[1]Полезная модель относится к области строительства, конкретно к устройствам для соединения между собой арматурных стержней, используемых при возведении промышленных и гражданских зданий.
[2]Известна муфта для соединения арматурных стержней, выполненная из конструкционной стали, при этом в ней с двух сторон выполнены внутренние конические отверстия, причем в каждом отверстии нарезана резьба с углом конусности от 4° до 6° и углом профиля резьбы от 50° до 60° (патент на полезную модель RU82465, МПК E04C 5/18, 2009 г., Бюл. № 12, 2009 г., https://www.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPM&DocNumber=82465&TypeFile=html). Недостатками известного устройства являются:
[3]глухие отверстия и отсутствие мусорного кармана между ними, что снижает прочностные характеристики муфтового соединения из-за оседания мусора на резьбе;
[4]отсутствие воронок устья отверстий, затрудняющее монтаж вертикальных соединений;
[5]сложность изготовления устройства, требующая пять циклов обработки с каждой стороны, что приводит к увеличению трудовых, временных и, как следствие, материальных затрат.
[6]Известно муфтовое соединение арматурных стержней, содержащее стальные арматурные стержни с выполненной на концах наружной конической резьбой, стальную муфту, с обоих торцов которой выполнена внутренняя коническая резьба, соответствующая конической резьбе арматурных стержней, угол профиля резьбы составляет от 50° до 60°, а угол конусности составляет от 2° до 8°, первая часть длины внутренней конической резьбы, считая от торца муфты, имеет размеры, выполненные с меньшей точностью, а последующие части длины резьбы имеют размеры, выполненные с большей точностью (патент на полезную модель RU205235, МПК E04C 5/18, 2020 г., Бюл. № 19, 2021 г., https://www.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPM&DocNumber=205235&TypeFile=html). Недостатками известного устройства являются:
[7]большие допуски по размерам, снижающие прочностные характеристики муфтового соединения;
[8]отсутствие воронок устья отверстий, затрудняющее монтаж вертикальных соединений. Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является стальная муфта для соединения арматурных стержней с выполненной на их концах наружной конической резьбой, содержащая с обоих торцов внутреннюю коническую резьбу, соответствующую конической резьбе арматурных стержней, при этом края стальной муфты дополнительно содержат внутреннюю цилиндрическую резьбу, причем концы соединяемых стальных арматурных стержней дополнительно содержат наружную цилиндрическую резьбу (патент на полезную модель RU219611, МПК E04C 5/18, 2023 г., Бюл. № 21, 2023 г., https://www.fips.ru/registers-doc-view/fips_servlet?DB=RUPM&DocNumber=219611&TypeFile=html). Недостатками известного устройства являются:
[9]цилиндрическая резьба по краям муфты, вызывающая деформацию и разрушение первых витков конической резьбы стержней при вкручивании из-за разности вершин зубьев и одинаковых размеров резьбы;
[10]сложность изготовления устройства, поскольку нарезка на арматуре цилиндрической резьбы без холодной деформации (ковки) не обеспечит достаточную прочность соединения, при этом сам процесс нарезки в условиях строительства на месте монтажа без дорогостоящих станков и пресса не возможен;
[11]каналы в центре муфты, которые не только не снимают упорную силу от арматуры, но и уменьшают тело муфты, увеличивая ее деформируемость.
[12]Задачей заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а технический результат заключается в увеличении прочности муфтовых соединений арматурных стержней.
[13]Достижение указанного технического результата достигается за счет того, что муфта для соединения арматурных стержней с конической резьбой содержит с обоих торцов внутреннюю коническую резьбу, соответствующую конической резьбе арматурных стержней, а также внутреннюю цилиндрическую резьбу, при этом угол профиля конической резьбы составляет 60°, а угол конусности составляет 6°, внутренняя коническая резьба имеет размеры, выполненные по всей длине с одинаковой точностью, внутренняя цилиндрическая резьба выполнена с большим допуском в центральной части муфты между вершинами двух конусов резьбы.
[14]Угол конусности, равный 6°, позволяет обеспечить большую площадь рабочей поверхности и сохранить термоупрочненную часть металла. Дальнейшее увеличение конусности приводит к утолщению сечения арматуры и длины муфты, повышая материалоемкость устройства, габариты и общий вес без влияния на прочность соединения. Внутренняя цилиндрическая резьба с большим допуском, расположенная между вершинами конусов, служит для зацепа первого витка наружной конусной резьбы стержней и дополнительно снимает с них напряжение, при этом само тело муфты не изменяется в размерах и, соответственно, не теряет прочность. Благодаря одинаковой точности размеров конической резьбы и плотному сцеплению муфты и арматурных стержней увеличивается сопротивление разрыву заявляемой полезной модели.
[15]Шаг внутренней цилиндрической резьбы может быть от 2 мм до 4 мм.
[16]Целесообразно, чтобы шаг внутренней конической резьбы был 2 мм, т.к. большой шаг требует больше усилий для закручивания, а меньший шаг снижает сопротивление разрыву.
[17]Муфта может иметь длину 47-129 мм и наружный диаметр 17-54 мм.
[18]Арматурные стержни могут иметь номинальный диаметр 12-40 мм.
[19]Внутренняя коническая резьба может иметь длину 19-57 мм.
[20]Заявляемая полезная модель проиллюстрирована
[21]на фиг. 1 (муфта в разрезе);
[22]на фиг. 2 (чертеж муфты в разрезе)
[23]с использованием следующих обозначений:
[25]2 - арматурный стержень;
[26]3 - коническая резьба;
[27]4 - цилиндрическая резьба.
[28]Муфта 1 для соединения арматурных стержней 2 с конической резьбой содержит с обоих торцов внутреннюю коническую резьбу 3, соответствующую конической резьбе арматурных стержней 2, а также внутреннюю цилиндрическую резьбу 4, выполненную в центральной части муфты 1 между вершинами двух конусов резьбы. Внутренняя коническая резьба 3 имеет выполненные по всей длине с одинаковой точностью размеры: угол профиля конической резьбы составляет 60°, а угол конусности составляет 6°. Внутренняя цилиндрическая резьба выполнена с большим допуском.
[29]Предлагаемое устройство работает следующим образом.
[30]Конец арматурного стержня 2 с наружной конической резьбой вставляется в муфту 1 с внутренней конической и цилиндрической резьбой, витки наружной и внутренней резьбы вступают в зацепление. Далее при обеспечении соосности элементов путем вращения арматурный стержень 2 ввинчивается в муфту 1.
[31]Были проведены испытания заявляемой полезной модели для нескольких номинальных диаметров арматурных стержней согласно ГОСТ 34227-2017. Согласно полученным результатам, представленным в таблице 1, механические свойства соединений с использованием заявляемого устройства значительно улучшаются по сравнению с нормативными значениями этих показателей, при этом момент затяжки изменяется незначительно.
