RU61311U1

RU61311U1 - ASSEMBLY ROD ELEMENT

Info

Publication number: RU61311U1
Application number: RU2006120463/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Анатольевич Пушкин; Андрей Николаевич Шубин
Original assignee: Борис Анатольевич Пушкин; Андрей Николаевич Шубин
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-02-27

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям стержневых элементов, для образования разнообразных, в частности, сборных каркасов и может быть использовано в строительстве, в машиностроении, в электроэнергетике, в индустрии отдыха и развлечений, на транспорте, а также в других сферах деятельности. Стержневой элемент сборного каркаса, в частности, пространственного с узловыми элементами, имеющими резьбовые крепежные отверстия правого направления, корпус которого трубчатого или иного, например, круглого, периодического, балочного, составного тонкостенного сечения, имеет переходные участки и/или переходные детали, снабженные соосными корпусу крепежными отверстиями и контактными поверхностями, предназначенными для сопряжения со смежными элементами каркаса, включая крепежные детали, имеет контактные поверхности элемента, предназначенные для сопряжения с крепежными элементами каркаса, выполненные в виде резьбовых поверхностей с левым направлением резьбы, по меньшей мере, одного из этих отверстий. Техническим результатом является расширение области применения стержневого элемента. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.The utility model relates to the construction of core elements for the formation of a variety of, in particular, prefabricated frames and can be used in construction, in mechanical engineering, in the electric power industry, in the leisure and entertainment industry, in transport, and also in other fields of activity. The core element of the prefabricated frame, in particular spatial, with nodal elements having threaded fastening holes of the right direction, the casing of which is tubular or other, for example, round, periodic, beam, composite thin-walled section, has transition sections and / or transition parts provided with coaxial housing mounting holes and contact surfaces designed to interface with adjacent frame elements, including fasteners, has contact surfaces of the element, intended started for interfacing with the fastening elements of the frame, made in the form of threaded surfaces with the left-hand thread direction of at least one of these holes. The technical result is the expansion of the scope of the rod element. 4 s.p. f-ly, 8 ill.

Description

Полезная модель относится к конструкциям стержневых элементов, соединяемых посредством крепежных, узловых и иных деталей для образования разнообразных, в частности, пространственных каркасов и может быть использовано в самых различных областях техники: в строительстве при возведении каркасных зданий, навесов, крыш, перекрытий, и т.п.; в машиностроении, например, при производстве силовых опорных элементов; в электроэнергетике при возведении опор для линий электропередачи и т.п.; в индустрии отдыха и развлечений для изготовления сборно-разборных трибун, аттракционных установок, опор для рекламы и т.д.; на транспорте, например, для опор контактной сети, а также в других сферах деятельности, предполагающих применение каркасов с различными прочностными, габаритными и пр. характеристиками.The utility model relates to the construction of rod elements connected by means of fasteners, knots and other details for the formation of a variety of, in particular, spatial frameworks and can be used in various fields of technology: in construction during the construction of frame buildings, awnings, roofs, ceilings, etc. .P.; in mechanical engineering, for example, in the production of power support elements; in the electric power industry when erecting supports for power lines, etc .; in the leisure and entertainment industry for the manufacture of collapsible stands, attraction installations, advertising supports, etc .; in transport, for example, for supports of the contact network, as well as in other areas of activity involving the use of frames with various strength, overall and other characteristics.

Известны стержневые элементы, предназначенные для образования сборных каркасов с использованием в стыках крепежных, узловых, и прочих элементов. Как правило, стержневой элемент выполняется в виде трубчатого корпуса - бруса, который для соединения с узловым или иным смежным элементом каркаса снабжен по концам такими, например, средствами, как переходные участки корпуса, переходные детали, крепежные отверстия и детали. Многообразием этих средств определяется различие стержневых элементов в известных конструктивных системах сборных каркасов. Таким, например, является стержневой элемент сборного каркаса, содержащий трубчатый корпус, на конце которого Known core elements designed for the formation of prefabricated frames using in the joints of fasteners, nodal, and other elements. As a rule, the core element is made in the form of a tubular casing — a bar, which, for connection with a nodal or other adjacent frame element, is provided at the ends with, for example, means such as transition sections of the housing, transition parts, mounting holes and parts. The variety of these tools determines the difference between the core elements in the known structural systems of prefabricated frames. So, for example, is the core element of the prefabricated frame containing a tubular body, at the end of which

расположено средство для соединения со сферическим узловым элементом (DE 2246478, СЗ, Е 04 В 1/58, 1973). Указанное средство выполнено, в частности, в виде пальца с наружной резьбой, соединенного сваркой с внутренней поверхностью трубчатого корпуса.located means for connecting with a spherical nodal element (DE 2246478, SZ, E 04 B 1/58, 1973). The specified tool is made, in particular, in the form of a finger with an external thread connected by welding to the inner surface of the tubular body.

Недостатком известного стержневого элемента при его конструктивной простоте является то, что он должен быть изготовлен с достаточно большой точностью для плотного сопряжения со сферической поверхностью узлового элемента. Применение сварки для соединения пальца с трубчатым корпусом приводит к несоосности корпуса и пальца за счет температурных деформаций, из-за чего при сборке каркаса в стержнях возникают неконтролируемые изгибные напряжения.A disadvantage of the known core element with its structural simplicity is that it must be made with sufficiently high accuracy for tight coupling with the spherical surface of the nodal element. The use of welding to connect the finger to the tubular body leads to misalignment of the body and the finger due to temperature deformations, which causes uncontrolled bending stresses in the rods when assembling the frame.

Наиболее близким к описываемому изобретению является стержневой элемент сборного каркаса, корпус которого имеет на конце переходной конусовидный участок и переходную деталь (тело вращения) в виде втулки с отверстием, соосным корпусу. В этом оверстии размещен крепежный элемент в виде винта, головка которого размещена в полости корпуса и сопрягается своей головкой с внутренней контактной поверхностью втулки, а свободный резьбовой конец крепежной детали снабжен средством контакта с инструментом. Переходная втулка имеет колцевое углубление (канал), плотно заполненное материалом корпуса в процессе пластического деформирования переходного участка корпуса, охватывающего втулку. Таким образом осуществлено механическое соединение втулки и корпуса. (RU 2004732, Е 04 В 1/58, 1993)Closest to the described invention is the core element of the prefabricated frame, the casing of which has a transitional cone-shaped portion at the end and a transitional part (body of revolution) in the form of a sleeve with a hole coaxial to the casing. In this aperture there is a fastener in the form of a screw, the head of which is placed in the cavity of the housing and mates with its head with the inner contact surface of the sleeve, and the free threaded end of the fastener is provided with a means of contact with the tool. The adapter sleeve has an annular recess (channel) tightly filled with the material of the housing during plastic deformation of the transitional section of the housing covering the sleeve. Thus, the mechanical connection of the sleeve and the housing. (RU 2004732, E 04 B 1/58, 1993)

Недостатком известного стержневого элемента сборного каркаса, как и других известных типов стержневых элементов для сборных каркасов является то, что он предполагает использование крепежных элементов какого-либо одного определенного вида, которые необратимо включены в конструкцию стержневого элемента. Кроме того, конструкция самого стежневого элемента и его стыков предопределена необходимостью The disadvantage of the known core element of the prefabricated frame, as well as other known types of core elements for prefabricated frames is that it involves the use of fasteners of any one specific type, which are irreversibly included in the design of the core element. In addition, the design of the stem element itself and its joints is predetermined by the need

использования полого, т.е. трубчатого корпуса. Кроме того, для соединения известного стержневого элемента с узловым элементом каркаса этот узловой элемент должен иметь достаточно большую чашевидную полость, через которую крепежная деталь стержневого элемента может быть ввинчена в узловой элемент на всю проектную длину свинчивания.use of hollow, i.e. tubular body. In addition, to connect the known rod element with the node element of the frame, this node element must have a sufficiently large cup-shaped cavity through which the fastener of the rod element can be screwed into the node element for the entire design make-up length.

Все это ограничивает возможности поиска оптимального конструктивного решения каркаса.All this limits the search for the optimal structural solution to the frame.

Задачей настоящей полезной модели является расширение области применения за счет создание нового типа стержневого элемента, корпус кторого, выполненный из различного вида профилей, может быть сопряжен с использованием различного вида крепежных элементов (соосных его корпусу,) со всеми наиболее распространенными видами узловых элементов пространственных каркасов, а также с линейными элементами из проката (типа балок, колонн и т.п.)при сохранении или улучшении высоких прочностных показателей, присущих наиболее близкому аналогу.The objective of this utility model is to expand the scope by creating a new type of rod element, the body of which, made of various types of profiles, can be paired using various types of fasteners (coaxial to its body) with all the most common types of nodal elements of spatial frames, as well as with linear elements from rolled products (such as beams, columns, etc.) while maintaining or improving the high strength characteristics inherent in the closest analogue.

В результате решения данной задачи можно получить новые технические результаты:As a result of solving this problem, you can get new technical results:

- расширить номенклатуру стержневых элементов, имеющих однотипные средства сопряжения со смежными элементами каркаса и при этом наилучшим образом приспособленные для восприятия различного рода нагрузок (растягивающих, сжимающих, изгибных);- expand the range of core elements having the same type of interface with adjacent frame elements and at the same time are best suited for the perception of various kinds of loads (tensile, compressive, bending);

- расширить номенклатуру элементов, с которыми стержневой элемент может быть сопряжен;- expand the range of elements with which the core element can be paired;

- повысить разнообразие вариантов компоновки каркасов минимальной материалоемкости;- to increase the variety of layout options for frameworks of minimal material consumption;

- в итоге - расширить област применения устройства.- in the end - expand the scope of the device.

Указанная задача решается тем, что в стержневом элементе сборного This problem is solved by the fact that in the core element of the precast

каркаса, в частности, пространственного с узловыми элементами, имеющими резьбовые крепежные отверстия правого направления, корпус которого трубчатого или иного, например, круглого, периодического, балочного, составного тонкостенного сечения, имеющем переходные участки и/или переходные детали, снабженные соосными корпусу крепежными отверстиями и контактными поверхностями, предназначенными для сопряжения со смежными элементами каркаса, включая крепежные детали, контактные поверхности элемента, предназначенные для сопряжения с крепежными элементами каркаса, выполнены в виде резьбовых поверхностей с левым направлением резьбы, по меньшей мере, одного из этих отверстий.frame, in particular spatial with nodal elements having threaded fastening holes of the right direction, the casing of which is tubular or other, for example, round, periodic, beam, composite thin-walled section having transition sections and / or transition parts provided with mounting holes coaxial to the body and contact surfaces intended for interfacing with adjacent frame elements, including fasteners, contact surfaces of the element intended for interfacing with fasteners the frame elements are made in the form of threaded surfaces with the left-hand thread direction of at least one of these holes.

Указанная задача решается, также, тем, что трубчатый корпус стержневого элемента снабжен на каждом конце переходным конусовидным участком с углом наклона образующей конуса к его оси в пределах 10°<α<30°, а переходная деталь выполнена в виде втулки с кольцевым каналом, имеющим борта, которые контактируют с переходными участками корпуса, причем втулки и корпус соединены сварными швами по торцам корпуса.This problem is also solved by the fact that the tubular body of the rod element is provided at each end with a transitional cone-shaped section with an angle of inclination of the generatrix of the cone to its axis within 10 ° <α <30 °, and the transitional part is made in the form of a sleeve with an annular channel having sides that are in contact with the transitional sections of the housing, and the bushings and the housing are connected by welds at the ends of the housing.

Указанная задача решается, также, тем, что корпус стержневого элемента балочного сечения снабжен переходными деталями типа муфт, причем корпус или переходные детали снабжены пазами, переходные детали соединены с корпусом сварными швами вдоль кромок пазов, а оба крепежных отверстия имеют левое направление резьбы.This problem is also solved by the fact that the body of the core element of the beam section is equipped with transitional parts such as couplings, the housing or transitional parts provided with grooves, the transitional parts are connected to the housing by welds along the edges of the grooves, and both mounting holes have a left-hand thread direction.

Техническим результатом применения заявляемого стержневого элемента является:The technical result of the application of the inventive core element is:

- расширение номенклатуры стержневых элементов, имеющих однотипные средства сопряжения со смежными элементами каркаса и при этом наилучшим образом приспособленных для восприятия различного рода нагрузок (растягивающих, сжимающих, изгибных);- expanding the range of core elements having the same type of interface with adjacent frame elements and at the same time best suited for the perception of various kinds of loads (tensile, compressive, bending);

- расширение номенклатуры элементов, с которыми стержневой элемент может быть сопряжен;- expansion of the range of elements with which the core element can be paired;

- увеличение разнообразия вариантов компоновки каркасов;- increasing the variety of layout options for frames;

- в итоге - расширение области применения стержневого элемента.- in the end - the expansion of the scope of the core element.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен трубчатый стержневой элемент сборного каркаса с вариантами исполнения его концов; на фиг.2 показано сопряжение переходной детали с переходным коническим участком трубчатого корпуса стержневого элемента; на фиг.3 показано сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 показан стержневой элемент, выполненный из единой трубчатой заготовки с коническими переходными участками по концам; на фиг.5 показан стержневой элемент, корпус которого выполнен из кругового или периодического профиля с вариантами прикрепления переходной детали по концам; на фиг.6 показано сечение Б-Б на фиг.5; на фиг.7 показан стержневой элемент с корпусом балочного (двутаврового) профиля с вариантами прикрепления переходной детали по концам; на фиг.8 показано сечение В-В на фиг.7.The utility model is illustrated by drawings, where figure 1 shows a tubular rod element of a precast frame with options for the execution of its ends; figure 2 shows the coupling of the adapter with the transition conical section of the tubular body of the rod element; figure 3 shows a section aa in figure 1; figure 4 shows a core element made of a single tubular workpiece with conical transitional sections at the ends; figure 5 shows the core element, the housing of which is made of a circular or periodic profile with options for attaching the adapter at the ends; figure 6 shows a section bB in figure 5; in Fig.7 shows a core element with a housing beam (I-beam) profile with options for attaching the adapter at the ends; on Fig shows a section bb In Fig.7.

Основными элементами конструкции являются корпус 1, переходной участок корпуса 2, переходная деталь 3, крепежное отверстие 4, сварной шов 5, борта 6 кольцевого канала переходной детали 3, сферическая или коническая шайба 7, фиксирующее кольцо 8 из эластичного материала, гладкий участок 9 крепежного отверстия 4, усиливающие детали 10, рельеф 11 опрессовки переходной муфты, узловой элемент 12 каркаса, чашевидная полость 13 узлового элемента, крепежная деталь 14 (шпилька) с правой резьбой, крепежная деталь 15 (шпилька) с правой и левой резьбой по концам.The main structural elements are the housing 1, the transition section of the housing 2, the adapter 3, the mounting hole 4, the weld 5, the bead 6 of the annular channel of the adapter 3, a spherical or conical washer 7, a retaining ring 8 made of elastic material, a smooth section 9 of the mounting hole 4, reinforcing parts 10, relief 11 for crimping the adapter sleeve, frame nodal element 12, cupped cavity 13 of the nodal element, fastener 14 (pin) with right-hand thread, fastener 15 (pin) with right and left-hand thread at the ends.

Стержневой элемент с трубчатым корпусом 1 может иметь по концам переходные конусовидные участки 2, контактирующие с бортами 6 кольцевого канала на поверхности переходной детали 3 в виде The rod element with a tubular body 1 may have transitional conical sections 2 at the ends in contact with the sides 6 of the annular channel on the surface of the transitional part 3 in the form

втулки с внутренней резьбой 4. Такое чисто механическое соединение переходной детали 3 с корпусом 1, используемое в прототипе, не вполне равнопрочно при растяжении. Оно может быть усилено сварным швом 5, соединяющим переходную деталь 3 с корпусом 1 вдоль торца последнего. При этом глубина кольцевого канала должна превышать толщину t стенки корпуса 1 в зоне его сопряжения с переходной деталью 3, а длина этой зоны I не должна превышать величину t(1+ctgα), где 10°<α<30° - угол наклона образующей в зоне I.bushings with internal thread 4. Such a purely mechanical connection of the adapter 3 with the housing 1 used in the prototype is not quite equally tensile. It can be reinforced with a weld 5, connecting the adapter 3 with the housing 1 along the end of the latter. Moreover, the depth of the annular channel should exceed the thickness t of the wall of the housing 1 in the zone of its interface with the transitional part 3, and the length of this zone I should not exceed the value t (1 + ctgα), where 10 ° <α <30 ° is the angle of inclination of the generatrix in zone I.

Несущая способность такого элемента при сжатии увеличивается с увеличением диаметра его торцевой контактной поверхности. При этом возрастают и требования к точности изготовления элемента в отношении торцевых биений. Такие требования могут быть существенно снижены при введении по торцам стержневого элемента конических или сферических шайб 7, которые могут быть снабжены средствами податливой фиксации на торце элемента в виде эластичных колец 8 из резины, металла или пластика.The compressive strength of such an element increases with the diameter of its end contact surface. At the same time, requirements for the accuracy of manufacturing an element with respect to end beats increase. Such requirements can be significantly reduced by introducing conical or spherical washers 7 at the ends of the core element, which can be equipped with flexible fixing means on the end face of the element in the form of elastic rings 8 made of rubber, metal or plastic.

Для удобства сборки трубчатый стержневой элемент может быть снабжен средствами восприятия крутящего момента от инструмента, например, гранеными участками. В крепежных отверстиях 4 могут быть выполнены гладкие участки 9 у торца элемента с диаметром по возможности близким, но не меньшим номинального диаметра резьбы крепежной детали 14.For ease of assembly, the tubular rod element may be provided with means for sensing the torque from the tool, for example, faceted sections. In the mounting holes 4, smooth sections 9 can be made at the end of the element with a diameter as close as possible, but not less than the nominal diameter of the thread of the fastener 14.

Стержневой элемент с трубчатым корпусом 1 может быть выполнен также из единой трубчатой заготовки и сопряжен со смежными элементами каркаса без переходных деталей. В этом случае его конусовидные переходные участки 2 снабжены коаксиальными крепежными отверстиями с резьбой различного направления свинчивания, (в которые ввинчиваются крепежные элементы 14 каркаса), и контактными торцевыми поверхностями, которые сопрягаются со смежным элементом 13 The core element with the tubular body 1 can also be made of a single tubular workpiece and mated with adjacent frame elements without transitional parts. In this case, its cone-shaped transition sections 2 are provided with coaxial mounting holes with threads of various screwing directions (into which the fastening elements 14 of the frame are screwed), and contact end surfaces that mate with the adjacent element 13

каркаса непосредственно или через шайбы 7 (плоские или сферические).frame directly or through washers 7 (flat or spherical).

Стержневой элемент с корпусом 1 кругового или периодического профиля, предназначенный для восприятия больших растягивающих усилий (более 30 тонн) включает переходные детали 3 типа муфты с внутренней крепежной резьбой различного направления свинчивания. Муфта соединена с корпусом 1 сварными швами 5 вдоль кромок продольных пазов муфты и сопрягается со смежными элементами 13 каркаса своими торцевыми контактными поверхностями непосредственно или через шайбы 7 (плоские или сферические).The rod element with a casing 1 of a circular or periodic profile, designed to absorb large tensile forces (more than 30 tons) includes adapter parts 3 of the type of coupling with internal fastening threads of various screwing directions. The coupling is connected to the housing 1 by welds 5 along the edges of the longitudinal grooves of the coupling and mates with adjacent elements 13 of the frame with its end contact surfaces directly or through washers 7 (flat or spherical).

Стержневой элемент с корпусом 1 балочного профиля, (сплошного или составленного из нескольких тонкостенных деталей), предназначенный для восприятия изгибающих и иных нагрузок, включает переходные детали 3 в виде муфт, которые снабжены коаксиальными крепежными отверстиями 4 с левой резьбой. Соединение муфты с корпусом 1 осуществлено сварными швами 5 вдоль кромок пазов муфты и/или корпуса 1 и может быть усилено планками, накладками и т.п. деталями 10 на сварке 5.The rod element with the housing 1 of the beam profile (solid or composed of several thin-walled parts), designed to absorb bending and other loads, includes adapter parts 3 in the form of couplings, which are equipped with coaxial mounting holes 4 with left-hand thread. The coupling with the housing 1 is carried out by welds 5 along the edges of the grooves of the coupling and / or housing 1 and can be reinforced with trims, plates, etc. parts 10 on welding 5.

Claims

1. The core element of the prefabricated frame, in particular spatial with nodal elements having threaded fastening holes of the right direction, the body of which is tubular or other, for example, round, periodic, beam, composite thin-walled section, has transition sections and / or transition parts provided coaxial housing mounting holes and contact surfaces designed to interface with adjacent frame elements, including fasteners, characterized in that the contact surface element designed to interface with the fastening elements of the frame, made in the form of threaded surfaces with the left-hand thread direction of at least one of these holes.

2. The core element according to claim 1, characterized in that its tubular body is provided at each end with a transitional cone-shaped section with an angle of inclination of the generatrix of the cone to its axis within 10 ° <α <30 °, and the transitional part is made in the form of a sleeve with an annular a channel having sides that contact the transition sections of the housing, the bushings and the housing being connected by welds at the ends of the housing.

3. The core element according to claim 1, characterized in that its beam section housing is provided with transitional parts such as couplings, wherein the housing or transitional parts are provided with grooves, transitional components are connected to the housing by welds along the edges of the grooves, and both mounting holes have a left-hand thread direction .

4. The rod element according to claim 1, characterized in that it is provided at the ends with spherical or conical washers and means for pliably fixing these washers on the spherical or flat end of the rod element in the form, for example, of elastic rings made of spring wire, rubber or plastic.

5. The core element according to claim 1, characterized in that the portion of the mounting hole at the end of the core element is smooth and has a diameter of not less than the nominal diameter of the thread.