Сварное соединение с накладками

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Цумарев Юрий Александрович Шелег Валерий Константинович Цумарев Евгений Николаевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Сварное соединение с накладками, содержащее соединяемые детали в виде пластин,пару накладок одинаковой толщины и угловые сварные швы, соединяющие каждую накладку с соединяемыми деталями, отличающееся тем, что накладки выполнены двухслойными, при этом один из слоев представляет собой прямоугольную пластину, а другой составлен из отдельных полос, сложенных вплотную друг к другу. Полезная модель относится к области сварки и может найти применение в машиностроении, а также в строительстве. Известно сварное соединение, содержащее соединяемые детали в виде пластин, перекрывающих друг друга, и угловые сварные швы, которые расположены перпендикулярно оси соединения 1. Недостатком этого сварного соединения является низкая несущая способность, обусловленная влиянием изгиба, который приводит к возникновению значительной дополнительной нагрузки на конструктивные элементы соединения. Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является сварное соединение, содержащее соединяемые детали в виде пла 93422013.08.30 стин, пару одинаковых накладок и угловые сварные швы, соединяющие каждую накладку с соединяемыми деталями 2. Указанное неразъемное соединение требует значительного расхода ресурсов, т.к. каждая из накладок в нем выполнена сплошной, что затрудняет использование отходов производства при изготовлении накладок и соединения в целом. Кроме того, зачастую толщину накладок приходится завышать из-за отсутствия листового проката требуемой толщины, что также увеличивает расход ресурсов и массу соединения. Задачей полезной модели является снижение расхода ресурсов на изготовление сварного соединения. Поставленная задача достигается тем, что в сварном соединении, содержащем соединяемые детали в виде пластин, пару одинаковых накладок и угловые сварные швы, соединяющие каждую накладку с соединяемыми деталями, согласно полезной модели,накладки выполнены двухслойными, при этом один из слоев представляет собой прямоугольную пластину, а другой составлен из отдельных полос, сложенных вплотную друг к другу. Благодаря тому, что в сварном соединении накладки выполнены двухслойными, а также благодаря тому, что один из слоев представляет собой прямоугольную пластину, а другой составлен из отдельных полос, сложенных вплотную друг к другу, при изготовлении накладок, значит, и соединения в целом, могут быть использованы отходы производства в виде обрезков конструкционного материала. Соответствующим образом уменьшается расход кондиционных ресурсов на изготовление сварных изделий, снижается коэффициент потерь и увеличивается коэффициент использования материалов. Кроме того, при выполнении накладок в виде стопки прямоугольных пластин имеется возможность подобрать такую суммарную их толщину, которую невозможно обеспечить в сплошной накладке. Это дает возможность избегать значительного завышения толщины применяемых накладок при отсутствии готового проката требуемой толщины. Таким образом, благодаря заявляемым отличительным признакам достигается решение поставленной задачи полезной модели. Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой показано заявляемое сварное соединение с накладками. Сварное соединение содержит соединяемую деталь 1, соединяемую деталь 2, пару одинаковых накладок 3 и угловые сварные швы 4. Угловые сварные швы 4 соединяют детали 1 и 2 с накладками 3. Каждая из накладок 3 состоит из двух слоев 5 и 6. Слой 5 представляет собой прямоугольную пластину, а слой 6 составлен из отдельных полос,сложенных вплотную друг к другу. Заявляемое сварное соединение работает следующим образом. Рабочая нагрузкаприкладывается к соединяемым деталям 1 и 2, а далее она через угловые сварные швы 4 передается на накладки 3. Рабочая нагрузка, приходящаяся на каждую из накладок 3, распределяется между двумя слоями пропорционально толщине соответствующего слоя, составляющего накладку 3. В составном слое 6 рабочая нагрузка распределяется между отдельными полосами пропорционально их ширине. Поэтому величина рабочих напряжений в каждой составной накладке 3 не превышает их значений, характерных для известной накладки сплошного сечения. Варьируя толщинами слоев, составляющих накладку, а также шириной полос в слое 6,можно обеспечивать требуемую прочность сварного соединения и не допускать значительной недогрузки материала применяемых накладок, что способствует более экономному расходу ресурсов. Пример. При проектном расчете сварного соединения было получено значение требуемой толщины накладки 6,6 мм. Округление данного значения в меньшую сторону до 6 мм приводит к значительному перенапряжению, составляющему 10 , что не допускается 2 93422013.08.30 действующими правилами проектирования. Поэтому при использовании известного сварного соединения изготовитель был бы вынужден допустить завышение толщины накладки до значения 8 мм, т.к. листовой прокат толщиной 7 мм промышленностью не производится. При этом конструкционный материал накладки в процессе эксплуатации будет недогруженным, а перерасход материала составит 21 . Заявляемое техническое решение позволяет изготовить двухслойную накладку, в которой один слой выполнен из сплошного листа толщиной 3 мм, а другой слой составлен из полос толщиной 4 мм, сложенных вплотную друг к другу. При этом суммарная толщина накладки составит 7 мм, а недогрузка материала составит всего 6 . Таким образом, заявляемое сварное соединение позволит избежать значительного перерасхода конструкционного материала при изготовлении металлоконструкций с накладками. Предлагаемая конструкция сварного соединения не требует сложного технологического процесса и в то же время позволяет снизить ресурсоемкость его изготовления, за счет чего обеспечивается экономический эффект при его промышленном использовании. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3