RO103816B1 - Deformable element for threaded assemblies - Google Patents

Description

Invenția se referă la un element deformatul, ce poate fi realizat sub formă de șaibă sau de piulița și este destinat pentru predeterminarea forței sau momentului minim de strângere la asamblări filetate.

Este cunoscut faptul, mai ales în fabricație de serie mare, de exemplu, în construcția de automobile, că este foarte importantă strângerea corectă, la momentul prescris, a piulițelor și șuruburilor din cadrul asamblărilor filetate. în special, în fabricație de serie, sunt utilizate, în mod frecvent, mașini de înșurubat cu moment de înșurubare reglabil. Acest moment poate să varieze destul de rapid, în timpul utilizării, și uneori în limite importante astfel, că forța de strângere a piuliței sau șurubului variază și ea în limite importante și în consecință, și strângerea pieselor respective. Dacă operatorul nu efectuează periodic verificarea momentului de strângere, de exemplu, cu ajutorul unei chei dinamometrice, există riscul ca anumite asamblări să fie insuficient strânse. Această verificare perioadică duce însă la pierderi de timp destul de importante, de aceea se preferă utilizarea unor elemente deformabile ce permit predeterminarea forței minime de strângere.

Este cunoscut un astfel de element ce face obiectul descrierii de brevet SUA nr. 4020734 și este alcătuit din doua șaibe concave ce se suprapun reciproc astfel, încât să formeze un disc bombat la mijloc, disc care se aplatizează în cazul când piulița sau șurubul respectiv au fost strânse cu un moment minim, bine corelat, în prealabil, cu sarcina axială, care trebuie să fie în șurub, în urma strângerii. Pentru a nu aluneca una peste celalată, în timpul strângerii, cele două șaibe sunt prevăzute, pe contur, cu niște aripioare ce se întrepătrund la asamblare.

Soluția propusă lărgește gama unor astfel de elemente de strângere. Scopul soluției propusă constă în asigurarea unei forțe minime de strângere, la asamblările filetate.

Problema rezolvată de invenție constă în realizarea unui element care să permită predeterminarea forței minime de strângere, la asamblări filetate, prin deformarea sa, în mod brusc, la depășirea strângerii minime admisibile astfel, că dacă deformarea nu este vizibilă, se poate deduce cu certitudine că forța minimă nu, a fost atinsă.

Elementul deformabil conform invenției permite predeterminarea forței minime de strângere, prin aceea că este realizat sub forma unei șaibe plate, prevăzute cu o gaură centrală, în vederea montării ei pe tija șurubului, cu un lamaj dispus în interiorul suprafeței de așezare a cărui adâncime, în secțiune este, de preferat, apropiată de lățimea lui și o gâtuire realizată sub forma unui canal inelar, exterior, care începe imediat în vecinătatea lamajului, diametrul fundului gâtuirii fiind cel mult egal cu diametrul exterior al lamajului iar lățimea gâtuirii fiind cât mai apropiată de adâncimea lamajului, sau elementul deformabil mai poate fi realizat sub forma unei piulițe prevăzute, în partea de așezare, cu aceleași prelucrări ca și șaiba plată.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu fig.1...3 care reprezintă:

- fig.1, vedere în secțiune a unei șaibe deformabile în conformitate cu invenția, înainte și după strângere;

- fig.2, vedere în secțiune parțială a unei piulițe deformabile prelucrate în partea ei inferioară, de așezare,asemănător șaibei deformabile, adică în conformitate cu fig.1;

- fig.3, vedere în plan a piuliței de- * formabile reprezentate în cadrul fig.2.

Elementul deformabil pentru predeterminarea forței minime de strângere la asamblări filetate, conform invenției, se poate realiza sau cum prezintă fig.1,

4 asemănător unei șaibe plate, de exemplu dintr-un disc 1 prezentând o gaură centrală a al cărei diametru d este suficient pentru a permite trecerea unei tije filetate b a unui șurub 2 (reprezentat cu linie punctată) al cărui cap c se poate așeza pe șaibă. Șaiba 1 se reazemă și ea pe o piesă de strîngere 3 reprezentată, de asemenea, schematic, cu linie punctată.

Pe o suprafața inferioară a sa e, adică pe cea care este în contact cu piesa de strâns 3, șaiba .1 prezintă un lamaj circular f de diametru coaxial cu gaura a. Diametrul D al lamajului este, în mod evident, superior diametrului d al găurii a. De exemplu, în cazul unei șaibe circulare, secțiunea axială va fi cea care este reprezentată în fig.l, diametrul D al lamajului va fi cât mai apropiat, de diametrul mediu al discului, care constituie șaiba, în același timp, vom sublinia încă de acum șî vom preciza mai târziu că forma circumferinței exterioare a șaibei 1 nu este impusă de către invenție, deși forma unui disc inelar este cea. mai obișnuită și, în general, cea mai avantajoasă.

Lamajul f este realizat pe o adâncime g care nu este exact determinată prin invenție, dar ea va fi, de preferință, apropiată de lățimea lui în secțiune, adică la jumătatea lățimii inelului care constituie șaiba însăși.

Pe muchia șaibei 1 este prevăzută o gâtuire h realizată sub forma unui canal inelar exterior al cărui fund este cilindric și coaxial cu gaura centrală a cât și cu. lamajul f. Diametrul D’ al acestui fund cilindric este cel mult egal cu diametrul D al lamajului f și de preferință foarte apropiat de acest, diametru D. Gâtuirea h are o lățime i cât mai apropiată posibil de adâncimea g a lamajului. Rațiunea acestor precizări va fi evidentă mai târziu.

în mod evident, după cum poate, fi văzut pe fig.l, rămâne o anumită grosime de material j între gâtuirea, h și lamajul f.

Această grosime j permite, după cum va fi arătat, să se predetermine o forță de strângere minimă a șurubului pe 5 o piesă care urmează să fie strânsă sau a unei piulițe pe un șurub.

Intr-adevăr, atunci când se rotește capul c al șurubului 2, ceea ce are drept efect strivirea șaibei 1 pe piesa de strâns 10 3, partea superioară a șaibei joacă rolul unui poauson de forfecare în raport cu partea inferioară. Forța care se exercită pe o zonă inelară k de grosime j va provoca forfecarea acestei zone, dacă 15 cuplu] exercitat pe capul șurubului este suficient. In această ipoteză, partea superioară a șaibei poate veni să îmbrace cu exactitate partea inferioară (vezi fig.l, partea stângă) pentru că fondul 20 cilindric 1 are un diametru cel mult, egal cu cel al lamajului și deoarece lățimea i a gâtuirii este prctic egală cu cea a adâncimii g a lamajului.

In cazul prevăzut de către invenție, 25 in care șurubul 2 este antrenat de către o mașină de înșurubat, aceasta din urmă își continuă mișcarea după forfecarea zonei k a șaibei. în practică, cuplul de blocare al mașinii de înșurubat nu se 30 poate deregla în timpul acestei ultime faze a operației de strîngere care se efectuează în general pe mai puțin de o rotație a arborelui ei și există deci siguranța că, atunci cînd șaiba a luat 35 poziția reprezentată în partea stingă a figurii 1, ea este strânsă cel puțin cu o forță egală cu cea necesară pentru forfecarea zonei k.

Din acest punct de vedere se va 40 aminti că forța F necesară pentru forfecarea zonei k este dată de către formula F -JJD în care D este diametrul mediu al zonei k și j grosimea sa(Tr fiind rezistența la rupere a materialului cons45 tituind șaiba. în ceea ce privește gâtuirea h, lățikmea sa i va fi de preferat cuprinsă intre 0,5 și 2 mm, în funcție de dimensiunile șaibei.

Cititorul a înțeles deja importanța invenției pentru facilitarea controlului fabricațiilor, în special, a strângerii asamblărilor de piese cu șurub și/sau piuliță. ÎDtr-adevăr, dacă este examinată starea șaibei, se vede imediat, după gâtuirea h, dacă asamblarea nu este suficient strînsă. Este atunci posibil să se treacă la o nouă strângere, în general, urmată de verificarea cu ajutorul unei chei dinamometrice. Dacă, din contră gâtuirea h a dispărut, controlorul știe că strângerea este suficientă.

Pe de ala parte, cititorul a înțeles, de asemenea, că elementul deformabil realizat sub formă de șaibă poate să fie plasat sub un cap de șurub ca în exemplul prezentat în cadrul fig.l, sau, din contră, sub o piuliță care va fi montată pe o tijă filetată. Este tot atât de evident că sensul montării acestei șaibe este indiferent, forfecarea zonei k producînduse oricare ar fi fața pe care se apasă.

Subliniem, în continuare, că acest element deformabil poate fi realizat nu numai sub forma unei șaibe, ci poate fi încorporat unei piulițe, pentru a constitui împreună o singură piesă. Această variantă de realizare este reprezentată în fig.2 și 3. Dacă se face referire la desen, se vede o piuliță masivă 4 hexagonală, a cărei gaură centrală m este filetată acum pe întreaga ei lungime.

Baza n a piuliței prezintă și ea un lamaj o și o gâtuire p ale căror caracteristici nu vor fi descrise din nou căci ele corespund celor ale lamajului f și gâtuirii h descrise cu referire la fig.l.

Se va sublinia numai faptul că filetarea piuliței se prelungește pînă la lamajul o al bazei n, care poate să fie consituită de către un guler circular, după cum se vede pe figuri, sau din contră, să prezinte o formă hexagonală corespunzătoare celei a corpului piuliței 4.

Utilizarea piuliței 4 cât și avantajele sale, sunt, în mod evident, analoge celor care au fost descrise mai sus, gâtuirea p dispărând după o strângere suficientă a piuliței prin forfecarea zonei de racor6 dare a celor două părți care constituie baza n.

Elementul deformabil, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- simplitate constructivă;

- utilizare simplă;

- siguranță în funcționare

Claims (4)

1. Revendicări

   1. Element deformabil pentru asamblări filetate, permițând, în special, predeterminarea forței minime de strângere, a unei asamblări filetate, de genul unei piulițe, montate pe un șurub sau a unui prezon, realizat sub forma unei șaibe, plate, de grosime mică, în raport cu diametral său exterior, prezentând o gaură centrală având diametrul corelat cu diametrul șurubului pe care ea trebuie’ montată, caracterizat prin aceea că, în scopul asigurării unei forțe minime de strângere ea prezintă pe una din fețele sale (d), de preferință cea destinată așezării pe una dintre piesele de strâns, un lamaj inelar (e) concentric găurii centrale (a), al cărui diametru exterior (D) este, în mod evident, superior celui al găurii centrale și a cărei adîncime (g) este de preferința apropiată de lățimea inelului lamajului și prin aceea că, mai este prevăzută pe circumferință cu o gâtuire (h), realizată sub forma unui canal inelar al cărui fund cilindric (1) este, de asemenea, concentric găurii centrale (a) și prezintă un diametru (D*) cel mult egal cu diametrul exterior (D) al lamajului inelar (f) și de preferință foarte apropiat de acest diametru exterior, lățimea (i) gîtuirii (h) fiind apropiată pe cît posibil de adîncimea (g) a lamajului.
2. 2. Element deformabil realizat sub forma unei piulițe, având suprafața de așezare realizată în conformitatecu revendicarea 1, caracterizat prin aceea că gaura centrală (m) este filetată pe întreaga ei lungime.
3. 3. Element deformabil în conform
4. 7 8 itate cu revendicarea 2, caracterizat prin aceea că prezintă pe una din fețele sale (n) un guler circular în care sînt practicate lamajul (o) șî gâtuirea (p) a șaibei deformabile.