Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6805
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
B 23K 33/00
(54) КОНСТРУКЦИЯ СКОСА КРОМКИ НЕРАЗЪЕМНОГО
СОЕДИНЕНИЯ С УГЛОВЫМ ШВОМ
(21) Номер заявки: u 20100432
(22) 2010.05.06
(71) Заявитель: Государственное учре-
ждение высшего профессионально-
го образования "Белорусско-
Российский университет" (BY)
(72) Авторы: 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)
1. Конструкция скоса кромки неразъемного соединения с угловым швом, в которой
одна из соединяемых деталей имеет прямолинейный скос кромки, симметричный относи-
тельно оси, проходящей перпендикулярно шву через его середину, и имеющий участок
постоянной глубины скоса, отличающаяся тем, что участок постоянной глубины скоса
размещен в средней части соединения и имеет длину, составляющую 40-65 % от общей
длины скошенной кромки, при этом крайние участки скоса имеют глубину, которая ли-
нейно увеличивается по мере приближения к краю соединения.
2. Конструкция скоса кромки неразъемного соединения с угловым швом по п. 1, от-
личающаяся тем, что глубина скоса кромки на краю соединения в 1,4-1,65 раза больше
глубины скоса на среднем его участке с постоянной глубиной.
Фиг. 1
BY6805U2010.12.30

2. BY 6805 U 2010.12.30
2
(56)
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя, т. 3. - М.: Машиностро-
ение, 1980. - С. 34 и 36.
2. Там же. - С. 47.
Полезная модель относится к области создания неразъемных соединений и может
найти применение при изготовлении конструкций в различных отраслях машиностроения.
Известна форма подготовки кромок неразъемного соединения, в которой соединяемые
детали изготовлены и собраны друг с другом без разделки кромок [1].
Недостатком этой формы подготовки кромок неразъемного соединения с угловым
швом является большой расход ресурсов на изготовление, обусловленный тем, что угло-
вой шов имеет большое поперечное сечение.
Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому
результату является конструкция скоса кромки неразъемного соединения с угловым швом,
в которой одна из соединяемых деталей имеет прямолинейный скос кромок, симметрич-
ный относительно оси, проходящей перпендикулярно шву через его середину, и имеющий
участок постоянной глубины скоса. Геометрические размеры такого скоса кромок не из-
меняются по длине углового шва [2].
Недостатком данной конструкции скоса кромки неразъемного соединения с угловым
швом, принятой за прототип, также является большой расход ресурсов на изготовление,
обусловленный тем, что при работе его под нагрузкой имеет место значительная концен-
трация напряжений. При этом крайние области углового шва нагружены больше, чем
средние. Средние области углового шва оказываются недогруженными, 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 конструкции скоса кромки неразъемного
соединения с угловым швом, в которой одна из соединяемых деталей имеет прямолиней-
ный скос кромки, симметричный относительно оси, проходящей перпендикулярно шву
через его середину, и имеющий участок постоянной глубины скоса, согласно полезной
модели, участок постоянной глубины скоса размещен в средней части соединения и имеет
длину, составляющую 40-65 % от общей длины скошенной кромки, при этом крайние
участки скоса имеют глубину, которая линейно увеличивается по мере приближения к
краю соединения, достигая у краев величины, которая в 1,4-1,65 раза больше глубины
скоса на среднем его участке.
Благодаря тому что в конструкции скоса кромки неразъемного соединения с угловым
швом участок постоянной глубины скоса размещен в средней части соединения и имеет
длину, составляющую 40-65 % от общей длины скошенной кромки, а также благодаря то-
му что крайние участки скоса имеют глубину, которая линейно увеличивается по мере
приближения к краю соединения, а глубина скоса кромки на краю соединения в 1,4-1,65
раза больше глубины скоса на среднем его участке с постоянной глубиной, появляется
возможность создавать угловой шов переменного поперечного сечения с более благопри-
ятным распределением рабочих напряжений. При этом часть рабочей нагрузки с крайних
областей углового шва передается на недогруженную среднюю область, распределение
рабочих напряжений становится более равномерным, а неразъемное соединение более
экономичным, т.к. в нем существенно уменьшено сечение средней части углового шва и,
соответственно, сокращен расход ресурсов на изготовление изделия в целом.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых схематично изображе-
на заявляемая конструкция скоса кромки неразъемного соединения с угловым швом. На

3. BY 6805 U 2010.12.30
3
фиг. 1 показана горизонтальная проекция неразъемного соединения, собранного и подго-
товленного для выполнения углового шва, на фиг. 2 - фронтальная проекция.
Заявляемая конструкция скоса кромки неразъемного соединения состоит из соединяе-
мой детали 1 и соединяемой детали 2. В соединяемой детали 2 выполнен скос кромки 3,
симметричный относительно оси симметрии z. Центральная часть скоса 3 длиной lц имеет
постоянную глубину величиной ∆. Остальная часть скоса, состоящая из двух одинаковых
участков длиной 1пер каждый, имеет глубину, линейно возрастающую по мере удаления от
оси симметрии z. На краю неразъемного соединения глубина скоса достигает максималь-
ного значения ∆0, которое в 1,4-1,65 раза превышает глубину скоса ∆ в центральной части
соединения.
Заявляемая конструкция скоса кромки неразъемного соединения с угловым швом ра-
ботает следующим образом. Соединяемые детали 1 и 2 собирают друг с другом, после че-
го разделку кромок, образованную скосом 3 и соединяемой деталью 1, разогревают и
заполняют присадочным металлом. За счет переменного сечения разделки формируется и
угловой шов с переменным рабочим сечением, в котором значительно снижена концен-
трация рабочих напряжений. При выполнении такого углового шва заявляемая конструк-
ция скоса кромки позволяет исполнителю работ наблюдать за правильным его
формированием и без затруднений обеспечить требуемую геометрию. Это обусловлено
тем, что формирование такого углового шва напрямую связано с заполнением разделки,
которое хорошо фиксируется визуально. При действии рабочей нагрузки в угловом шве
возникают рабочие напряжения, которые из-за того, что в центральной части поперечное
сечение меньше, чем на краях шва, распределены более равномерно. Поэтому неразъем-
ное соединение более экономично и при его изготовлении нет перерасхода материальных,
энергетических и трудовых ресурсов.
Заявляемая конструкция скоса кромки проста в изготовлении, обеспечивает значи-
тельную экономию ресурсов, высокую и стабильную прочность неразъемного соединения
и позволяет за счет этого получить экономический эффект.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.