Труба-оболочка из слоистого композиционного материала

 

Использование: строительство трубопроводов, контейнеров. Сущность изобретения: труба-оболочка из слоистого композиционного материала имеет канавки 5 в местах расположения опорных элементов 3. Кольца 4 размещены в канавках 5, фиксируют опорные элементы 3. Кольца 4 выполнены из концентричных слоев композиционного материала и имеют на внутренней и внешней цилиндрических поверхностях радиальные надрезы 10 и 11, между которыми кольцо разделено по цилиндрической поверхности вдоль слоев композиционного материала. 5 ил.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может быть использовано для создания контейнеров для перевозки грузов, на которые действуют высокие осевые, транспортные и эксплуатационные перегрузки и где требуется повышенная точность расположения груза, например для многоствольных транспортно-пусковых контейнеров ракет.

Известна труба-оболочка по а.с. СССР N 444912, публ. 1974 г. МКИ F 16 L 9/12, содержащая слоистый корпус из ориентированных слоев стеклопластика с кольцевыми посадочными местами, в которых размещены наружные опорные элементы с кольцевым их охватом.

Изобретением обеспечивается следующий технический результат.

Обеспечение минимального отхода материала при мехобработке колец, т.к. наружный и внутренний диаметры колец обеспечиваются их намоткой, обеспечение более высокой точности (минимального допуска на толщину кольца) изготовление кольца и тем самым более высокой точности установки несущих слоев в осевом направлении при сборке контейнера. Отсутствие индивидуальной подгонки части колец по толщине. Кольца одного из опорных элементов выполнены намоткой, с торцовкой их в размер, кольца остальных опорных элементов выполнены с возможностью подгонки по толщине за счет послойного отделения материала, последними обеспечивается восприятие осевого усилия. Часть эксплуатационного осевого усилия воспринимается кольцами предлагаемой конструкции, технологическое же осевое усилие, возникающее при сборке контейнера (когда клеевые соединения еще не отверждены), влияющее на точность установки несущих слоев, воспринимается ими полностью.

Указанный технический результат достигается тем, что труба-оболочка из слоистого композиционного материала, содержащая несущие слои с кольцевыми посадочными местами, в которых размещены наружные опорные элементы с кольцевым их охватом, и кольца, установленные в кольцевых канавках с перекрытием по торцу стыка между кольцевыми канавками и наружными опорными элементами и снабженные противоположными надрезами и разделениями, выполненными между надрезами вдоль слоев материала кольца, скрепленными между собой, причем кольца по меньшей мере одного из наружных опорных элементов выполнены с концентрическими слоями, надрезы выполнены один изнутри, другой снаружи, а разделения между ними выполнены по цилиндрической поверхности.

Отличительными от прототипа существенными признаками являются: 1. Кольца по меньшей мере одного из опорных элементов выполнены с концентрическими слоями признак существенный, повышает технологичность изготовления кольца за счет выполнения его способом тканой намотки и уменьшения количества отходов материала.

2. Надрезы выполнены один изнутри, другой снаружи, признак существенный, конструктивно связан с остальными, предусматривает получение ступенчатого разреза в кольце, выполненном способом тканой намотки.

3. Разделения между ними выполнены по цилиндрической поверхности - признак существенный, конструктивно связан с остальными, т.к. межслоевое разделение повторяют форму слоев.

Все отличительные признаки связаны между собой и с известными признаками.

Указанные отличительные существенные признаки в совокупности являются новыми, так как их использование в известном уровне техники не обнаружено, что характеризует предложенное техническое решение соответствием критерию "Новизна".

Изобретение соответствует критерию "Изобретательский уровень", т.к. признаки обеспечивают новую форму элементов: слои колец выполнены концентрическими, разделение выполнено по цилиндрической поверхности, и новое взаимное расположение элементов: надрезы выполнены один изнутри, другой - снаружи.

Техническое решение не следует из прототипа для специалиста явным образом и не является обычным проектированием, т.к. является результатом научно-исследовательской работы и творческого вклада без использования известных проектировочных решений и справочно-нормативных рекомендаций.

Задачей, решаемой изобретением, является создание контейнера с реализацией требуемого технического результата и указанных технических преимуществ по сравнению с прототипом с использованием существующего оборудования и технологий.

На фиг. 1 изображен общий вид трубы-оболочки, на фиг. 2 узел крепления несущих элементов с опорными элементами, на фиг. 3 общий вид кольца, на фиг. 4 схема сборки, на фиг. 5 узел В кольца.

Труба-оболочка содержит несущие слои 1 с кольцевыми посадочными местами 2, в которых размещены наружные опорные элементы 3 с кольцевым охватом несущих слоев 2 и кольца 4, установленные в кольцевых канавках 5 с перекрытием по торцу стыка 6 между кольцевыми канавками 5 и наружными опорными элементами 3 и снабженные противоположными надрезами 7 и разделениями 8, выполненными между надрезами 7 вдоль слоев 9 материала кольца 4, причем кольца одного из опорных элементов 3 выполнены с концентрическими слоями 9, надрезы 7 выполнены один 10 изнутри, другой 11 снаружи, а разделение 8 между ними выполнены по цилиндрической поверхности.

Работает труба-оболочка следующим образом.

При сборке (см. фиг. 4) первый несущий слой 1, выполненный как стеклопластиковая труба, запрессовывают в наружные опорные элементы 3 по кольцевым посадочным местам 2, причем кольца 4 с концентрическими слоями 9 устанавливают у первого наружного опорного элемента 3 в кольцевые канавки 5. Кольца второго наружного элемента подгоняют по размеру 12, путем отслоения материала кольца (размер в этом случае можно уменьшить на толщину слоя, для описываемого варианта исполнения на 0,1 мм), обеспечивая минимальные зазоры Δ₁ и Δ₂ (до 0,1 мм), что очень актуально, т.к. допуск на линейный размер 13 может быть выполнен при мехобработке стеклопластика 2800 ± 3 для прилагаемого варианта исполнения Δ₁ и Δ₂ определяется прочностью конструкции (прочностью клеевого соединения). Кольцевые посадочные места несущих слоев в этом случае выполнены уже соответствующих кольцевых охватов на величину Δ₃.

Таким образом, при транспортировке изделий, которые закреплены за несущие слои и расположены внутри них, осевые усилия от высоких транспортных перегрузок (аварийное торможение транспортного средства) воспринимаются последними кольцами. Точность установки при сборке в осевом направлении обеспечивается кольцами с концентрическими слоями.

Техническим результатом и преимуществом по сравнению с прототипом является повышение технологичности колец (обеспечение минимального отхода стеклопластика при мехобработке), повышение технологичности и точности сборки трубы-оболочки, в связи с этим предложенное техническое решение соответствует и критерию "Промышленная применимость", т.е. уровню изобретения, и на его создание и использование целесообразно обеспечение защиты исключительных прав патентом.

Формула изобретения

Труба-оболочка из слоистого композиционного материала, содержащая несущие слои с кольцевыми посадочными местами, в которых расопложены кольца и наружные опорные элементы с кольцевым охватом в местах их размещения, отличающаяся тем, что в кольцевых посадочных местах выполнены канавки, стык между кольцевыми канавками и опорными наружными элементами плотно перекрыт по торцу кольцами, а слои композиционного материала по меньшей мере одного кольца расположены концентрично, причем в кольцах на их внутренней и наружной цилиндрической поверхностях имеются радиальные надрезы, между которыми кольцо разделено по цилиндрической поврехности вдоль слоев материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5