RU96100056A

RU96100056A - Устройство для заделки трещин

Info

Publication number: RU96100056A
Application number: RU96100056/02A
Authority: RU
Inventors: Джек Рид Гэри
Original assignee: Джек Рид Гэри
Priority date: 1993-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1998-03-20

Claims

1. Штифт для установки в резьбовое отверстие для холодной заделки трещины, включающий в себя, в комбинации: отверстие, которое перекрывает трещину в материале, имеющем наружную поверхность, которое имеет первую скругленную стенку на первой стороне трещины и вторую скругленную стенку на второй стороне трещины и которое имеет резьбу с витками с наружным и внутренним диаметром, выполненными таким образом, что находящаяся на наружном диаметре резьбы часть каждого витка расположена ближе к поверхности материала, чем его остальная часть; расположенную на штифте головку с устройством для нагружения штифта моментом; расположенный на штифте ниже головки вдоль центральной оси резьбовой хвостовик штифта, причем по крайней мере один из витков резьбы хвостовика имеет вершину, образующую наружный диаметр резьбового хвостовика, впадину, образующую внутренний диаметр резьбы хвостовика, и верхнюю поверхность, расположенную между нижним краем впадины и верхним краем вершины, часть поверхности которой, проходящая в направлении вершины, расположена по отношению к плоскости, перпендикулярной оси штифта, под углом, большим 0^o; и приспособление для ограничения осевого перемещения штифта, расположенное на штифте таким образом, что оно может контактировать с материалом в зоне трещины; причем при ввертывании штифта в отверстие приспособление для ограничения его осевого перемещения взаимодействует с виткам резьбы отверстия и витками резьбы штифта таким образом, что дальнейшее вращение штифта создает усилие, под действием которого первая и вторая стороны трещины стягиваются друг с другом.

2. Устройство по п. 1, в котором между головкой штифта и его резьбовым хвостовиком расположена кольцевая канавка, которая имеет срезной элемент для среза головки от хвостовика при нагружении головки моментом, превышающим максимально допустимый момент, который могут выдержать витки резьбового хвостовика.

3. Устройство по п. 2, в котором срезной элемент кольцевой канавки выполнен в виде проточки, диаметр которой меньше диаметра резьбового хвостовика, благодаря чему срез головки по этой проточке происходит до возможной поломки резьбового хвостовика, и в котором устройство для прекращения осевого перемещения штифта выполнено в виде расположенного между головкой и резьбовым хвостовиком буртика, диаметр которого превышает диаметр отверстия.

4. Устройство по п.3, в котором наружный диаметр резьбы резьбового хвостовика выполнен несколько меньшим, чем наружный диаметр резьбы отверстия, в результате чего при ввертывании штифта в отверстие между вершинами витков резьбы хвостовика и наружным диаметром резьбы отверстия образуется зазор, обеспечивающий возможность относительного скольжения витков резьбы штифта и витков резьбы отверстия, сопровождающегося смещением в направлении друг к другу первой и второй скругленных стенок отверстия и стягиванием друг с другом первой и второй сторон трещины.

5. Устройство по п. 4, в котором витки резьбы резьбового хвостовика имеют верхнюю поверхность, расположенную между нижним краем впадины и верхним краем вершины, и нижнюю поверхность, расположенную между верхним краем впадины и нижним краем вершины, причем верхняя поверхность имеет по отношению к плоскости, перпендикулярной центральной оси штифта, постоянный угол наклона, который не превышает угла между этой плоскостью и нижней поверхностью витка.

6. Устройство по п. 5, в котором угол наклона верхней поверхности витка 5 - 45^o, а угол наклона нижней поверхности 10 - 70^o.

7. Устройство по п. 6, в котором поверхность вершины витка, расположенная между его верхним и нижним краями, выполнена равноудаленной от центральной оси, так же как и равноудаленной от оси выполнена поверхность впадины, расположенная между ее верхним и нижним краями, благодаря чему можно увеличить толщину витков резьбы резьбового хвостовика и витков резьбы отверстия, повысить их прочность и, не опасаясь поломки витков, увеличить усилие, под действием которого происходит стягивание трещины.

8. Устройство по п. 7, в котором резьбовой хвостовик штифта выполнен коническим с расположенным у головки штифта большим диаметром конуса, в результате чего конфигурация штифта штифта позволяет ему ввертываться в отверстие с конической резьбой.

9. Устройство по п. 8, в котором буртик выполнен коническим с меньшим диаметром конуса, примыкающим к резьбовому хвостовику и равным внутреннему диаметру его резьбы, и с большим диаметром конуса, примыкающим к кольцевой канавке и превышающим наружный диаметр резьбового хвостовика, благодаря чему при ввертывании штифта в отверстие буртик, упираясь в поверхность материала, останавливает дальнейшее осевое перемещение штифта и вызывает дополнительный проворот штифта, сопровождающийся стягиванием друг с другом первой и второй сторон трещины.

10. Устройство по п. 7, в котором буртик имеет кольцевой заостренный выступ, больший диаметр которого удален на большее расстояние от головки штифта, чем его меньший диаметр, который располагается на резьбовом хвостовике, в результате чего при ввертывании штифта в отверстие заостренный выступ буртика, упираясь в поверхность своим большим диаметром, врезается в нее и уплотняет материал вокруг отверстия.

11. Устройство по п. 3, в котором буртик имеет перпендикулярный центральной оси штифта нижний торец, диаметр которого превышает диаметр отверстия, благодаря чему при ввертывании штифта в отверстие на достаточно большую глубину нижний торец буртика, упираясь в материал, исключает возможность нагружения стенок трещины усилием, стремящимся раскрыть трещину.

12. Устройство по п. 11, в котором между буртиком и резьбовым хвостовиком расположен конический участок, больший диаметр которого примыкает к буртику, а меньший - к резьбовому хвостовику, причем высота этого конического участка достаточна для выхода инструмента, используемого в процессе изготовления штифта для нарезки на нем резьбы.

42. Устройство для торможения процесса развития в литом монолите образовавшейся в нем трещины, которая представляет собой появившуюся на участке монолита щель, которая отделяет друг от друга боковые стороны трещины и определяет ширину трещины, включающее приспособления для стягивания друг с другом боковых сторон трещины, которые после этого уже не могут отходить друг от друга; и приспособления для прекращения перемещений сторон трещины во всех, кроме сближения друг с другом направлениях, и, в частности, возможности относительного вертикального сдвига сторон трещины и ее дальнейшего развития.

43. Устройство для торможения развития трещины по п. 42, которое выполнено в виде штифта с хвостовиком и в котором приспособление для стягивания друг с другом сторон трещины выполнено в виде по крайней мере одного бесконечного винтового резьбового витка, идущего от нижнего конца хвостовика к его верхней части, причем это приспособление для стягивания друг с другом сторон трещины включает в себя также проходящее через трещину отверстие, одна из стенок которого расположена на одной стороне трещины, а вторая - на другой стороне трещины, и при этом это отверстие имеет виток резьбы, который расположен на обеих сторонах трещины, шаг и профиль которого соответствуют шагу и профилю резьбового витка штифта.

44. Устройство для торможения развития трещины по п. 43, в котором указанное стягивающее приспособление представляет собой приспособление, предотвращающее осевое перемещение штифта относительно отверстия, дальнейшее нагружение которого (штифта) моментом сопровождается расклиниванием и прочным и неподвижным соединением обеих сторон трещины со штифтом и друг с другом.

45. Устройство для торможения развития трещины по п. 43, в котором имеется расположенный в верхней части хвостовика буртик, диаметр которого превышает диаметр хвостовика, причем буртик перекрывает трещину, располагаясь одной своей стороной на одной стороне трещины, а второй своей стороной - на второй стороне трещины, и этот буртик вместе с витком резьбы хвостовика и витками резьбы, расположенными на обеих сторонах отверстия, стягивает друг с другом обе стороны трещины для торможения возможного относительного смещения и предотвращения вертикального сдвига сторон трещины.

46. Устройство по п. 45, в котором винтовой виток резьбы на штифте выполнен в виде выступа на прочном центральном стержне штифта, диаметр которого равен внутреннему диаметру резьбы, расположенной на хвостовике штифта, причем этот виток имеет верхнюю поверхность, расположенную между его верхним краем и центральным стержнем, верхняя поверхность образует с плоскостью, перпендикулярной центральной оси штифта и хвостовика, угол, величина которого больше 0, но меньше 90°.

47. Устройство по п. 46, в котором резьбовое отверстие имеет две верхние поверхности, которые расположены на обеих сторонах трещины параллельно верхней поверхности резьбового витка штифта и взаимодействуют с ним, предотвращая осевое перемещение штифта вглубь отверстия.

48. Устройство по п. 47, в котором буртик штифта выполнен коническим, а в отверстии штифта выполнена цековка, в которую входит этот конический буртик.

49. Устройство по п. 47, в котором на нижнем торце буртика выполнен заостренный кольцевой выступ в качестве предохранительной зоны.

50. Устройство по п. 47, в котором штифт имеет головку, предназначенную для вращения штифта, и расположенную между буртиком и головкой кольцевую канавку, по которой при превышении приложенного к штифту усилия величины, обеспечивающей закрытие трещины, происходит срез штифта и отделение его головки от буртика и резьбового хвостовика.

51. Устройство для торможения развития трещины по п. 44, в котором отверстие выполнено глухим, и нижний конец резьбового хвостовика упирается в его дно, обеспечивая силовое взаимодействие между витками резьбы отверстия и витками резьбы штифта.

52. Устройство для торможения развития трещины по п. 51, в котором имеется еще один штифт, который дополнительно устанавливается в отверстие над первым штифтом и имеет расположенный в его верхней части буртик, причем буртик перекрывает трещину, располагаясь одной своей стороной на одной стороне трещины, а второй своей стороной - на второй стороне, а второй буртик штифта, взаимодействуя с витками резьбы отверстия и витками резьбы второго штифта, тормозит возможность относительного смещения и вертикального сдвига сторон трещины.

53. Устройство по п. 47, в котором центральный стержень резьбового хвостовика выполнен коническим с уменьшающимся вниз диаметром и в котором резьба на штифте также выполнена конической, а заостренные вершины ее витков лежат на конической поверхности, параллельной конической поверхности центрального стержня хвостовика.

54. Устройство по п. 53, в котором резьба штифта выполнена в виде выступающих витков, которые расположены на внешней поверхности стержня и образованы верхней и нижней поверхностями, причем нижняя поверхность резьбы расположена по отношению к плоскости, перпендикулярной оси штифта, под углом, большим 0°, и большим, чем угол между этой плоскостью и верхней поверхностью резьбы.

55. Устройство по п. 47, в котором резьба штифта выполнена в виде выступающих витков, которые расположены на внешней поверхности стержня и образованы верхней и нижней поверхностями, расположенными ниже верхней поверхности, причем нижняя поверхность резьбы расположена по отношению к плоскости, перпендикулярной оси штифта, под углом, большим 0°, и большим, чем угол между этой плоскостью и верхней поверхностью резьбы.

56. Устройство по п. 55, в котором вершины витков, образованные пересечением верхней и нижней плоскости, срезаны и образуют узкую цилиндрическую винтовую поверхность, параллельную наружной поверхности центрального стержня резьбового хвостовика.

57. Устройство по п. 56, в котором центральный стержень штифта имеет цилиндрическую форму.