Научная статья на тему 'Исследование прочностных характеристик резьбовых соединений'

Исследование прочностных характеристик резьбовых соединений Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
136
57
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
резьбовое соединение / болт / гайка / характеристика соединений / threaded connection / bolt and nut / characteristic of connections

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Валиуллина Алиня Айдаровна, Каратаев Оскар Робиндарович

Рассмотрены виды резьбового соединения. Приведены примеры из истории, примеры соединений с помощью резьбовых деталей. Преимущества и недостатки резьбовых соединений. Использование резьбовых соединений в различных отраслях. Область применения резьбовых соединений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Types of a threaded connection are considered. Examples from history, examples of connections with the help of carving details are given. Advantages and shortcomings of threaded connections. Use of threaded connections in various branches. Scope of threaded connections.

Текст научной работы на тему «Исследование прочностных характеристик резьбовых соединений»

36

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

изменении его толщины и длительности импульса для двух вариантов (рисунок 7).

Качественных различий при отражении импульсов разной длительности нет. Чуть лучше других сохраняет форму при отражении импульс, представленный в виде разности полиномов Лаггера, и заметно хуже других - прямоугольный сигнал. Форма отраженного импульса наиболее хорошо сохраняется, когда нормированная толщина слоя d/c=NT составляет 2,5...5*10-9.

Проведенный анализ полученных результатов показал эффективность алгоритма: выявлены закономерности между соотношением длительности импульса, плазменной частотой, и размерами метаструктуры. Оценено влияние размеров ее элементов без и с учетом потерь.

Список литературы:

1. Будагян И.Ф., Илюшечкин М.Н. Моделирование процессов распространения наносекундных импульсов в слоях конечной толщины на основе е-негативных сред // T-Comm, №10. 2012. - с.23-29.

2. Будагян И.Ф., Илюшечкин М.Н., Щучкин Г.Г. Анализ формы наносекундных сигналов. Излучение и распространение. LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG. 2012. - 132 с.

3. Будагян И.Ф., Максимов М.А., Чебышев В.В. Моделирование характеристик излучения микрополосковых спиральных антенн при работе со сверхкороткими импульсами // Электросвязь, №3. 2011. - с.41-42.

4. Гуляев Ю.В., Лагарьков А.Н., Никитов С.А. Метаматериалы: фундаментальные исследования и перспективы применения // Вестник Российской академии наук, 78, № 5. 2008. - с.438-449.

5. Слюсар В., Метаматериалы в антенной технике: история и основные принципы // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес №8. 2009. - с.66-70.

Рисунок 7. Изменение формы гауссова импульса для N =0,1; T=10-8 (слева) и N =5; T=0,5109 (справа)

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Валиуллина Алиня Айдаровна

Казанский Национальный Исследовательский Технологический Университет, студент 3 курса, г.Казань

Каратаев Оскар Робиндарович

Доцент - Кафедра «Машиноведения» КНИТУ, г.Казань

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены виды резьбового соединения. Приведены примеры из истории, примеры соединений с помощью резьбовых деталей. Преимущества и недостатки резьбовых соединений. Использование резьбовых соединений в различных отраслях. Область применения резьбовых соединений.

ABSTRACT

Types of a threaded connection are considered. Examples from history, examples of connections with the help of carving details are given. Advantages and shortcomings of threaded connections. Use of threaded connections in various branches. Scope of threaded connections.

Ключевые слова: резьбовое соединение, болт, гайка, характеристика соединений.

Keywords: threaded connection, bolt and nut, characteristic of connections.

Резьбовое соединение является одной из разновидно- ния. К счастью, в период эпохи Ренессанса была изобретена стей крепежа. Тяжело представить себе, на каком этапе тех- резьба, которая заключается в нанесении на металлическую нологического прогресса находилось бы на данный момент поверхность выступов. Существует мнение, что подобные человечество, если бы не был придуман этот вид соедине- элементы были известны еще во времена Римской империи.

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

37

Из-за своей большой стоимости они не получили широкого распространения и использовались исключительно в ювелирных изделиях, медицинских инструментах, а также дорогостоящих деталях.

Можно с уверенностью утверждать, что в XV столетии миру были представлены первые резьбовые детали -болты. Они использовались как части часовых механизмов, скрепляя их детали. Изготовители воинских доспехов в своей работе также применяли резьбу - упоминания об этом имеются в литературе тех времен. Первый печатный станок известного немецкого изобретателя Иоганна Гуттенберга, благодаря которому мы и по сей день имеем возможность наслаждаться печатным словом, имел резьбовые соединения. Записки Леонардо да Винчи - культового итальянского художника и ученого - содержат незавершенные проекты винторезных станков. Первое подобное устройство было изобретено французом Ж. Бессоном.

Элементы, оснащенные внутренней резьбой, возникли только через два столетия. Изначально резьба была дюймовой и лишь в начале XIX века во Франции возникла метрическая. Первые гайки изготовлялись ручным способом, они характеризовались плохой обработкой и низким качеством. Постепенно детали начали применяться в разных областях техники, их форма и размер постоянно совершенствовались. Также менялся материал, предназначенный для изготовления данных деталей. Со временем появились гайки с отверстием в форме квадрата, шести- и восьмиугольника, а также элементы, напоминающие колпачок и коронку.

Начало промышленной революции в XVIII веке дало толчок старту широкого производства гаек и болтов. Изготовители первых машин были осведомлены о том, что подобное соединение помогает усовершенствовать сложную конструкцию механизмов, облегчает их сборку, а также существенно повышает прочность устройств. Множество известных изобретений тех времен было сконструировано с применением резьбовых крепежных элементов. Среди них - машины, предназначенные для пряжи и очистки хлопка.

На сегодняшний день трудно найти технологическую сферу, в которой бы не применялись резьбовые детали. Они не теряют свою популярность из-за легкости, универсальности и надежности в эксплуатации. Вплоть до XXI столетия считалось, что резьба вместе с колесом и зубчатой передачей является изобретением исключительно человека, и не существует ничего подобного в природе. Это утверждение было подвергнуто сомнению немецкими учеными из Технологического института, расположенного в Карлсруэ. В 2011 году они разместили статью в популярном и весьма авторитетном академическом издании Science. Речь шла о строении суставов жуков семейства слоников, которые обитают на острове Новая Гвинея. Лапы животных соединены с телом при помощи вертлужного кольца, которое крепится к тазику (аналогу тазобедренного сустава у млекопитающих). На самом кольце находятся выступы, которые по форме напоминают конический винт. Тазик также имеет «резьбовую» выемку. Подобный тип соединения способствует более прочному креплению конечностей и гарантирует насекомому устойчивость при перемещении в пространстве.

Сложно представить современный технологический мир без использования резьбовых соединений. Сегодня это самый распространенный тип соединения металлических, да и не только, деталей. Болт и гайку можно встретить везде.

Начиная от детского конструктора и заканчивая космическими летательными аппаратами.

Раньше считалось, что резьбовые соединения исключительно продукт умственной деятельности человека. Но, как это часто бывает, мнение человека о своих способностях оказалось преувеличенным. Природа применила резьбовые соединения значительно раньше. По информации группы немецких ученых из Карлсруэ, соединение лап с телом у жучков-долгоносиков, обитающих на Новой Гвинее, полностью идентично металлической резьбе. Такие же конические выступы и впадины.

Упоминания о использовании соединений на резьбе идут еще с Древнего Рима. Правда, в то время они были достаточно дорогостоящие и использовались только в медицинских инструментах, украшениях и других дорогостоящих изделиях. Но полноценное резьбовое соединение, включающее цилиндр как с наружной резьбой (болт), так и с внутренней (гайка), появилось только в начале семнадцатого столетия. Первоначально резьба была только дюймовой. И только с девятнадцатого века французскими инженерами был введен в обиход метрический шаг.

При большем количестве преимуществ, резьбовые соединения также имеют и недостатки.

К преимуществам резьбовых соединений, в первую очередь, относятся:

• высокая технологичность

Соединение выполняется легко и быстро даже без предварительного обучения.

• взаимозаменяемость

Детали креплений (болты, гайки, шпильки) всегда можно заменить новыми.

• универсальность применения

С помощью болта и гайки возможно соединение самых различных деталей. Вне зависимости от размеров, материала изготовления, назначения.

• высокая надежность соединения

Резьбовые соединения выдерживают самые высокие нагрузки.

Недостатки резьбовых соединений:

• концентрируют напряжения в отверстиях под соединения

• возможность самоотвинчивания под воздействием переменных нагрузок

• необходимость в использовании дополнительных материалов для герметизации

Резьбовые соединения классифицируют по двум основным видам:

• непосредственное свинчивание деталей. Резьба накручена непосредственно на самих деталях.

• соединение деталей с помощью дополнительных крепежных элементов, основными из которых являются болт, шпилька и гайка.

При использовании резьбовых соединений в различных отраслях широко применяются дополнительные материалы, улучшающие их характеристики.

В инженерных системах (отопление, водоснабжение) используются материалы для герметизации: пакля, Унипак, тефлоновая лента, утеснительная нить.

В машиностроении большее применение нашли материалы, предотвращающие самопроизвольное отвинчивание: самоконтрящиеся гайки, шайбы Гровера, шплинты, клея для фиксации.

38

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Область применения резьбовых соединений

Метрическая резьба получила широкое распространение как основная крепежная связь в странах СНГ. Она используется для сбора постоянных и временных металлоконструкций, в машино и приборостроении, возведении инженерных коммуникаций. В сантехнической сфере метрическая резьба также имеет неоценимое значение: многочисленные фитинги для труб имеют именно резьбовое соединение с метрическими параметрами. Резьбовые детали в виде винтов, болтов и шпилек с гайками применяют для крепежа - соединения нескольких деталей в одно целое. Роль гайки может выполнять корпусная деталь.

Примеры соединений с помощью резьбовых деталей:

• соединение в одно целое отдельных секций мостов, подъемных кранов;

• соединение нескольких сборочных единиц (редуктора и фланцевого электродвигателя; картера, блока цилиндров и головки блока в двигателе внутреннего сгорания; колеса с полуосью автомобиля);

• соединение деталей (крышки и основания корпуса редуктора; крышек подшипников с корпусом коробки передач); крепление узлов и деталей на основании (редуктора на плите; плиты к полу цеха; резца в суппорте токарного станка).

Конические резьбы обеспечивают требуемую плотность (непроницаемость) соединения без каких-либо уплотнений - за счет радиального натяга. Их применяют для соединительной трубной арматуры, пробок, заглушек, штуцеров гидравлических систем, пресс-масленок.

Список литературы:

1. Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. Резьбовые соединени-я.-М.: Машиностроение, 1973[.-256с].

2. Заиров И.У Исследование процесса сборки резьбовых соединений с применением самовыдавливаю-щих витков.-Изв.вузов. Машиностроение, 1967, [№ 12, с.198].

КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Веревкина Дарья Юрьевна

соискатель кафедры товароведения и технологии общественного питания,

г. Ставрополь

Садовой Владимир Всеволодович

Д. т. н., зав. кафедрой товароведения и технологии общественного питания,

г. Ставрополь

Щедрина Татьяна Викторовна

К.т.н., доцент кафедры технологии продуктов питания и товароведения,

г. Пятигорск

АННОТАЦИЯ

Целью работы являлась разработка метода оценки качества пищевых продуктов на базе результатов исследования химического и аминокислотного составов готовых изделий и характеристик используемого сырья. Для идентификации полученных показателей применен кластерный анализ. Разработанный метод апробирован на вареных колбасных изделиях.

ABSTRACT

The aim is to develop a method for assessing the quality offood products on the basis of the results of the study of chemical and amino acid composition of the finished product and the characteristics of the raw materials used. For the identification of the resulting figures used cluster analysis. The developed method was tested on cooked sausages.

Ключевые слова: качество, аминокислотный состав, кластерный анализ, рецептура.

Keywords: quality, amino acid composition, cluster analysis, formulation.

На предприятиях пищевой промышленности в последнее время часто вырабатывается продукция не соответствующая требованиям стандарта. С целью получения дополнительной прибыли распространено внесение различных пищевых добавок. В рецептурах подавляющего большинства пищевых продуктов наблюдается использование низкосортных ингредиентов вместо сырья более высокого качества, присутствуют пищевые добавки неизвестного состава разнообразных торговых марок [2, c.3]. Практика показывает, что качество этих пищевых продуктов, как правило, ниже по сравнению с изделиями, выработанными с учетом норма-

тивных требований. Особенно остро стоит проблема качества вареных, полукопченых и варенокопченых колбасных изделий [1, с.24]. Поэтому важно сохранить баланс между интересами производителей и потребителей, между приемлемыми рисками от потребления продукции и возможностями, связанными с научно-техническим и экономическим уровнем развития, а также обеспечить поступление на прилавок продукции с гарантированными качественными показателями.

Действующие стандарты устанавливают требования к качеству по микробиологическим, органолептическим

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.