КОНСТРУКЦИОННЫЙ ПРОФИЛЬ

Область техники
Настоящая полезная модель относится к области длинномерных несущих конструкций, в частности, к конструкционным профилям, и может быть использована в строительстве, при изготовлении мебели и мебельной фурнитуры, а также в медицине, в частности, в конструкциях технических средств реабилитации для инвалидов, в том числе для детей с ДЦП, и другого медицинского и реабилитационного оборудования.
Уровень техники
Из уровня техники известен конструкционных профиль для создания облегченных строительных конструкций (патент на полезную модель РФ №34578, опубликован 10.12.2003). Известный конструкционный профиль представляет собой камеру, образованную четырьмя продольными пластинчатыми элементами, в виде параллелепипеда с равной толщиной стенок. С внешней боковой стороны углов камеры расположены два равных плоскостных элемента, свободные концы которых загнуты внутрь и образуют Г-образные элементы, симметричные друг другу относительно вертикальной оси профиля.
В другом примере из уровня техники раскрыта металлическая балка (патент на полезную модель РФ №6570, опубликован 16.05.1998). Известная металлическая балка выполнена в сечении в виде прямоугольника с отверстием, четырьмя Г-образными выступами, попарно расположенными на концах двух противоположных сторон и направленных друг к другу, и выступом линейной формы.
Из уровня техники известна стальная балка (заявка на патент США № 20090313937, опубликована 24.12.2009). Известная балка образована двумя параллельными пластинами и соединяющими их двумя параллельными перемычками. С внешней стороны одной из пластин установлены продольные боковые стенки, которые вместе с пластиной могут служить в качестве опалубки для бетона, залитого над балкой. Соединения между элементами балки представляют собой сварные лазерные швы.
Из уровня техники известна несущая балка для выдерживания больших весов (патент на изобретение США №5661945, опубликован 02.09.1997). Известная балка имеет U-образное незамкнутое поперечное сечение, снабжена каналом для закрепления в нем других длинномерных элементов. Известная балка также может быть изготовлена путем экструзии.
Из уровня техники известен мебельный профиль для сборки составных компонентов мебели (патент на полезную модель РФ №112818, опубликован 27.01.2012). Известный мебельный профиль имеет в своем сечении полую квадратную или секторную форму, образованную гранями профиля, на гранях внутренней стороны профиля имеются насечки. По одному из вариантов сечения мебельного профиля, профиль содержит два ребра на внешней стороне, образующих паз для соединения с панелью ДСП или МДФ.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является длинномерный конструкционный элемент из композиционного материала, раскрытый в патенте на изобретение РФ №2290483 (опубликован 27.12.2006). Известный конструкционный элемент содержит армирующий каркас, образованный профильными стенками, соединенными перемычками с образованием продольной полости и монтажных элементов с охватывающими контактными поверхностями с продольно ориентированными фиксирующими элементами.
Общим недостатком известных аналогов является выполнение формы поперечного сечения, геометрические характеристики которого могут привести к сниженной сопротивляемости к продольному изгибу и нагрузке на скручивание, что может привести к деформации поверхности балки и образованию люфтов при ее размещении в конструкционном профиле, имеющем поперечное сечение, комплементарное поперечному сечению конструкционной балки.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая задача – создание простого в изготовлении и легковесного длинномерного конструкционного профиля, обладающего улучшенными механическими характеристиками.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в повышении сопротивляемости конструкционного профиля продольному изгибу и нагрузке на скручивание.
Технический результат достигается настоящей полезной моделью, согласно которой конструкционный профиль с внутренней полостью образован двумя продольными стенками, сопряженными с двумя поперечными стенками. В отличие от прототипа, в срединных секциях продольных стенок выполнены гибы, ориентированные внутрь полости профиля, а первая и вторая поперечные стенки выполнены разной ширины. При этом в поперечной стенке большей ширины выполнена впадина, а места сопряжения указанной стенки с продольными стенками укреплены ребрами жесткости.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлено изображение конструкционного профиля в изометрической проекции.
На фиг.2 представлен чертеж поперечного сечения конструкционного профиля.
На фиг.3 представлено изображение части конструкции опоры функциональной для сидения для детей-инвалидов, в которой использован заявляемый конструкционный профиль.
Осуществление полезной модели
Как показано на фиг.1, конструкционный профиль 1, согласно настоящей полезной модели, представляет собой длинномерный профилированный элемент с внутренней полостью. Поперечное сечение профиля 1 и размер площади сечения предпочтительно одинаковы по всей длине профиля. Профиль 1 может быть изготовлен из мягкого металлического сплава, например, из алюминиевого сплава 6063.
В соответствии с фиг.2, продольные стенки 2 и 3 выполнены криволинейными, с гибами 4 в срединной секции стенок 2 и 3. Гиб 4 ориентирован внутрь полости профиля 1. Продольные стенки 2 и 3 могут быть выполнены по существу параллельными, за исключением тех их секций, в которых выполнен гиб 4. Продольные стенки 2 и 3 сопряжены с двумя противоположными поперечными стенками 5 и 6 с образованием замкнутого поперечного сечения профиля 1, при этом стенки 5 и 6 имеют разную ширину. В частности, стенка 5 может быть прямой, выпуклой или вогнутой. Места сопряжения стенки 6 большей ширины со стенками 2 и 3 укреплены ребрами жесткости 7, представленными наплывами из мягкого металлического сплава, например, алюминиевого сплава. В срединной секции стенки 6 выполнена впадина 8, ориентированная внутрь полости профиля 1. В готовом изделии, полученным с использованием настоящей полезной модели, длины продольных стенок могут быть равными 30 мм, длины поперечных стенок – 18,7 мм и 26 мм, толщина стенок – 2,5 мм, острые кромки профиля 1 могут быть скруглены.
В соответствии с фиг.3, конструкционный профиль 1 может быть использован в конструкции опоры функциональной для сидения для детей-инвалидов. Профиль 1 устанавливается в полость внутри другого профилированного элемента 9, поперечное сечение которого комплементарно поперечному сечению профиля 1. Указанный элемент 9 крепится к поверхности спинки 10. На профиле 1 закрепляется подголовник 11. В задней стенке элемента 9 выполняют отверстия для средства фиксации конструкционного профиля 1 внутри другого профилированного элемента 9, за счет чего обеспечивается регулирование высоты подголовника 11.
За счет геометрических характеристик поперечного сечения заявляемого конструкционного профиля обеспечивается повышение его устойчивости и жесткости на продольный изгиб и кручение. В особенности, улучшенные механические свойства указанного профиля проявляются в тех случаях, когда нагрузка на него прикладывается неравномерно или под углом.
Конструкционный профиль может быть изготовлен методом фильерной вытяжки, который заключается в следующем. Заготовка из алюминиевого сплава, нагретая до температуры в 500°C продавливается через отверстие в формообразующей фильере. Фильера представляет собой стальной диск с выполненным в нем формующим каналом, поперечное сечение которого является по существу идентичным поперечному сечению внешних стенок конструкционного профиля. Обеспечение полости профиля обеспечивается рассекателем, установленным внутрь тела фильеры. Указанный рассекатель имеет поперечное сечение по существу идентичное внутренней полости конструкционного профиля. Фильера изготавливается из высококачественной стали марки 6063, для увеличения ее ресурса проходит процесс упрочения (азотирования). Изделие, полученное в результате продавливания, охлаждается, калибруется и распиливается поперек для обеспечения необходимой длины конструкционного профиля.