УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Полезная модель относится к машиностроению и энергетике и может быть использована в соединениях различных механических, гидравлических и пневматических системах различных агрегатов, а также гибких элементов в виде тросов, кабелей и т.д., в том числе из разнородных материалов.
Из уровня техники известно устройство для неразъемного соединения цилиндрических деталей при помощи цилиндрического корпуса со сквозным отверстием, выполненного в виде втулки из материала, обладающего ЭПФ (эффектом памяти формы), при этом концы соединяемых деталей выполнены в сечении эллипсоидальной формы, а оси эллипсов в плоскости соединения деталей смещены одна относительно другой на 3-90° (SU 1082993 А, опубл. 30.03.1984).
Недостатком известного устройства является его высокая себестоимость за счет изготовления корпуса из материала с ЭПФ, низкий коэффициент использования материала, высокая трудоемкость при изготовлении устройства.
Технической задачей полезной модели является создание технологичного устройства для соединения элементов, обеспечивающего высокую надежность соединения осесимметричных элементов.
Задача решается тем, что устройство для соединения цилиндрических элементов содержит полый цилиндрический корпус, выполненный в виде цанги с продольными прорезями, на которой размещены шайбы, изготовленные из материала с ЭПФ.
Выполнение корпуса в виде цанги с продольными прорезями, на которой размещены шайбы, изготовленные из материала с ЭПФ, обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в обеспечении высокого коэффициента использования материала, снижении трудоемкости при изготовлении деталей устройства и себестоимости устройства.
В частных вариантах выполнения полезной модели для обеспечения герметизации прорези с противоположных торцов выполнены
неперекрывающимися по длине, т.е. короткими, а на внутренней поверхности цанги в зоне прорезей выполнены фиксирующие выступы, улучшающие фиксацию, а между прорезями - герметизирующие кольцевые выступы, улучшающие герметизацию.
В том случае, когда не требуется герметизация и для расширения технологических возможностей, увеличения объема памяти соединительных устройств и обеспечения большого хода при обжатии гибких элементов, например, обжатии гибкого рукава, прорези с противоположных торцов выполнены перекрывающимися по длине, т.е. длинными, а шайбы выполнены с радиальными прорезями.
Для обеспечения соединения проводов высокого напряжения ЛЭП внутри цанги из материала с высокой электропроводностью, соединяющей токопроводящие части, например, алюминиевую оплетку, может быть установлена втулка из материала высокой прочности, например из стали, которая обеспечивает соединение несущей жилы (троса), выполненного, например, из стали.
Шайбы могут иметь форму, обеспечивающую их взаимное центрирование на цанге, в частности, смежные поверхности шайб могут быть выполнены соответственно выпуклой и вогнутой формы или ступенчатой формы.
Для обеспечения высокого коэффициента использования материала шайбы могут быть изготовлены из листовых полуфабрикатов.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 (а, б) изображено предлагаемое устройство в сборе для соединения элементов, где требуется герметичность соединения, два вида.
На фиг.2 изображена половина сечения шайбы.
На фиг.3 (а-в) изображена цанга по фиг.1, три вида.
На фиг.4 (а, б) изображено предлагаемое устройство в сборе, для соединения элементов, где не требуется герметичность соединения, два вида.
На фиг.5 (а, б) изображена цанга по фиг.3, два вида.
На фиг.6 изображена шайба с поперечными прорезями, два вида.
На фиг.7 изображена шайба по фиг.6 в деформированном и восстановленном состоянии.
Устройство содержит цангу 1 с неперекрывающимися по длине прорезями 2 и размещенных на цанге шайб 3, имеющих выпукло-вогнутую форму смежных поверхностей или ступенчатую форму, что обеспечивает их взаимное центрирование на цанге 1, и изготовленных из листовых полуфабрикатов (см. фиг.1). Шайба 3 из материала с ЭПФ при изготовлении имеет внутренний диаметр меньше внешнего диаметра цанги 1. Для обеспечения герметизации цанга 1 (см. фиг.3) выполнена с герметизирующими кольцевыми выступами 4, которые заранее вытачиваются на внутренней поверхности цанги 1 на ее участке между прорезями. На внутренней поверхности цанги 1 на краевых ее участках в зоне прорезей для улучшения фиксации выполняют фиксирующие выступы 5.
В том случае, когда не требуется герметизация и требуется большой ход при обжатии гибких элементов, например, обжатии гибкого рукава, цанга 1 выполнена с перекрывающимися по длине прорезями 2, а шайбы 3 выполнены с радиальными прорезями 6 (см. фиг.4).
Конструктивная память шайб 3 с радиальными прорезями 6 (см. фиг.6) значительно превышает память материала и выполнена таким образом, что соотношение толщины S к ширине h и глубине L ее прорезей выполняется из условия равнопрочности при изгибе.
На фиг.7 изображены шайбы с радиальными прорезями 6 в деформированном (3б) и восстановленном (3а) состоянии.
Для соединения проводов высокого напряжения ЛЭП внутри цанги 1 из материала с высокой электропроводностью, соединяющей токопроводящие части, например, алюминиевую оплетку, установлена втулка 7 из материала высокой прочности, например из стали, соединяющая стальную несущую жилу (трос) (см. фиг.7).
Сборка устройства происходит следующим образом.
На цангу 1 устанавливаются шайбы 3 (см. фиг.1). При установке происходит деформация шайб 3 в радиальном направлении при температуре, ниже температуры восстановления формы. Шайбы 3 центрируются за счет взаимного контактирования их выпукло-вогнутых или ступенчатых поверхностей и фиксируются кольцом (на чертеже не показано). Собранное устройство устанавливается с некоторым зазором на осесимметричный элемент, например, на концевые участки труб, и осуществляется нагрев устройства выше температуры превращения материала шайб 3. Шайбы 3 восстанавливают свою первоначальную форму, при этом за счет возникающих напряжений термомеханического возврата происходит деформация цанги 1 и концевых участков труб, в результате чего образуется прочное и герметичное соединение.
Полезная модель обеспечивает высокий коэффициент использования материала, низкую трудоемкость при изготовлении устройства и низкую себестоимость устройства.