ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (12)

РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ

СОБСТВЕННОСТИ

(19) BY (11) 7125

(13) U (46) 2011.04.30

(51) МПК (2009) B 23K 33/00

(54) ФОРМА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ КРОМОК НЕРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ С УГЛОВЫМ ШВОМ

(21) Номер заявки: u 20100430 (22) 2010.05.06 (71) Заявитель: Государственное учре-

ждение высшего профессионально-го образования "Белорусско-Российский университет" (BY)

(72) Авторы: Десятник Валерий Владими-рович; Цумарев Юрий Алексеевич; Попковский Виктор Александрович; Клочков Виктор Николаевич; Короте-ев Артур Олегович (BY)

(73) Патентообладатель: Государственное учреждение высшего профессиональ-ного образования "Белорусско-Россий-ский университет" (BY)

(57) Форма для подготовки кромок неразъемного соединения с угловым швом, в которой

одна из соединяемых деталей установлена с симметричным зазором переменной величи-ны относительно другой соединяемой детали, отличающаяся тем, что упомянутая вели-чина зазора имеет максимальное значение на краях неразъемного соединения и равна нулю в центре углового шва.

(56) 1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т. 3. - М.: Машиностро-

ение, 1980. - С. 34, 36. 2. Сварка в машиностроении: Справочник / Под ред. А.И.Акулова. - М.: Машиностро-

ение, 1978. Т. 2. - С. 135, рис. 4.

BY

712

5 U

201

1.04

.30

BY 7125 U 2011.04.30

2

Полезная модель относится к области создания неразъемных соединений и может найти применение при изготовлении конструкций в различных отраслях машиностроения.

Известна форма для подготовки кромок неразъемного соединения, в которой соединя-емые детали изготовлены и собраны друг с другом без подготовки кромок [1].

Недостатком этой формы для подготовки кромок неразъемного соединения является большой расход ресурсов на изготовление, обусловленный тем, что угловой шов имеет большое поперечное сечение при малой глубине проплавления.

Наиболее близкой к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является форма для подготовки кромок неразъемного соединения с угловым швом, в которой одна из соединяемых деталей установлена с симметричным зазором пе-ременной величины относительно другой соединяемой детали [2]. При этом величина за-зора максимальна в средней части сварного соединения и равна нулю в крайних его областях.

Недостатком данной формы для подготовки кромок неразъемного соединения с угло-вым швом, принятой за прототип, также является большой расход ресурсов на изготовле-ние, обусловленный тем, что при работе его под нагрузкой имеет место значительная концентрация напряжений. При этом крайние области сварного шва нагружены больше, чем средние, а расчетное сечение в средней области, наоборот, больше, чем у крайних. Это обусловлено большим прогревом соединяемых деталей в зонах увеличенного зазора, который приводит к более глубокому затеканию присадочного металла и соответствую-щему увеличению расчетного сечения шва. Поэтому средние области углового шва недо-гружены и на изготовление такого шва затрачиваются лишние материальные и трудовые ресурсы.

Задачей полезной модели является сокращение расхода ресурсов на изготовление не-разъемного соединения.

Поставленная задача достигается тем, что в форме для подготовки кромок неразъем-ного соединения с угловым швом, в которой одна из соединяемых деталей установлена с симметричным зазором переменной величины относительно другой соединяемой детали, согласно изобретению, упомянутая величина зазора имеет максимальное значение на кра-ях неразъемного соединения и равна нулю в центре углового шва.

Благодаря тому, что величина зазора имеет максимальное значение на краях неразъ-емного соединения и равна нулю в центре углового шва, при наложении углового шва глубина затекания присадочного металла у краев сварного соединения оказывается боль-шей, чем в средней, малонагруженной его части. Поэтому при работе под нагрузкой рас-пределение рабочих напряжений оказывается более равномерным, в угловом шве нет недогруженных областей и соответственно сокращен расход ресурсов на изготовление из-делия. Таким образом, заявляемые отличительные признаки обеспечивают достижение поставленной задачи изобретения.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично изображена заявляемая форма для подготовки кромок неразъемного соединения с угловым швом.

Заявляемая форма для подготовки кромок неразъемного соединения с угловым швом состоит из соединяемой детали 1 и соединяемой детали 2. Соединяемая деталь 2 установ-лена с симметричным зазором 3 переменной величины. Величина зазора 3 имеет макси-мальное значение ∆мах на краях неразъемного соединения и равна нулю в центре углового шва. Такой закон изменения величины зазора можно обеспечить путем придания требуе-мой формы при механической обработке соединяемой детали 1 либо подгибкой соединя-емой детали 2.

Заявляемая форма для подготовки кромок неразъемного соединения с угловым швом работает следующим образом. Соединяемые детали 1 и 2 собирают друг с другом, созда-ют симметричный зазор 3 переменной величины, после чего накладывают угловой шов. За счет переменного зазора формируется и угловой шов с переменным рабочим сечением, в

BY 7125 U 2011.04.30

3

котором значительно снижена концентрация рабочих напряжений и обеспечено их вырав-нивание по длине углового шва. При действии рабочей нагрузки в полученном угловом шве возникают рабочие напряжения, которые из-за того, что в центральной части расчет-ное сечение меньше, чем на краях шва, распределены более равномерно. Поэтому неразъ-емное соединение более экономично и при его изготовлении нет перерасхода мате-риальных, энергетических и трудовых ресурсов.

Максимальное значение величины зазора ∆мах подбирают экспериментально в преде-лах от 0,6 до 1,2 мм.

Такое неразъемное соединение не имеет значительных остаточных напряжений и де-формаций, а показатели его прочности отличаются высокой стабильностью.

Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.