Оправка для изготовления сильфонного компенсатора



Оправка для изготовления сильфонного компенсатора
Оправка для изготовления сильфонного компенсатора

 


Владельцы патента RU 2440239:

Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" (RU)

Изобретение относится к технологии изготовления изделий из композиционных материалов (КМ), а именно сильфонных компенсаторов для магистральных трубопроводов. Оправка для изготовления сильфонного компенсатора, имеющего гофры из армированного композиционного материала с расположенными в их впадинах подкрепляющими кольцами из композиционного материала, содержит центральный вал и установленный на нем набор формообразующих элементов. На формообразующих элементах образован кольцевой участок со скругленными выступами, чередующимися со скругленными впадинами, с обеих сторон которого телескопически установлены держатели концов заготовки из армированного композиционного материала для формирования гофр сильфонного компенсатора. Держатели соединены посредством пружин со стопорными кольцами, установленными у торцов оправки с возможностью перестановки вдоль нее по направлению к выступам формообразующих элементов при формовании из композиционного материала каждого подкрепляющего кольца сильфонного компенсатора. Технический результат, достигаемый при использовании оправки по изобретению, обеспечивает высокую надежность работы оправки для изготовления сильфонного компенсатора из композиционных материалов. 2 ил.

 

Изобретение относится к технологии изготовления изделий из композиционных материалов (КМ), а именно сильфонных компенсаторов для магистральных трубопроводов.

Известна конструкция сильфонного компенсатора, имеющего гофры из армированного композиционного материала с расположенными в их впадинах подкрепляющими кольцами из композиционного материала (см., например, патент РФ №2328643).

Такая конструкция может быть использована в магистральных трубопроводах, работающих при высоком давлении и в значительном диапазоне осевых компенсаций (растяжение - сжатие).

Изготовление изделий из КМ осуществляют методом намотки, методом выкладки или комбинированным методом.

Во всех случаях изготовления применяют специальную технологическую оснастку - оправку.

Известна оправка для изготовления изделий из композиционных материалов, содержащая центральный вал и установленный на нем набор формообразующих элементов (см. И.М.Буланов, В.В.Воробей. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998 г. - стр.197, 198) - наиболее близкий аналог.

Известная конструкция разборной оправки обеспечивает точность и жесткость конструкции, является оправкой многоразового использования, сравнительно легко удаляется из готового изделия.

Однако применение такой конструкции оправки при изготовлении опытного образца сильфонного компенсатора показало, что, хотя на оправке можно создать пакет из КМ выкладкой или намоткой, получение гофр сильфонного компенсатора из такого пакета крайне затруднительно и требует значительного объема механической обработки.

Для изготовления пакета гофр требуется значительное количество КМ, большая часть которого при получении гофр уходит в отходы, что приводит к существенному удорожанию сильфонного компенсатора.

Кроме того, при механической обработке неизбежно перерезание слоев КМ, что приводит к снижению прочности и не позволяет обеспечить требуемое качество изготовления сильфонного компенсатора.

Таким образом, известная конструкция оправки практически не приемлема для изготовления сильфонного компенсатора из КМ.

Технической задачей данного изобретения является разработка конструкции оправки, позволяющей обеспечить требуемое качество изготовления сильфонного компенсатора из КМ, а также снизить трудоемкость и уменьшить затраты на изготовление.

Технический результат достигается тем, что в оправке для изготовления сильфонного компенсатора, имеющего гофры из армированного композиционного материала с расположенными в их впадинах подкрепляющими кольцами из композиционного материала, содержащей центральный вал и установленный на нем набор формообразующих элементов, на формообразующих элементах образован кольцевой участок со скругленными выступами, чередующимися со скругленными впадинами, с обеих сторон которого телескопически установлены держатели концов заготовки из армированного композиционного материала для формирования гофр, при этом держатели соединены посредством пружин со стопорными кольцами, установленными у торцов оправки с возможностью перестановки вдоль нее по направлению к выступам формообразующих элементов при формировании из композиционного материала каждого подкрепляющего кольца.

Наличие на формообразующих элементах оправки кольцевого участка со скругленными выступами, чередующимися со скругленными впадинами, позволяет наиболее просто обеспечить формирование гофр и значительно сократить расход КМ.

Установка с обеих сторон кольцевого участка с выступами держателей концов заготовки из армированного композиционного материала обеспечивает расположение заготовки над выступами формообразующих элементов, что необходимо для формирования гофр, при этом телескопическая установка держателей позволяет осуществлять их автоматическое перемещение вдоль оправки при перестановке стопорных колец.

Соединение держателей посредством пружин со стопорными кольцами, установленными у торцов оправки, позволяет поддерживать КМ заготовки в подпружиненном состоянии при формировании гофр и подкрепляющих колец.

Установка стопорных колец с возможностью перестановки вдоль оправки по направлению к выступам формообразующих элементов при формировании из композиционного материала каждого подкрепляющего кольца позволяет исключить чрезмерное натяжение материала продольно расположенной заготовки, так как при формировании подкрепляющего кольца происходит увеличение натяжения КМ за счет уменьшения длины заготовки после вдавливания КМ во впадину формообразующих элементов.

На фиг.1 приведена схема оправки и положение элементов оправки после формирования первого из подкрепляющих колец.

На фиг.2 приведена схема оправки и положение элементов оправки после формирования ряда подкрепляющих колец.

Разборная оправка для изготовления сильфонного компенсатора из КМ содержит конический центральный вал 1 и установленный на нем набор конических формообразующих элементов 2.

На формообразующих элементах 2 образован кольцевой участок со скругленными выступами 3, чередующимися со скругленными впадинами 4, количество и размеры которых соответствуют количеству и размерам гофр сильфонного компенсатора.

С обеих сторон кольцевого участка с выступами 3 телескопически установлены кольцевые держатели 5 концов заготовки из армированного композиционного материала для формирования гофр сильфонного компенсатора.

Держатели 5 соединены посредством пружин 6 со стопорными кольцами 7, установленными у торцов оправки.

Стопорные кольца 7 установлены с возможностью последовательной перестановки их вдоль формообразующих элементов 2.

При подготовке оправки к работе помещают на формообразующие элементы 2 патрубки 8 сильфонного компенсатора, встык с кольцевыми выступами 3, с обеих сторон.

Из армированного (содержащего герметизирующий слой) композиционного материала, предварительно пропитанного связующим, изготавливают кольцевую заготовку 9 требуемой длины.

Закрепляют концы заготовки 9 на левом и правом держателях 5, при этом заготовка 9 располагается вдоль оправки над выступами 3.

Создают требуемое натяжение материала заготовки 9, перемещая стопорные кольца 7 к торцам оправки, и фиксируют стопорные кольца 7 в этом положении.

Подготовленная таким образом оправка готова к применению.

При изготовлении сильфонного компенсатора сначала формируют одно подкрепляющее кольцо 10 в средней части оправки, производя поперечную намотку предварительно пропитанного связующим жгута композиционного материала на заготовку 9, при этом часть заготовки 9 под действием натяжения жгута задавливается во впадину 4 формообразующих элементов 2 с образованием гофра.

Затем расфиксируют одно из стопорных колец 7 и перемещают его к средней части оправки для сохранения при формировании второго подкрепляющего кольца 10 требуемого натяжения лент 9.

Повторяют указанные операции, после чего заматывают патрубок 8 сильфона жгутом КМ, пропитанным связующим.

Аналогичные операции производят с перестановкой второго стопорного кольца 7.

После чего разбирают оправку, снимают полученную заготовку и производят ее полимеризацию.

Опробование изобретения подтвердило высокую надежность работы оправки для изготовления сильфонного компенсатора из композиционных материалов.

Оправка для изготовления сильфонного компенсатора, имеющего гофры из армированного композиционного материала с расположенными в их впадинах подкрепляющими кольцами из композиционного материала, содержащая центральный вал и установленный на нем набор формообразующих элементов, отличающаяся тем, что на формообразующих элементах образован кольцевой участок со скругленными выступами, чередующимися со скругленными впадинами, с обеих сторон которого телескопически установлены держатели концов заготовки из армированного композиционного материала для формирования гофр, при этом держатели соединены посредством пружин со стопорными кольцами, установленными у торцов оправки с возможностью перестановки вдоль нее по направлению к выступам формообразующих элементов при формировании из композиционного материала каждого подкрепляющего кольца.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу регулирования процесса изготовления элементов шины для колес транспортных средств, при котором, по меньшей мере, один удлиненный элемент, подаваемый выдачным элементом, распределяют на формующей опоре посредством, по меньшей мере, одного нажимного элемента, действующего на, по меньшей мере, один удлиненный элемент в направлении (Р) нажатия.

Изобретение относится к способам и устройствам для центробежного формования изделий из полимерных композиций и может найти применение в машиностроении, в промышленности пластических масс и других отраслях промышленного производства.

Изобретение относится к устройствам для центробежного формования и касается формования тонкостенных изделий из порошкообразных термопластичных полимеров в пустотелой форме на нагретых формообразующих поверхностях формы.

Изобретение относится к фурнитурной промышленности и касается изготовления листов из полимерного материала, пуговиц и др. .

Изобретение относится к переработке полимерных материалов, в частности к установкам для центробежного формования втулок, и может быть использовано для облицовки валов в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к оборудованию заводов резиновой промышленности, в частности к конструкциям форм для изготовления маканых изделий, например перчаток. .

Изобретение относится к переработке полимерных материалов центробежным формованием и предназначено преимущественно для изготовления крупногабаритных подшипников скольжения.

Изобретение относится к элементам оснастки заводов резинотехнической промышленности, перерабатывающих латексы и смеси на их основе, в частности к формам для изготовления маканых изделий, и может найти применение в нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к машиностроению , а именно к устройствам для центробежного формования слоистых изделий из полимерных материалов. .

Изобретение относится к стеновому материалу из искусственного камня, имеющему чрезвычайно высокие возможности в сфере дизайна, воспринимаемому как натуральный материал и способному обеспечить блеск, всегда изменяющийся во время перемещения и изменения интенсивности естественного света или искусственного освещения.

Изобретение относится к технологическому оборудованию для укладки и отверждения полимерных композиционных материалов крупногабаритных обводообразующих деталей летательных аппаратов и оболочек рабочих поверхностей объемной технологической оснастки оболочечного типа и может быть использовано в авиакосмической промышленности.

Изобретение относится к оборудованию для изготовления труб из армированного стеклопластика методом намотки на оправку. .

Изобретение относится к санитарной технике и может быть использовано при изготовлении индивидуальных сидений для унитаза. .
Наверх