Составной стержень

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ ои 842162 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. КЛ;Е 04 С 3/О 12)Заявлено 23.08,79 (21) 2810439/29-3присоединением заявки М Гесудаестееиимй кемитет СИР ао делам изебретеииЯ и етерытиЯ06 8 Опублнкова Дата опубл нсания, 30.06.81 ванин(22) Авторы изобретенн С. Поляй.н 1 О. Б. Синкев 1.АГР ".ТЕХ НВ.".У." трааьныйБВЩ 1 ЙРайаю - альконструкция Ордена Трудового Красного Знамени Це исследовательский и проектный инститметаллоконструкций ЦНИИпроектст 71) Заявитель(54) СОСТАВНОЙ СТЕРЖЕ 1Изобретение относится к строительным стержневым металлоконструкци и может быть использовано в прециэиояных металлоконструкциях, наприме радиотелескопов, к которым нредъявляются требования заданного закона деформирования под нагрузкой, например, в каркасах зеркал радиотелеско пов.Известна прецизионная стежневая конструкция, состоящая вз сплошных стержней, закон деформирования которой обеспечивается подбором осевых жесткостей стержней 11.Недостатком такой конструкции является невозможность точного обеспечения требуемого закона деформирования, так как жесткости стерж" ней подбираются расчетным путем посредством выбора их поперечных сечений и в процессе отладки конструкции изменяться не могут.Наиболее близким к предлагаемому является составной стержень прецизнонной стержневой конструкции, включающий два концевых элемента, соединенных с помощью резьбовых соединений промежуточным элементом, причем последний выполнен в виде прорезной пружины с резьбой на наружной поверхности и наворачиваемой на нее длинной гайкой, перекрывающей ( "заглушающей"7 то или иное число "витковн пружины 2,Недостатком известного стержня является невозможность беступенчатого регулирования его осевой жесткости, связанной с невозможностью заглушать дробное число "витков" пружины. Дискретность регулирования жесткости равна жесткости одного "витка" вследствие чего снижается точность выполнения стержневой конструкцией заданного закона деформирования.Цель изобретения - повышение точности работы стержневой конструкции путем бесступенчатого регулирования, осевой жесткости.ба 11 диаметром д 1, как на элементе1. Все резьбы 6, 8, О и 11 имеютодинаковые направления и шаги. Элемент 3 наворачивается одновременно 5резьбами 10 и 11 на резьбы 8 и 6соответственно элементов 2 и 1.Внешними торцами 12 и 13 элементов1 и 2 составной стержень соединен сузлами метаплоконструкции (не показана) , Дпя Фиксации элемента 3составной стержень снабжен фиксатором, например контргайкой 14. Дляобеспечения соосности элементов 1, 2и 3 стержень снабжен пальцем 15,центрирующим между собой торцы 4 и 5 элементов 1 и 2, и резьбовой втулкой 16, вворачиваемой наружной резьбой в резьбу 1 О элемента3 и скользящей внутренней цилиндрической поверхностью по наружной поверхности элемента 2. Промежуточныйэлемент 3 и концевой элементимеютразные осевые жесткости.В стержне (фиг. 2) концевые элементы 1 и 2 выполнены в виде труб, апромежуточный элемент 3 - в видестержня с наружным пояском. По длине элемента 1 нарезана внутренняярезьба. Концевой элемент 2 имеетвнутренний поясок с резьбой.При воздействии осевой нагрузкина торец 12 усилия передаются поэлементучерез резьбовые соединения 6 и 11 на элемент 3 идалее черезрезьбовые соединения 8 и 10 - на элемент 2, Осевая деформация составногостержня равна сумме осевых деформацийэлемента 1 по длине 8 , элемента 3на длине 6 и элемента 2 на длине 0 .Обозначив осевую жесткость элементов 401, 2 и 3 через ЕЕ, ЕГ и ЕГ соответственно, а длину и приведеннуюосевую жесткость составного стержнячерез 1. и Е 1, запишем45 " 5 + Я, +Ьс 1-ГЕГъ ЕГ или Благодаря равенству шагов резьбы в обоих резьбовых соединениях при вращении элемента 3 оносительно не- вращающихся элементов 1 и 2 он перемещается также и поступательно на одинаковую длину относительно стержней 1 и 2, т.е. суммарная длина стержня остается при этом неизменной. Также неизменной остается и участвующая в 3 842162 фУказанная цель достигается тем,что в составном стержне прецизионнойстержневой конструкции, включающемконцевые элементы, соединенные с помощью резьбовых соединений промежуточным элементом, резьбовые соединения промежуточного элемента с концевыми выполнены с одинаковыми шагамии направлениями резьб, а промежуточный и один из концевых элементов снабжены поясками, причем взаимодействующие резьбы одного соединения размещены на пояске концевого элемента, и пОдлине промежуточного, а другого соединения - на пояске промежуточного ипо длине другого концевого элемента,при этом промежуточный и имеющийрезьбу по длине концевой элементыимеют разные осевые жескости. При этомпоясок на концевом элементе выполненнаружным, а промежуточный элементвыполнен в виде трубы с внутренним пояском. Кроме того, поясок напромежуточном элементе может быть выполнен наружным, а концевые элеюменты - в виде труб и поясок наодном из них - внутренним.На фиг.показан предлагаемыйосновной стержень, разрез; наФиг. 2 - то же, вариант выполнения;на фиг, 3 - схема силового потока.Составной стержень состоит Мзпоследовательно соединенных между собой соосных стержневых элементов:двух концевых 1 и 2 и промежуточного 3, Элементы соединены междусобой резьбовыми соединениями:элемент 1 с элементом 3, и элемент3 с элементом 2. Для этого в предлагаемом стержне (фиг. 1 оба концевых элемента 1 и 2 выполнены ввиде круглых стержней и установленывдоль общей оси. Их торцы 4 и 5 расположены практически вплотную другк другу. По длине элемента 1 нарезана резьба 6 диаметром 01 . Концевой элемент 2 снабжен пояском 7,диаметр которого больШе диаметраэлемента 1.На пояске 7 нарезанарезьба 8 диаметром д, большимчем д .Промежуточный элемент 3 выпол-,нен в виде трубы.на одном торце которой выполнен внутренний поясок 9.По длине промежуточного элемента 3на внутреннй поверхности нарезанарезьба 10 диаметром д, как на пояске 7 элемента 2, На внутреннемпояске 9 элемента 3 нарезана резь,передаче усилий длина Ь элемента 2,Д то же время длина участвующих впередаче усилий участков 6 и 6 элесментов 1 и 3 меняются.Таким образом, если жесткости ЕЕи ЕГ стержней 1 и, 3 различны, (засчет разницы в площадях Г и К.из поперечных сечений или в модуляхЕи Е упругости их материалов),то приведенная жесткость ЕГ привращении элемента 3 будет изменятьюОся, Например, при ЕГ =ЕГ = уЕГ,с"-у идиапазоне изменения 3 0-Ь приведенная жесткость ЕГ может бессту -.пенчато изменяться отЕГ доэ 1,3 ЕГ т.е. в диапазоне, в большинстве случаев вполне достаточномдля компенсации отклонения реальнойжесткости стержня от расчетной.Очевидно, что данный принцип изменения жесткости составного стержняможет быть реализован и в конструкции (фиг. 2), в которой концевыестержневые элементы выполнены ввиде труб с внутренними реэьбами,а промежуточный - в виде шпилькис резьбовым пояском,Использование изобретения позволяет повысить точность отработкипрецизионными стержневыьщ конструкциями заданного закона деформации ирасширить, таким образом, областьприменения последних, распространив ее, например, на металлоконструкции особо точных радио- и оптических телескопов.Формула , изобретения1. Составной стержень- прецизионнойстержневой конструкции, включающий 2162 6.концевые элементы, соединенные с помощью резьбовых соединений промежуточ.ным элементом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,. с целью повышения точности работы стержневой конструкциипутем обеспечения бесступенчатого регулирования осевой жесткости, резьбовые соединения промежуточного элемента с концевыми выполнены с одина" 1 ковыми шагами и направлениями резьб,а.промежуточный н один из концевыхэлементов снабжены поясками, причемвзаимодействующие резьбы одного соединения размещены на пояске концевого, 1 элемента и по длине промежуточного,а другого соединения - на пояске промежуточного и имеющий резьбупо длине концевой элементы имеЬт разные осевые жесткости.20 , 2, Стержень по п. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что поясок наконцЕвом элементе выполнен наружным,а промежуточный элемент выполнен ввиде трубы с внутренним пояском.21 3. Стержень по п. , о т л ич а ю щ и й с я тем, что поясокна промежуточном элементе выполненнаружным, а концевые элементы выпол"нены в виде труб и поясок иа одном З 1 из них - внутренним. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 655794, кл. Е 04 С 3/08, 1977. 2, Авторское свидетельство СССРУ 672681, кл. Н 01 Ю 15/,14, 1977.