УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ ДЛЯ МАЧТОВЫХ ОПОР

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к конструкциям креплений трубчатых опор, предназначенных преимущественно для использования в системах освещения.
Известен узел соединения труб разного диаметра, включающий концы труб, объединенные между собой листовой диафрагмой, прикрепляемой к трубам на сварке (см. «Металлические конструкции», т. I Элементы конструкций: Учебник для строительных вузов., В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др., с. 460, рис. 7.27).
Недостатком известного соединения труб разного диаметра является низкая надежность и недостаточная прочность соединения, обусловленная возможностью расслаивания металла листовой диафрагмы.
Известен также узел крепления труб разного диаметра, включающий концы труб, объединенные между собой посредством сварки при помощи прокладки, выполненной в форме двух усеченных конусов с общим основанием (изобретение по а.с. СССР №1724829. М. кл Е04В 1/58 от 09.01.90).
Недостаток такого узла крепления заключается в значительной трудоемкости, обусловленной необходимостью осуществления токарных работ по изготовлению конической прокладки, а также в низкой прочности соединения, определяемой прочностью двух кольцевых сварных швов, расположенных на близких расстояниях.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является узел крепления для мачтовых разборных осветительных опор (патент РФ №2349724, МПК Е04Н 12/00, E02D 27/42 от 06.07.2007), в которых трубная секция меньшего диаметра вставлена в трубную секцию большего диаметра с опорой на фланец, ступенчатые втулки с внутренней резьбой и связанные с ними крепежные болты, при этом в стенке трубной секции большего диаметра выполнены отверстия. Установка каждого крепежного болта при этом может быть произведена как в ступенчатой втулке со сквозным резьбовым отверстием, так и в гайке, приваренной напротив отверстия, выполненного в стенке трубной секции большего диаметра.
Известный узел крепления обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что в нем фиксация трубных секций производится болтами через приваренные с внешней стороны трубной секции большего диаметра втулки или гайки.
Это снижает надежность конструкции, поскольку затягивая болты, напряжение в резьбовом соединении воздействует на сварочный шов приваренного элемента, стремясь оторвать его, что может привести к разрушению узла. Кроме того, такая конструкция узла крепления не позволяет обеспечить регулировку взаимного положения секций в различных направлениях.
Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков наиболее близкого аналога, а именно - в повышении надежности и улучшении условий эксплуатации, достигается в предлагаемом узле крепления для мачтовых опор, содержащем трубные секции разного диаметра, ступенчатые втулки с внутренней резьбой и крепежные болты с образованием со ступенчатыми втулками винтовых пар, при этом трубная секция меньшего диаметра вставлена в трубную секцию большего диаметра с опорой на фланец, тем, что он содержит кольцевой центровочный элемент, расположенный между трубными секциями, и контргайки, расположенные на крепежных болтах, упомянутые ступенчатые втулки вставлены в отверстия трубной секции большего диаметра с ее внутренней стороны с примыканием полок ступенчатых втулок к внутренней поверхности указанной секции, причем при сборке фиксация трубных секций обеспечивается центровочным кольцевым элементом и крепежными болтами посредством затягивания крепежных болтов через ступенчатые втулки до упора в трубную секцию меньшего диаметра с последующим затягиванием упомянутых контргаек.
в.
к.ц.э
внутр.т.с.б.д.
к.ц.э.
внутр.т.с.б.д.
н.
к.ц.э
внутр.т.с.б.д
п.вт.
п.вт.
Указанный технический результат достигается также тем, что винтовые пары со втулками и крепежными болтами расположены на двух уровнях по вертикальной оси узла крепления, содержащего дополнительный кольцевой центровочный элемент, при этом основной кольцевой центровочный элемент установлен выше уровня h расположения верхних винтовых пар и выполнен с внешним диаметром d=d-δ, где: d - внешний диаметр кольцевого центровочного элемента, d - внутренний диаметр трубной секции большего диаметра, δ=(0,5-1.0 мм) - величина установочного зазора, а дополнительный кольцевой центровочный элемент установлен ниже уровня h расположения нижних винтовых пар и выполнен с внешним диаметром d=d-2b-δ, где: b - толщина полки ступенчатой втулки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен предлагаемый узел крепления, в котором кольцевой центровочный элемент установлен выше уровня расположения винтовых пар;
на фиг. 2 показан фрагмент узла, в котором кольцевой центровочный элемент установлен ниже уровня расположения винтовых пар;
на фиг. 3 изображен предлагаемый узел крепления с двумя кольцевыми центровочными элементами (основным и дополнительным);
на фиг. 4 приведена конструкция наиболее близкого аналога;
Предлагаемый узел крепления (фиг. 1 - фиг. 3) содержит трубные секции 1, 2, при этом трубная секция 2 меньшего диаметра вставлена в трубную секцию 1 большего диаметра с опорой на фланец 3. Фланец 3 закреплен на трубной секции 1 меньшего диаметра. Узел содержит также ступенчатые втулки 4 с внутренней резьбой и крепежные болты 5 с образованием со ступенчатыми втулками 4 винтовых пар, основной 6 и дополнительный 7 кольцевые центровочные элементы (фиг. 2), закрепленные на трубной секции 2, и контргайки 8, расположенные на крепежных болтах 5. Ступенчатые втулки 4 вставлены в отверстия трубной секции 1 большего диаметра с ее внутренней стороны При этом полки 9 ступенчатых втулок 4 примыкают к внутренней поверхности трубной секции большего диаметра 1. Втулки 4 приварены с внешней стороны трубной секции 1 посредством сварного шва 10.
В конструкции известного узла крепления - прототипе (фиг. 4) полки ступенчатых втулок расположены с внешней стороны трубной секции 1 большего диаметра, что не обеспечивает необходимой надежности при эксплуатации, поскольку при затягивании болтов 5 возникает сила, стремящаяся оторвать втулки 4 от трубной секции 2, что на практике и происходит. В результате снижается надежность крепления. В предлагаемой конструкции крепежного узла этот недостаток устранен, поскольку полки 9 ступенчатых втулок 4 расположены с внутренней стороны трубной секции 1, что не позволяет втулкам отрываться при затягивании болтов 5.
Предлагаемый узел крепления мачтовой опоры изготавливается и функционирует следующим образом.
В верхней части трубной секции 1 большего диаметра выполняются отверстия для вставки втулок 4 с внутренней стороны секции 1, после чего втулки привариваются сварным швом 10.
в.
н.
в.
н.
Винтовые пары, образованные крепежными болтами 5 и ступенчатыми втулками 4 расположены по вертикальной оси узла крепления на двух уровнях h и h (h<h) - фиг. 2.
в.
к.ц.э
внутр.т.с.б.д.
к.ц.э.
внутр.т.с.б.д.
н.
к.ц.э
внутР.т.с.б.д.
п.вт.
п.вт.
При этом основной кольцевой центровочный элемент 6 установлен выше уровня h расположения верхних винтовых пар и выполнен с внешним диаметром d=d-δ, где: d - внешний диаметр кольцевого центровочного элемента, d - внутренний диаметр трубной секции большего диаметра, δ=(0,5-1.0 мм) - величина установочного зазора, а дополнительный кольцевой центровочный элемент 7 установлен ниже уровня h расположения нижних винтовых пар и выполнен с внешним диаметром d=d-2b-δ, где: b - толщина полки ступенчатой втулки.
Фиксация секций 1 и 2 друг относительно друга производится при сборке кольцевыми центровочными элементами 6 и 7 и крепежными болтами 5. Затягивая болты, секция 1 меньшего сечения фиксируется в трех направлениях: по продольной оси мачтовой опоры; в поперечном смещении, а так же в повороте вокруг своей оси, относительно другой секции.
Элементы узла крепления изготавливаются из конструкционной стали.
Мачтовая опора с описанным выше узлом крепления устанавливается на опорную площадку и закрепляется с помощью анкерных болтов (на чертежах не показаны).
Предложенная полезная модель обеспечивает повышенную надежность и жесткость конструкции опоры.
Предложенный узел крепления может использоваться в многосекционных высотных опорах связи, уличного освещения и др. Данная конструкция узла позволяет сократить срок изготовления и упростить регулировку соосности и наклона частей опоры при монтаже.
Предложенный узел крепления для мачтовых опор прошел эксплуатационные испытания, показал высокую надежность и удобство в эксплуатации и в настоящее время находится в серийном изготовлении.