Соединительное устройство

(57) Изобрет строению и м ние относитсяжет быть исполпредназначенных н т,Р.В. ристый овано в устроиствах, динения неск для соекакой- и к устрийное ементов ементо астнос щим ав ии, впечив соединяе эл ованное. команднь- улучшение эксеристик за счет пк си тацн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ1434314 ния взрыво- и пожароопасности, обеспечения многоразовости использования,и контроля работоспособности. Устройство содержит корпус 1 с полостью2, в которой размещен термочувствнтельный элемент (ТЭ) 3. За одно целое с корпусом выполнен соединитель,ный элемент (СЭ) 4. Иежду корпусоми СЭ 4 выполнена проточка 5, формирующая зону ослабленного сечения.СЭ 4 может быть выполнен в виде резь,бового стержня, шпильки и т.п., ТЭ,3 - в виде полого стержня с опорнымфланцем 9. В полости ТЭ 3 размещеннагревательный элемент 8, Фланец 9ТЭ 3 жестко зафиксирован в осевомнаправлении между элементами корпуса,ТЭ 3 выполнен из материала, об Изобретение относится к машино,строению и может быть использовано в устройствах, предназначенных длясоединения нескольких элементов ка кой-либо конструкции, в частности, к устройствам, обеспечивающим ава, рийное разьединение соединительных элементов или запланированное командным сигналом. 10Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик за счет снижения взрыво- и пожароопасности, обеспечения многораэовости использования контроля работо" способности.На чертеже изображено устройство, разрез. Соединительное устройство содержит корпус 1 с полостью 2, в которой размещен термочувствительный элемент 3. За одно целое с корпусом 1 выполнен соединительный элемент 4, Иежду корпусом 1 и соединительным элементом 25 4 выполнена проточка 5, формирующая зону ослабленного сечения. Соединительный элемент 4 может быть выполнен резьбовым в виде штифта, шпильки и т,п. На внешней поверхности корпуса 1 выполнены лыски 6 для закрепле-, ния резьбового соединительного элеладающего эффектом памяти формы (ЭПФ).Специальная комплексная термомеханическая обработка материала ТЭ 3 обеспечивает проявление многоразовогообратимого ЭПФ и одноразового прямого ЭПФ. Для повышения эффективностиустройства между торцом 11 ТЭ 3 иповерхностью полости 2 корпуса 1(т.е. в зоне проточки 5) размещенупругий выпуклый элемент 12 с заостренными кромками, способными подрезать корпус 1 в зоне проточки 5 придеформации элемента 12 под воздействием ТЭ 3. Целесообразно выполнять .элемент 12 из материала с ЭПФ, Контролируемое термическое воздействиена ТЭ 3 позволяет решить поставленную задачу. 4 з.п, ф-лы, 1 ил.,1 табл мента 4 на объекте, Термочувствительный элемент 3 выполнен в виде. стержня с осесимметричной полостью 7, вкоторой размещен нагревательный элемент 8. На внешней поверхности элемента 3 выполнен фланец 9, На корпусе 1 с противоположной от соедини- .тельного элемента 4 стороны установлена крышка 10, которая закрепляетна корпусе 1 фланец 9 элемента 3,выполненного из материала, обладающего эффектом памяти формы (ЭПФ),например, из сплава на основе никелида титана. Специальная комплекснаятермомеханическая обработка и деформация материала может обеспечитьпроявление им многоразового обратимого (ОЭПФ) и одноразового прямого(ПЭПФ). Отличие ОЭПФ от ПЭПФ заключается в том, что в первом случаепри изменении температуры изделияего конфигурация может претерпеватьмногократные изменения, а во втором -только одно формоизменение при нагреве. При этом надо учитывать различные термомеханические характеристики изделия с ЭПФ в случае проявления ОЭПФ и ПЭПФ, которые приведеныв таблице,ОЭПФ формируется следующим образом.Элемент 3 отжигают при температуоре .Т (порядка 800 С) с охлаждением на воздухе или в воде до нормальной температуры - Тн (около 20 С), нагревают до температуры Т (порядка 500 С) и охлаждают до Тя. После этого элемент 3 деформируют сжатием на 10-143 при температуре ниже превращения (при Т), При первом нагреве часть задаваемой деформации восстанавливается в виде ПЭПФ, а часть деформации при этом сохраняется в материале, вызывая при термоциклировании ОЭПФ. При повторных нагревах элемента 3 до температуры превращения 90-120 С его длина увеличивается, а при охлаждении до Тн - уменьшается. Диапазон изменения длины ТЭ 3 - 1-27., развиваемое при нагреве (Ур порядка 100-200 ИПа.ПЭПФ формируется следующим образом.Элемент 3 отжигают по аналогичному режиму и деформируют сжатием на 25 6-73 при температуре Тн. При нагреве элемента 3 до температуры превращения 100.-200 С:деформация ЭПФ восстанавливается и его длина увеличивается на 4-57. При этом развиваемые б - порядка 500-600 ИПа.Элемент 3, выполненный иэ материала с ЭПФ отличается тем, что при Ти его длина равна глубине полости 7 в корпусе 1, а. после нагрева она уве 35 личивается до размера, предварительно заданного ЭПФ. Удлинение элемента 3 сопровождается значительным усилием, зависящим от б и площади поперечного сечения элемента 3.40Для повышения эффективности устройства между торцом 11 элемента 3, расположенным внутри полости 2 и корпусом 1, т,е. в зоне проточки 5, размещен упругий выпуклый элемент 12 с 45 заостренными кромками. Элемент 12 имеет форму тарельчатой пружины, дно которой соприкасается с элементом 3, а острые края - с полостью 2 в зоне проточки 5. Для еще большего увели О чения эффективности устройства целесообразно элемент 12 выполнить из материала, обладающего ЭПФ, а полость 7 заполнить теплонроводным материалом 13, например пастой КТ. Герметизация нагревательного элемента 8 осуществляется одной или несколькими прокладками 14, установленными между ним и корпусом 1. ПЛя крепления уст" ройства на объекте на корпусе 1 предусмотрен резьбовой участок 15.Устройство работает следующим образом,Корпус 1 своим резьбовым участком15 крепится в резьбовом отверстии одного элемента конструкции объекта,а соединительный элемент 4 закрепленна другом элементе конструкции объекта, который должен быть скрепленс первым. В аварийной ситуации илипо команде, заранее запланированнойпрограммой работы, на нагревательныйэлемент 8 подается сигнал, которыйего нагревает, что вызывает прогревэлемента 3. Эффективность тепловыделения нагревателя Ы увеличиваетсятеплопроводным материалом 13. В результате нагрева элемент 3 удлиняется и разрывает корпус 1 в зоне ос 1лабленного сечения, т,е. проточки 5,отрывая от нее соединительный элемент 4. Выпуклый элемент 12, врезаясьв корпус 1 в зоне проточки 5, усиливает эффект разрушение корпуса, Усиление эффекта разрушения будет большим в случае изготовленияэлемента 12 из материала с ЭПФ, формоизменение которого при температуреТ будет суммироваться с формоизменейием элемента 3. При изготовленииэлемента 3 из материала с ОЭПФ возможно многоразовое использование устройства. Для этого в устройстве заменяется корпус 1 с соединительным элементом 4.IПредлагаемое соединительное устройство взрыво- и пожаробезопасно,т.е. обеспечены требования техникибезопасности при изготовлении, испытании, эксплуатации и контрольныхпроверках, так как его срабатываниене сопровождается взрывом или элект,роискрой. При этом увеличен срокслужбы устройства за счет созданияконструкции, использующей материалы,не подвергающиеся быстрому старению;исключена опасность повреждения конструкций объекта продуктами разрушения устройства; повышена экономичность за счет обеспечения многоразовости использования устройства; обеспечено отсутствие паразитных высокочастотных колебаний при работе устройства. формула изобретения1Соединительное устройство, содержащее полый корпус, зона совме1434314 оТ С превращения при нагреве(формовосст.,оТ, С Задаваемаядеформация,1 д/оф Возвращаемаядеформацияпри нагреве,д 1/1, % Отжиг изделия при Напряжениевозвратапри нагревеб МПаРежим работтермочувст- вительного С Т , С элемента 10-14 100-200 500-600 800 500 90-120 800 500 100-200 ОЭПФ ПЭПФ оП р и м е ч а н и е. Т, - температура первой ступени отжига, С Т - температура второй ступени отжига, С;. Т - температура пре - вращения (формоизменения) при нагреве, С, 8 - напряже"оние возврата материала с ЭПФ при нагреве, МПа," 61 д/1 - задаваемая после отжига при Т и Т деформация для проявления ЭПФ, %; Ь 1/1 - восстанавливаемая (возвращаемая) при нагреве деформация, %. Составитель В. СяплинРедактор Е,Копча Техред М.ХоданичКорректор О.Кравцова Тираж 847 Заказ 5548/45 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щения которого с соединительным элементом выполнена ослабленного сечения, а в полости корпуса размещен термочувствительный элемент о т л и ч аЭ5 ю щ е е с я тем, что, с целью улуч-. шения эксплуатационных характеристик за счет снижения взрыво- и пожароопасности, обеспечения многоразовости использования и контроля работоспособности, термочувствительный элемент выполнен в виде полого стержня из материала, обладающего эффектом памяти формы, в полости стержня размещен нагреватель, а корпус устройства выпол нен из двух жестко связанных междусобой в осевом направлении частей.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что в полости корпуса в зоне ослабленного сечения размещен упругий выпуклый элемент с заостренными кромками, контактирующий укаэанными кромками с боковой поверхностью полости, а выпуклым торцом - с термочувствительным элементом.3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что полость стержня, в которой размещен нагреватель, заполнена теплопроводным материалом.4. Устройство по пп. 1-3, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что упругий выпуклый элемент выполнен из материала, обладающего эффектом памяти формы.5. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что полый стержень выполнен с опорным фланцем, расположенным между жестко связанными в осевом направлении частями корпуса.