ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

"Результат выполнения конструкторской разработки".

Развитие современных материалов и технологических методов производства, позволяет изготавливать крупные серии стандартных конструктивных элементов, при сравнительно небольших затратах.

Основным препятствием для широкого распространения стержневых пространственных конструкций является сложность их конструктивного решения узла. В настоящее время широко используются в соединениях крепление на болтах, использование тросовых стяжек, фланцевое сопряжение, а так же сварка. Все эти решения сложны и должны строго учитывать условия конструкции. Общей тенденцией развития этих узлов является удовлетворение условия равнопрочности соединяемых элементов.

Наиболее перспективным является применение комбинированных изделий с использованием материалов с памятью формы. Под эффектом памяти формы понимают ряд эффектов, связанных с явлением обратимости больших остаточных деформаций. Материалы с данным эффектом обладают, термоупругими мартенситными превращениями и упругим двойникованием.

На кафедре технологии металлов факультета ПГС Петрозаводского госуниверситета, разработана новая конструкция узлового соединения (рис.1). В предлагаемом узловом соединении используется вкладыш (2) с кольцевым сечением и упором. Вкладыш изготавливается из материала, обладающего низкотемпературным эффектом памяти формы, нитинола - сплава никеля и титана. Данный элемент в узле выполняет две функции - соединительную и крепежную.

Для выполнения соединительной функции (рис.2) вкладыш имеет внутренний диаметр меньше наружного диаметра соединительных стержней (3). При монтаже вкладыш охлаждают, помещая его в жидкий азот (77К) и деформируют дорнованием внутренний диаметр, делая его больше наружного диаметра соединительных стержней. Затем концы стержня вводят внутрь охлаждаемого вкладыша, который, приобретая температуру эксплуатации, восстанавливает исходную форму, сжимает стержень и тем самым обеспечивает прочное термомеханическое соединение.

Крепежную функцию обеспечивает фланец на вкладыше, полученный отбортовкой и кольцевой упор. При низкотемпературном монтаже фланец вкладыша обжимают для получения горловины диаметром меньше или равным диаметру соединительного полого узлового элемента и заводят внутрь его. Отогреваясь от температурной эксплуатации, на вкладыше восстанавливается исходная форма фланца, что позволяет плотно обеспечить крепеж в узле. После срока эксплуатации возникает необходимость разборки конструкции. С этой целью температура узла доводится до -50…-80 ^оС. При этом происходит восстановление низкотемпературных форм вкладыша, что позволяет произвести разборку узла.