Паяное телескопическое соединение — SU 946860 (original) (raw)
ОПИСАНИЕИЗОБРЕ 7 ЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 и 946860по делам изобретений и открытий(54) ПАЯНОЕ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЕ СОЕДИНЕНИЕ Изобретение относится к пайке, в частности к конструкции паяных соединений, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении неразъемных соединений трубной арматуры, сосудов, корпусов и других узлов, работающих под действием внутреннего давления, а также статических и динамических растягивающих или изгибающих нагрузок.Известны конструкции паяных телескопических соединений, состоящие из охватывающей и охватываемой деталей и паяного шва. Эти соединения позволяют практически всегда за счет выбора необходимой величины нахлестки получить равнопрочную конструкцию при работе на срез и растяжение 1 .Однако эти соединения плохо сопротивляются изгибным и динамическим нагрузкам вследствие неизбежного утолщения конструкции на участке паяного шва и наличия концентраторов резкого изменения геометрии соединения при переходе от одной детали к другой. В местах переходов коэффициент концентрации напряжений достигает величины 4 - 5, вследствие чего снижается не только статическая, но и усталостная прочность. Как правило, разрушение паяного узла происходит именно в месте перехода от одной детали к другой.Известна конструкция паяного соединения, при которой в торцовой части одной детали выполнено кольцевое клинообразное углубление, а на торцовой части другой детали - кольцевой клинообразный выступ, выступ размещен в углублении, и де тали соединены паяным швом 2.Недостатком конструкции является невозможность ее использования для тонкостенных деталей. Известно паяное телескопическое соединение, состоящее из охватывающей и охватываемой соединяемых деталей, выполненных на участке соединения, и паяного шва с измененной геометрической формой.20 Известная конструкция использованапри соединении сферического днища с обечайкой. Детали сопрягаются по поверхности конуса, вогнутой у охватывающей детали и выпуклой у охватываемой. Детали сое 946660Линяются заподлицо ПОЛОбно косостыко вому соединению.Госкольку резких переходов н сечении КОНСТ 1)К 1(ИИ НЕТ, УКс 13 ЯННОС СОЕЛИНСНИЕ НЕ имеет значительной конпентрации напряжений 131.Однако Оно также, как и ст)(коцое ступснчатс)е соединение, имсст нслостатки.Ооели(ение применимо тг)лько для толстостенных илп малогабаритных деталей, сГО т)эмлно и 301 ОВить лл 5 топ 1 состенных нежестких конструкций, так как требуется (рецизионная механическая обработка и сборка.В тонкостенных кострукцРЯх известное соединение облалает малой прочностью, поскольку размеры паянсн о п)вя опрслсляютс 51 толп)иРОй пс 51 смых ОболОчск, и (яяный шов работает ня растяжение.Пель изобретения - (ввышснс;рочности и надежности соединения лсталсй, хогя ОЫ ОД(2 ИЗ КОТОПЬ(Х ЯВЛ 51 СТСЯ ГОПКОСГСПРОР.Поставленная цель Достигается тем, что соелинясмыс участки дстялси и пяяпыи иОв Выполнены в виде тороилальной поверхности с радиусом кривизны меридианального сечения большс улвос ной толщины стс 11 ки наименее тонкой из деталей.10О и е р сЙ (и. и с 11 м м сг) ) и и (1 с р д и я . нял ьн 0 10 с(че П 115 тОр 1 В ыпО.1 непа ко.1 Нс . Вая Выточка.На О)свс)тывс 1 юпт(.и ЛВ 12 Л 1 И 1 Н 0,1 пс:ны10 К Р с 1 Й и ( Й М С 0 С Д В Е 1 СЛ Ь Ц С 11 Ы С В Ь( ТК И, симмстри (ыс относигсльно павой экваторальОй плоскости торя.1 а 0 х В а т ы В я ю и с (. и,"Г 1.1 и м 0 ж с т 0 ьГ ь ВЫ 10 ЛНСНа 2 РсЖН 25 фаССс), с На ОХс)Т 11 вя(- МОЙ В(1,Р(.НР 1 ЯЯФяссР 1 ГОлсснь (вг)(хть(31.Нз фГ. 1 )зобрс)жспя сх(эмя )с(5)п0 сйс- ДИНСПР(Я ОХВЯТЫВ 2 ЮПСЙ: И ОхвсЬ(ВР)СМОЙ 2 летя;1(й с пяя 1:м 1 В 0 м 3(, котОр(1 с и(ск)т фо)эмУ тОРс Ис 1 Участксайки, ПРН этОм- тол(цна наимснсс тонкой летали, а К - ,")ялиус кри В 131:ы м(ридиональпОГО сс-кния тсра: на фиг. 2 участок перс,ш г одной,сс тял к лр, Го Й , я Оез СзсСК( б - с прямой фаской, вс кр 1 ВолинсйнОи (1)сзск 01), НЯ фГ. 3 схс,111:са 5 РОГО СОЕЛИ 1 ЕИ 51 ТОЛС ГО( ТСП 110". 1 ТоПсоС"СИНО ДСТВЛСЙ С фЯСКЗМ 1;.с)3)И 11Й фОР.,1 Ы: На фпг. 4схсх)с слсс)сс)НРчсског( 25)но(о СОЕДИНРНИ 51 ТО)ЭОла,1 Ь 10 Й фОР)сЫ, с(паЛОГИ- ного (риг. 1, но имсющсго ко ьцсвх)0 Вьточк, 4 по Осп си,)ст). (,сэльцсвс)51 Вь(точ)ся уменьшае Г жесткость конструкции;сп 1- жае( до мини м Ума кон ц(11 т)эа 11110 1(с 11)Яжс" ний, вызванную изменением формы 13( - ля на участке паяного соединения.112 фиг. 5 -- схема тсл(.скопичсского иного соединения тородальной формы с симметричным расположением колпссвых выточск 4 на охватывающей летали 1 и с кольцевой выточкой 5, располо)кспнсй я охватываемой детали 2 по оси симметрии меридионального сечения тора 6.На фиг, 6 - - вид по стрелке К на фиг. 1.Глубина кольцевых выпгочек Ь не превышяст 1,3 толщины деталей 1, а их ралиус К выбирается в пределах от 0,5 ло 2 глубины. Предпочтительно, чтобы борта выточск были скруглены.Г 1 ри реализации паяно о соединения достигаются следующие положительные ре-В )у 3 га Гь1. Коентрация напряжений в обцемслучае снижается более чем влвое, а при наличии фасок и кольцевой канавки коэффициент концентрации приближается к единице.2. Паяное соединение обладает повышенной проч)Ость)о на срез при растяжении или действии внутрен)е 0 давления, так как охватывяюсцая леталь разгружает паяный шов, часть которого работает на сжатие 1 фиг. 1, А - В).3. Паяное соединение облаласт повышенной деформативностью, что в сочетании с низким коэффициентом концентрации напряжений обспечи наст повышение прочности соединений прп статических и линаР 5мичеглсих на.рузках.4. Пая(не соединение тсхнологично, таккяк детали нс требук)т прецизионной ооработк 1 по сопрягасмым поверхностям.5. Высокая сог:роти вл ясмость конструкции 1 аяного соединения одновременно механическим нагрузкам различного вида повышает:)адежность и удельную весовую про 110 стизделия и, следовательно, поз.Воляет умс 1 п)ит толщину Деталей и их ьсс или (при сохранении той же то псины) 35 уме)шиит) величину нахлестки и расходприпоя. Эффект повышения прочности и налсжности по сравнению с обычными телескопическими соединениями проявляется тем сильнее, чем больше диаметр леталейменьпе их толщина.40.7 р.е. Р 1 з гота в.1 зяют телескопическое паяное соелиненР с конструкции из труб стали 20 диаметром 24 ям с толщиной стенки,5 мм, Длина нахлсстки 7 мм, внутрен ний радиус мерилио,ального сечения торав месте пайки 8 мм. По оси симметрии выполнена кольцевая выточка глубиной 0,5 мм радиусом 1,0 мм. Пайка труо производитс 51 на ипдукциОнной установке припоем Л 060- 1 с флюсом. Поссе пайки сослинеия испытывают на срез при растяжении.Образц:1 разрушаются по Охватываемой летали па расстоянии 6 мм От ивяного шва.Г 1 ая нос телескопическое соединение посравнс;(ию с известными имсст преимусцества, заключающиеся в 1 овы шенин падежос(и и прочности вследствие снижения концентрации напряке)(ий и жесткости конструкции.946860 5Формула изобретения 1. Паяное телескопическое соединение, состояшее из охватывающей и охватываемой соединяемых деталей, выполненных на участке соединения и паяного шва с измененной геометрической формой, отличающееся тем, что, с целью повышения прочности и надежности соединения деталей, хотя бы одна из которых является тонкостенной, соединяемые участки деталей и паяный шов выполнены в виде тороидальной поверхности с радиусом кривизны меридионального сечения больше удвоенной толщины стенки наименее тонкой из деталей.2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что по поперечной оси симметрии меридионального сечения тора выполнена кольцевая выточка.3. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что на охватываюшей детали выполнены по крайней мере две кольцевые выточки, симметричные относительно главнойэкваториальной плоскости тора.4. Паяное телескопическое соединениепо пп. 1 - 3, отличающееся тем, что на охватывающей детали выполнена наружнаяфаска, а на охватываемой - внутренняяфаска.5. Паяное телескопическое соединениепо п. 4, отличающееся тем, что фаски выполнены вогнутыми.Источники информации,1 в принятые во внимание при экспертизе1. Лашко Н. ф., Лашко С, В, Пайкаметаллов. М., Машиностроение, 1967,с. 97 - 98.2. Кузнецов В. А., Петрунин И. Е. Дашданиров Т. Д. Пайка стальных толстотенных труб. Технология и оборудование высокотемпературной пайки. М., МДНТПим. Дзержинского, 1973, с. 116 - 117.3. Ъес 1 пд апд Вгагщ о 1 сагбопзатее. Воок 4, 1976, 11 - 1, р. 47 (прототип)..К ас комитета СССи открытийская наб., д.од, ул. Проект Госу по делам Москва,ППП Пате