such systems are static indefinable, which, in the event of inevitable deviations from the accuracy of the connected elements or connecting nodes, causes the appearance of mechanical stresses and strains in the system and in the elements connected by it that reinforce the stress state from the working load.

Известны применяемые в строительстве системы с соединительными узлами в виде цилиндрических шарниров, установленных между строительной конструкцией и фундаментом (Файбишенко В.К. Металлические конструкции. М.: Стройиздат, 1984. стр.181, рис.157). У такой системы степень статической неопределимости ниже, чем у систем с жесткими соединительными узлами, но неопределимость имеет место, и такие шарниры вызывают дополнительные механические напряжения и деформации в строительной конструкции при неравномерной осадке или деформации фундамента.Known are the systems used in construction with connecting nodes in the form of cylindrical joints installed between the building structure and the foundation (Faibishenko V.K. Metal structures. M: Stroyizdat, 1984. p. 181, Fig. 157). In such a system, the degree of static indeterminacy is lower than in systems with rigid connecting nodes, but indeterminacy does occur, and such hinges cause additional mechanical stresses and strains in the building structure during uneven settlement or foundation deformation.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является система соединения крыла самолета с его фюзеляжем (центропланом) посредством трех соединительных узлов (Решетов Л.Н. Самоустанавливающиеся механизмы: Справочник. - М.: Машиностроение, 1979, стр.60, рис.2.5.д)). В ней один из соединительных узлов выполнен в виде сферического шарнира, второй соединительный узел содержит один цилиндрический шарнир, один сферический шарнир и промежуточное звено, установленное между этими двумя шарнирами, а третий соединительный узел выполнен в виде узкого цилиндрического шарнира с осевым зазором (в виде кольцевой пары). В такой системе статическая определимость (отсутствие избыточных связей) обеспечивается высокой точностью взаимного положения соединительных узлов. При неизбежных отклонениях от точности этого положения появляется статическая неопределимость, вызывающая дополнительные механические напряжения и деформации в системе.Closest to the proposed technical solution is a system for connecting the wing of an airplane with its fuselage (center section) by means of three connecting nodes (Reshetov L.N. Self-aligning mechanisms: Handbook. - M.: Mechanical Engineering, 1979, p. 60, Fig. 2.5.d) ) In it, one of the connecting nodes is made in the form of a spherical hinge, the second connecting node contains one cylindrical hinge, one spherical hinge and an intermediate link installed between these two hinges, and the third connecting node is made in the form of a narrow cylindrical hinge with an axial clearance (in the form of an annular couples). In such a system, static definability (the absence of redundant connections) is ensured by high accuracy of the relative position of the connecting nodes. With inevitable deviations from the accuracy of this position, static indeterminacy appears, causing additional mechanical stresses and strains in the system.

Задача изобретения - обеспечение полной статической определимости системы соединения деталей машин или элементов конструкций между собой, при которой даже значительные отклонения от точности взаимного положения соединительных узлов не вызывают дополнительных механических напряжений и деформаций в системе.The objective of the invention is to ensure complete static definability of the system for connecting machine parts or structural members to each other, in which even significant deviations from the accuracy of the relative position of the connecting nodes do not cause additional mechanical stresses and deformations in the system.

Задача решается тем, что в системе, состоящей из трех соединительных узлов, один из которых выполнен в виде сферического шарнира, а второй содержит один цилиндрический шарнир, один сферический шарнир и промежуточное звено, установленное между этими двумя шарнирами, третий соединительный узел содержит два сферических шарнира и установленное между ними промежуточное звено.The problem is solved in that in a system consisting of three connecting nodes, one of which is made in the form of a spherical hinge, and the second contains one cylindrical hinge, one spherical hinge and an intermediate link installed between these two hinges, the third connecting node contains two spherical hinges and an intermediate link established between them.

Возможное конструктивное решение системы схематично показано на рисунке. Система состоит из соединяемых деталей машин или элементов конструкций 1 и 2 и установленных между ними трех соединительных узлов 3, 4 и 5. Соединительный узел 3 выполнен в виде сферического шарнира 6. Соединительный узел 4 содержит цилиндрический шарнир 7, сферический шарнир 8 и промежуточное звено 9, установленное между этими двумя шарнирами. Соединительный узел 5 содержит два сферических шарнира 10 и 11 и установленное между ними промежуточное звено 12.A possible constructive solution to the system is shown schematically in the figure. The system consists of connected machine parts or structural elements 1 and 2 and three connecting nodes 3, 4 and 5 installed between them. The connecting node 3 is made in the form of a spherical hinge 6. The connecting node 4 contains a cylindrical hinge 7, a spherical hinge 8 and an intermediate link 9 mounted between the two hinges. The connecting unit 5 contains two spherical joints 10 and 11 and an intermediate link 12 mounted between them.

Благодаря шарнирам соединительных узлов система полностью статически определима и даже значительные отклонения от точности взаимного положения соединительных узлов не вызывают механических напряжений и деформаций, усиливающих напряженное состояние системы и соединяемых ею элементов от рабочей нагрузки. При сборке системы ее шарниры и промежуточные звенья принимают ориентацию, компенсирующую эти отклонения от точности. Если в процессе эксплуатации системы исходное взаимное положение соединительных узлов изменяется, например, в случае ее применения для соединения строительных конструкций с фундаментом происходит неравномерная осадка фундамента, шарниры и промежуточные звенья меняют свою ориентацию. При этом статическая определимость системы сохраняется и обеспечивается необходимая жесткость соединения.Thanks to the hinges of the connecting nodes, the system is completely statically determinable and even significant deviations from the accuracy of the relative position of the connecting nodes do not cause mechanical stresses and strains that strengthen the stressed state of the system and the elements connected by it from the working load. When assembling the system, its hinges and intermediate links take on an orientation that compensates for these deviations from accuracy. If during the operation of the system the initial relative position of the connecting nodes changes, for example, if it is used to connect building structures to the foundation, uneven settlement of the foundation occurs, hinges and intermediate links change their orientation. In this case, the static definability of the system is maintained and the necessary rigidity of the connection is provided.

Схематичное изображение системы условно. В реальных конструкциях ее шарниры могут иметь различные конструктивные исполнения. Например, сферические шарниры могут быть выполнены как в виде шаровых головок, так и в виде стандартных шарнирных подшипников. В соединительном узле 4 цилиндрический шарнир 7 может быть установлен в верхней части узла, а сферический шарнир 8 в нижней его части. Такие отличия не меняют сути изобретения, состоящей в том, что в системе, состоящей из трех соединительных узлов, один из которых выполнен в виде сферического шарнира, а второй содержит один цилиндрический шарнир, один сферический шарнир и промежуточное звено, установленное между этими двумя шарнирами, третий соединительный узел содержит два сферических шарнира и промежуточное звено, установленное между этими двумя шарнирами.Schematic representation of the system conditionally. In real designs, its hinges can have various designs. For example, spherical joints can be made in the form of ball heads, or in the form of standard spherical bearings. In the connecting node 4, a cylindrical hinge 7 can be installed in the upper part of the node, and a spherical hinge 8 in its lower part. Such differences do not change the essence of the invention, consisting in the fact that in a system consisting of three connecting nodes, one of which is made in the form of a spherical hinge, and the second contains one cylindrical hinge, one spherical hinge and an intermediate link installed between these two hinges, the third connecting node contains two spherical hinges and an intermediate link installed between these two hinges.

Claims

A system for connecting machine parts or structural elements, consisting of three connecting nodes installed between the connected machine parts or structural elements, wherein one of the connecting nodes is made in the form of a spherical hinge, and the second connecting node contains one cylindrical hinge, one spherical hinge and an intermediate link, installed between these two hinges, characterized in that the third connection node contains two spherical hinges and an intermediate link installed between them.