Конструкция скоса кромки неразъемного соединения с угловыми швами

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЯ СКОСА КРОМКИ НЕРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ С УГЛОВЫМИ ШВАМИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Цумарев Юрий Алексеевич Попковский Виктор Александрович Клочков Виктор Николаевич Коротеев Артур Олегович(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Конструкция скоса кромки неразъемного соединения с угловыми швами, в которой одна из соединяемых деталей имеет прямолинейный скос кромки, симметричный относительно оси, проходящей перпендикулярно шву, отличающаяся тем, что глубина скоса уменьшается по мере удаления от краев соединения в соответствии с выражением где- расстояние от оси симметрии соединения- длина шва 0 - глубина скоса кромки у края неразъемного соединения. Полезная модель относится к области создания неразъемных соединений и может найти применение при изготовлении конструкций в различных отраслях машиностроения. Известна форма подготовки кромок неразъемного соединения с угловыми швами, в которой соединяемые детали изготовлены и собраны друг с другом без разделки кромок 1. Недостатком этой формы подготовки кромок неразъемного соединения с угловыми швами является большой расход ресурсов на изготовление, обусловленный тем, что угловой шов имеет большое поперечное сечение. Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является конструкция скоса кромки неразъемного соединения с угловыми швами, в которой одна из соединяемых деталей имеет прямолинейный скос кромок, симметричный относительно оси, проходящей перпендикулярно шву через его середину. Геометрические размеры такого скоса кромок не изменяются по длине углового шва 2. Недостатком данной конструкции скоса кромки неразъемного соединения с угловыми швами, принятой за прототип, также является большой расход ресурсов на изготовление,обусловленный тем, что при работе его под нагрузкой имеет место значительная концентрация напряжений. При этом крайние области углового шва нагружены больше, чем средние. Средние области углового шва оказываются недогруженными и на изготовление такого шва затрачиваются лишние материальные и трудовые ресурсы. Задачей полезной модели является сокращение расхода ресурсов на изготовление неразъемного соединения. Поставленная задача достигается тем, что в конструкции скоса кромки неразъемного соединения с угловыми швами, в которой одна из соединяемых деталей имеет прямолинейный скос кромки, симметричный относительно оси, проходящей перпендикулярно шву через его середину, согласно полезной модели, глубина скоса уменьшается по мере удаления от краев соединения в соответствии с выражением где- расстояние от оси симметрии соединения- длина шва 0 - глубина скоса кромки у края неразъемного соединения. Благодаря тому что в конструкции скоса кромки неразъемного соединения с угловыми швами глубина скоса уменьшается по мере удаления от краев соединения в соответствии с выражением 0,50 , появляется возможность создавать угловой шов переменно го поперечного сечения с более благоприятным распределением рабочих напряжений. При этом часть рабочей нагрузки с крайних областей углового шва передается на недогруженную среднюю область, распределение рабочих напряжений становится более равномерным, а неразъемное соединение более экономичным, т.к. в нем существенно уменьшено сечение средней части углового шва и, соответственно, сокращен расход ресурсов на изготовление изделия в целом. Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых схематично изображена заявляемая конструкция скоса кромки неразъемного соединения с угловыми швами. На 67992010.12.30 фиг. 1 показана горизонтальная проекция неразъемного соединения, собранного и подготовленного для выполнения углового шва, на фиг. 2 - фронтальная проекция. Заявляемая конструкция скоса кромки нахлесточного или таврового неразъемного соединения состоит из соединяемой детали 1 и соединяемой детали 2. В соединяемой детали 2 выполнен скос кромки 3, в котором глубинана некотором переменном расстоянииот оси симметрииуменьшается по мере удаления от края или при соответствующем приближении к центру. Закон изменения глубины скоса по мере увеличения расстояния от края соединения является линейным и соответствует формуле где- глубина скоса на некотором расстоянии от оси симметрии соединения- расстояние от оси симметрии соединения- длина шва 0 - глубина скоса кромки у края неразъемного соединения. Заявляемая конструкция скоса кромки неразъемного соединения с угловыми швами работает следующим образом. Соединяемые детали 1 и 2 собирают друг с другом, после чего разделку кромок, образованную скосом 3 и соединяемой деталью 1, разогревают и заполняют присадочным металлом. За счет переменного сечения разделки формируется и угловой шов с переменным рабочим сечением, в котором значительно снижена концентрация рабочих напряжений. При выполнении такого углового шва заявляемая конструкция скоса кромки позволяет исполнителю работ наблюдать за правильным его формированием и без затруднений обеспечить требуемую геометрию. Это обусловлено тем, что формирование такого углового шва напрямую связано с заполнением разделки,которое хорошо фиксируется визуально. При действии рабочей нагрузки в угловом шве возникают рабочие напряжения, которые из-за того, что в центральной части поперечное сечение меньше, чем на краях шва, распределены более равномерно. Поэтому неразъемное соединение более экономично и при его изготовлении нет перерасхода материальных,энергетических и трудовых ресурсов. Заявляемая конструкция скоса кромки проста в изготовлении, обеспечивает значительную экономию ресурсов, высокую и стабильную прочность неразъемного соединения и позволяет за счет этого получить экономический эффект. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3