ШАРНИРНЫЙ УЗЕЛ СКЛАДНОЙ КОНСТРУКЦИИ

Полезная модель относится к складным каркасно-тентовым конструкциям, а именно к их шарнирным узлам, и может быть использована в качестве элемента походного снаряжения (например палаток для туристов, рыболовов, охотников), технического инвентаря для выездных работ (например каркасных конструкций для сварщиков, кабельщиков и прочих технических работников), торгового инвентаря (например торговых палаток) и прочих укрытий.
Из уровня техники известен шарнирный узел складной конструкции, содержащий несущие стержни из стеклокомпозитного материала (фибергласса), соединённые между собой фиксирующим элементом (http://www.mavericktent.ru/articles/?article=242). В известном устройстве фиксирующий элемент изготовлен методом литья из ударопрочного термопластического пластика и фиксируется на концах стержней посредством склеивания. Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и изготовления литых фиксирующих элементов, кроме того, использование пластика создает технические ограничения для конструкции в целом, в частности по прочности, температурным режимам использования, износостойкости и пр.
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является шарнирный узел складной конструкции, содержащий несущие стержни, соединённые между собой фиксирующим элементом с установленными в нём осями вращения, проходящими через выполненные в стержнях отверстия (патент RU 2238383, кл. Е04Н 15/28, опубл. 20.10.2004). В известном устройстве стержни выполнены в виде трубок из твёрдого и прочного, но относительно дорогого материала - дюралюминия или углепластика. Поперечное отверстие, просверленное в таком стержне, практически не ослабляет его и не сказывается на прочности соединения. Однако, известное устройство не предусматривает возможности использования стержней из стеклокомпозитного материала, так как поперечное отверстие, просверленное в таком материале с волокнистой структурой, значительно ослабляет место соединения, где стеклокомпозит начинает трескаться и расщепляться при нагрузках, что не обеспечивает формирование надежного и прочного соединения.
Таким образом, технической проблемой является создание шарнирного узла складной конструкции с низкой себестоимостью, позволяющего использовать для изготовления стержней относительно дешёвый стеклокомпозитный материал, в частности простую в изготовлении и очень прочную на излом стеклопластиковую арматуру, при сохранении прочностных характеристик и надёжности конструкции в целом.
В предлагаемом шарнирном узле складной конструкции, содержащем несущие стержни, соединённые между собой фиксирующим элементом с установленными в нём осями вращения, проходящими через выполненные в стержнях отверстия, стержни выполнены из стеклокомпозитного материала и снабжены металлическими насадками в виде трубок, внутренняя форма поперечного сечения которых повторяет внешнюю форму поперечного сечения стержней, причем в стенках трубок выполнены сквозные отверстия, в сборе совпадающие с отверстиями в стержнях. Фиксирующий элемент, предпочтительно, выполнен в виде металлической скобы или хомута, а внутреннее поперечное сечение насадок и внешнее поперечное сечение стержней имеют круглую форму.
Совокупность изложенных признаков позволяет решить вышеуказанную техническую проблему и получить технический результат, заключающийся в повышении прочности шарнирного узла.
На фиг. 1 представлен стеклокомпозитный стержень с металлической насадкой, установленной на его конце;
на фиг. 2 - стеклокомпозитный стержень с металлической насадкой, установленной в его центральной части;
на фиг. 3 - предлагаемый шарнирный узел с фиксирующим элементом в виде металлической скобы;
на фиг. 4 - предлагаемый шарнирный узел с фиксирующим элементом в виде металлического хомута.
Предлагаемый шарнирный узел складной конструкции состоит из несущих стержней 1 из стеклокомпозитного материала и соединяющего их фиксирующего элемента 2 в виде металлической скобы или хомута. В элементе 2 подвижно или неподвижно установлены оси вращения 3, проходящие через поперечные отверстия 5, выполненные в стержнях 1. Чтобы избежать расслаивания стеклокомпозитного материала в точке соединения вокруг отверстий под ось 3, стержни 1 снабжены металлическими насадками в виде трубок 4 из металлического полого профиля (например стального или алюминиевого). Внутренняя форма поперечного сечения трубок 4 (предпочтительно, круглая) повторяет внешнюю форму поперечного сечения стержней 1, что обеспечивает достаточно плотную установку. В стенках трубок 4 выполнены сквозные отверстия 5, в сборе совпадающие с отверстиями в стержнях 1. Для простоты поперечные отверстия 5 сверлят сразу в установленной трубке 4 насадки насквозь через стеклокомпозитный стержень 1. Проходящая через отверстия 5 ось 3 надёжно фиксирует трубку 4 насадки на стержне 1.
В качестве несущих стержней 1 используют относительно дешёвую, очень прочную на излом и изготавливаемую в промышленности стеклопластиковую арматуру. В качестве трубок 4 насадок используют полый металлический профиль, изготавливаемый в промышленности в широком ассортименте форм и размеров, преимущественно из сплавов алюминия или стали. Насадки изготавливаются методом нарезки (распиливания) этого профиля на части заданной длины. В качестве фиксирующего элемента 2 используют скобы и хомуты, изготавливаемые в промышленности из стали методом рубки и прессования. В качестве осей 3 используют металлические оси цилиндрической формы, в частности, доступные в широком ассортименте шпильки, винты, болты, заклепки и пр.
На фиг. 3 изображен шарнирный узел соединения двух стеклокомпозитных стержней 1, усиленных на концах насадками 4 и подвижно соединённых между собой посредством фиксирующего элемента 2 в виде стальной скобы. Стержни 1 соединены с элементом 2 цилиндрическим шарнирным соединением с использованием общих подвижных осей 3 в виде стальных заклепок.
На фиг. 4 изображен шарнирный узел соединения двух стеклокомпозитных стержней 1, усиленных насадками 4 и подвижно соединённых между собой посредством фиксирующего элемента 2 в виде стального хомута. Элемент 2 неподвижно установлен в центральной части одного стержня 1 с использованием общей неподвижной оси 3 в виде стальной заклепки, а конец второго стержня 1 подвижно соединён с элементом 2 цилиндрическим шарнирным соединением с использованием общей подвижной оси 3 в виде стальной заклепки.
Благодаря своей конструкции, предлагаемый шарнирный узел может быть изготовлен с использованием любых стеклокомпозитных материалов и при этом характеризуется высокой износостойкостью, надёжностью и прочностью. Все элементы, применяемые для его изготовления, производятся в промышленности и широко доступны на рынке, что позволяет изготовить устройство с относительно невысокой себестоимостью.