Шпренгель



Шпренгель
Шпренгель
Шпренгель

 


Владельцы патента RU 2613998:

Рогожин Олег Геннадьевич (RU)
Сопляченко Вячеслав Николаевич (RU)

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для подвески трубопроводов дождевальных машин или в качестве жестких растяжек для стоячего такелажа в морском и речном флоте, в строительстве, в электроэнергетике при строительстве ЛЭП, а также в других отраслях народного хозяйства. Технический результат: повышение долговечности и надежности конструкции в условиях воздействия солнечного ультрафиолетового излучения и т.д. Шпренгель содержит несущий сплошной цилиндрический стержень из высокопрочного композиционного материала с поверхностной укладкой кольцевых нитей с натяжением и с узлами крепления на концах, выполненных в виде конических утолщений, для закрепления в ограничительной втулке, закладной элемент в виде цилиндра с конусом на внутреннем основании, изготовленного из материала, имеющего характеристики по механической прочности и термостойкости не ниже соответствующих характеристик полимерного материала стержня. Композиционный материал несущего сплошного цилиндрического стержня, закрепленного в ограничительной втулке посредством сухарей и заплечиков, выполнен на основе ровинга стеклянных, базальтовых или углеродных волокон, пропитанных отвержденным затем эпоксидным компаундом, а втулка снабжена пробкой и крепежным элементом, закладной элемент дополнительно снабжен конусом на внешнем основании его цилиндра и окружен плотно примыкающими со всех сторон прямыми нитями ровинга волокон с образованием протяженной зоны прямых нитей у концов стержня на расстоянии до конуса, большем диаметра основания цилиндра, причем материал закладного элемента и ровинг волокон прямых и кольцевых нитей имеют равные значения коэффициентов температурного расширения, а зона кольцевых нитей имеет пропитку топкоутом на основе эпоксидного компаунда и порошка из волокон ровинга. 3 ил.

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для подвески трубопроводов дождевальных машин или в качестве жестких растяжек для стоячего такелажа в морском и речном флоте, в строительстве, в электроэнергетике при строительстве ЛЭП, а также в других отраслях народного хозяйства.

Известен шпренгель, содержащий трос или несколько параллельных тросов, выполненных из стали или полипропилена или полиамида или металлопластика круглого, овального или прямоугольного сечения, натягиваемых внутри корпуса балки между боковыми креплениями, располагаемыми на торцевых ребрах жесткости. Эти крепления выполнены с использованием хомутов, скоб, болтов либо глухарей с крюками, удерживающими периферийные концевые петли троса, натяжной механизм которого состоит из винтового ниппеля, оснащенного с одной стороны - левой, а с другой - правой наружными резьбами и регулирующей силу натяжения троса гайкой, для чего винтовой ниппель вкручивается в концевые трубки троса, также оснащенные с одной стороны левой, а с другой - правой внутренними резьбами, с устройством в корпусе балки в месте расположения регулирующей гайки монтажного проема со съемной крышкой, а промежуточных ребрах жесткости - проходных отверстий (Патент РФ №2512147)

Устройство не характеризуется универсальностью и не претендует на улучшение таких показателей, как прочность, жесткость и пространственная устойчивость.

Известно устройство, взятое нами за прототип, а именно арматурный элемент для армирования теплоизоляционных стеновых конструкций, представляющий собой несущий сплошной цилиндрический стержень с закладным элементом, определяющим форму узлов крепления - анкерных зацепов на концах, и ограничительную втулку с опорным фланцем, установленную на центральной части несущего стержня, образованного из высокопрочного композиционного материала с поверхностной укладкой кольцевых нитей с натяжением. Анкерные зацепы выполнены в виде конических утолщений овального сечения с последующими участками постоянного или уменьшающегося сечения, ограничительная втулка с опорным фланцем выполнена разрезной по оси и установлена на несущем стержне с возможностью съема. Закладной элемент изготавливают из материала, имеющего характеристики по механической прочности и термостойкости не ниже соответствующих характеристик полимерного материала стержня и выполненного в виде цилиндра с конусом на внутреннем основании (Патент РФ №2142039).

Недостатком прототипа является ограничение по прочности композиционного материала изготавливаемого стержня, связанное с прочностью натянутых кольцевых нитей. Укладка с натяжением кольцевых нитей не обеспечивает достаточного и качественного уплотнения структуры стержня, особенно в местах переходов от одного диаметра к другому, смещает продольные волокна композиционного материала в радиальном направлении. Плотность композита неравномерна по длине стержня и его сечению, что приводит к низкой прочности изготавливаемого известным способом стержня. Такой стержень может нести только функцию соединительного элемента в теплоизоляционных стеновых конструкциях и не предназначен для работы в условиях воздействия атмосферы, в частности при работе дождевальной машины.

На шпренгель фермы дождевальной машины в процессе эксплуатации воздействуют переменные механические нагрузки, вызывающие колебания, которые под воздействием ветра могут превышать статические значения массы конструкции.

На поверхность шпренгеля воздействует ультрафиолетовое солнечное излучение, коррозионно-активная среда, возникающая при подкормке орошаемых растений минеральными или биогумусными удобрениями.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение долговечности и надежности конструкции в условиях воздействия солнечного ультрафиолетового излучения, агрессивной коррозионно-активной среды, высокой влажности и широкодиапазонных колебаний температуры.

Поставленная задача решается за счет того, что в шпренгеле, содержащем несущий сплошной цилиндрический стержень из высокопрочного композиционного материала с поверхностной укладкой кольцевых нитей с натяжением и с узлами крепления на концах, выполненных в виде конических утолщений, для закрепления в ограничительной втулке, закладной элемент в виде цилиндра с конусом на внутреннем основании, изготовленного из материала, имеющего характеристики по механической прочности и термостойкости не ниже соответствующих характеристик полимерного материала стержня, композиционный материал несущего сплошного цилиндрического стержня, закрепленного в ограничительной втулке посредством сухарей и заплечиков, выполнен на основе ровинга стеклянных, базальтовых или углеродных волокон, пропитанных отвержденным затем эпоксидным компаундом, а втулка снабжена пробкой и крепежным элементом, закладной элемент дополнительно снабжен конусом на внешнем основании его цилиндра и окружен плотно примыкающими со всех сторон прямыми нитями ровинга волокон с образованием протяженной зоны прямых нитей у концов стержня на расстоянии до конуса, большем диаметра основания цилиндра. Причем материал закладного элемента и ровинг волокон прямых и кольцевых нитей имеют равные значения коэффициентов температурного расширения, а зона кольцевых нитей имеет пропитку топкоутом на основе эпоксидного компаунда и порошка из волокон ровинга.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид конструкции шпренгеля;

на фиг. 2 представлена втулка шпренгеля для крепления на элементах конструкции;

на фиг. 3 представлен узел соединения концов несущего сплошного цилиндрического стержня шпренгеля и втулок.

Шпренгель (фиг. 1) содержит несущий сплошной цилиндрический стержень из высокопрочного композиционного материала - 1 с узлами крепления на концах - 2, выполненных в виде конических утолщений, закладной элемент - 3 в виде цилиндра с конусами на основаниях, выполненный из того же материала, что и материал ровинга прямых высокопрочных нитей 4 (стеклянных, базальтовых, углеродных, арамидных); кольцевые нити 5, намотанные под углом к оси цилиндрического стержня 1, протяженную зону прямых нитей – 6, расположенную между конусом закладного элемента - 3 и концом стержня - 1, кольцевые нити 5 защищены топкоутом 7 от воздействия ультрафиолетового солнечного излучения, влаги и агрессивной среды.

Втулка (фиг. 2) установлена на конце цилиндрического стержня 1 для крепления шпренгеля, например, в конструкции фермы дождевальной машины и включает корпус с заплечиками 8 втулки, сухари 9, пробку 10 и крепежный элемент - болт 11. Корпус с заплечиками 8 втулки и сухари 9 могут быть изготовлены из стали или пластика (стеклобазальтопластика, стеклонаполненного полиамида, полиуретана или стеклонаполненной фенолоформальдегидной смолы АГ4С).

Втулку (фиг. 3) устанавливают на несущий сплошной цилиндрический стержень 1 шпренгеля в следующей последовательности: сквозь центральное отверстие корпуса с заплечиками 8 втулки пропускают утолщенный конец 2 до выхода из отверстия стержня 1, затем внутрь отверстия вкладываются сухари 9 и корпус с заплечиками 8 втулки перемещают в сторону утолщенного конца 2 до упора. Отверстие в корпусе с заплечиками 8 закрывается пробкой 10. В поперечные отверстия в корпусе с заплечиками 8 и отверстие в пробке 10 вставляется крепежный болт 11. Затем шпренгель может монтироваться в конструкции фермы дождевальной машины.

Конструктивные отличия заявляемого объекта от прототипа, а именно то, что закладной элемент размещен внутри зоны прямых нитей и протяженность зоны прямых нитей между конусом закладного элемента и концом шпренгеля более одного диаметра основания цилиндра, обеспечивают большую механическую прочность. Это объясняется тем, что при возможном разрушении прочность обеспечивается не только адгезией, но и необходимостью разрушения зоны прямых нитей. В этом случае силам адгезии противопоставлена прочность композитного материала из прямых нитей, уплотненных кольцевыми нитями, пропитанными эпоксидным компаундом при деформации изгиба. Дополнительный конус закладного элемента обеспечивает равномерное распределение нагрузки на узлы крепления, повышая прочность шпренгеля на разрыв, а пробка, установленная на втулке, ограничивает доступ агрессивной среды в зону прямых нитей, повышая прочность и срок службы устройства.

Идентичность материала закладного элемента и ровинга волокон и нитей, равные значения коэффициентов температурного расширения этих материалов при циклических температурных градиентах по сечению шпренгеля будут приводить к минимальным температурным напряжениям и относительным температурным деформациям.

Пропитанные внешние слои кольцевых нитей и топкоут на основе эпоксидного компаунда, устойчивого к ультрафиолетовому излучению, воздействию высокой влажности и агрессивной коррозионно-активной среды обеспечат длительную эксплуатацию шпренгеля без разрушения и изменения физико-механических свойств его материалов.

Шпренгель, содержащий несущий сплошной цилиндрический стержень из высокопрочного композиционного материала с поверхностной укладкой кольцевых нитей с натяжением и с узлами крепления на концах, выполненных в виде конических утолщений, для закрепления в ограничительной втулке, закладной элемент в виде цилиндра с конусом на внутреннем основании, изготовленного из материала, имеющего характеристики по механической прочности и термостойкости не ниже соответствующих характеристик полимерного материала стержня, отличающийся тем, что композиционный материал несущего сплошного цилиндрического стержня, закрепленного в ограничительной втулке посредством сухарей и заплечиков, выполнен на основе ровинга стеклянных, базальтовых или углеродных волокон, пропитанных отвержденным затем эпоксидным компаундом, а втулка снабжена пробкой и крепежным элементом, закладной элемент дополнительно снабжен конусом на внешнем основании его цилиндра и окружен плотно примыкающими со всех сторон прямыми нитями ровинга волокон с образованием протяженной зоны прямых нитей у концов стержня на расстоянии до конуса, большем диаметра основания цилиндра, причем материал закладного элемента и ровинг волокон прямых и кольцевых нитей имеют равные значения коэффициентов температурного расширения, а зона кольцевых нитей имеет пропитку топкоутом на основе эпоксидного компаунда и порошка из волокон ровинга.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений. Технический результат - повышение надежности крепления протектолайзера на шейке насоса, повышение универсальности устройства.

Дождевальная машина включает самоходные тележки с приводами, водопроводящий трубопровод с дождевальными насадками. Водопроводящий трубопровод выполнен из полиэтиленовых труб, которые укладываются на пролеты тележек, выполненные в виде напряженных объемных ферм мостового типа треугольного сечения, которые своими концами шарнирно крепятся к самоходным тележкам.

Изобретение относится к устройствам для защиты и направления провода электропитания между открывающимся окном кабины экипажа летательного аппарата и его кронштейном.

Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к устройствам сброса компонентов из ракетных разгонных блоков. .

Изобретение относится к машиностроению, строительству и используется для исключения циклического раскачивания гибких трубопроводов. .

Изобретение относится к устройствам защиты магистралей, кабелей и других подобных линий. .

Изобретение относится к строительству внутригородских и межпоселковых газопроводов надземной прокладки. .

Изобретение относится к строительству , в частности к устройствам для поддержки шлангов и других длинномерных трубча-,, тых изделий, и может быть использовано в системах пневмоуборки.

Изобретение относится к производству изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), которые могут быть использованы в качестве многожильных сердечников проводов, арматуры в бетонных строительных конструкциях, для частичной или полной замены металлической арматуры в железобетонных изделиях и конструкциях и т.п.

Изобретение относится к строительству, а именно к неметаллической композитной арматуре. Технический результат - повышение модуля упругости и прочности при растяжении композитной арматуры и возможность их регулирования.

Изобретение относится к устройствам для изготовления арматуры. Технологическая линия для производства композитной арматуры содержит раму с бобинами ровинга, подаваемого на выравнивающее устройство для разделения полотна ровинга на отдельные жгуты, поступающие в камеру сушки для удаления излишка влаги, пропиточную ванну, заполненную полимерным связующим для пропитки утопленных в нее жгутов, протягиваемых через отжимное устройство для отделения излишков связующего, которое возвращается в ванну, формирователь заготовки полимерной арматуры, включающий в себя средство объединения жгутов в стержень и намотчик, подающий обмоточную нить в режиме вращения вокруг стержня и образующий на нем спиральную намотку этой нити, полимеризационную камеру с печными секциями нагрева, охлаждающее устройство, которое включает в себя последовательно расположенные узел воздушного охлаждения вентиляторами, узел водяного охлаждения дождиком из форсунок и ванную с водой для полного погружения фрагментов полимеризованной погонной заготовки, протягиваемой тянущим механизмом, размещенным перед узлом резки охлажденной полимеризованной погонной заготовки на отдельные фрагменты, поступающие в бухтонамотчик.

Изобретение относится к устройствам для изготовления арматуры. Технологическая линия для производства композитной арматуры содержит раму с бобинами ровинга, подаваемого на выравнивающее устройство для разделения полотна ровинга на отдельные жгуты, поступающие в камеру сушки для удаления излишка влаги, пропиточную ванну, заполненную полимерным связующим для пропитки утопленных в нее жгутов, протягиваемых через отжимное устройство для отделения излишков связующего, которое возвращается в ванну, формирователь заготовки полимерной арматуры, включающий в себя средство объединения жгутов в стержень и намотчик, подающий обмоточную нить в режиме вращения вокруг стержня и образующий на нем спиральную намотку этой нити, полимеризационную камеру с печными секциями нагрева, охлаждающее устройство, которое включает в себя последовательно расположенные узел воздушного охлаждения вентиляторами, узел водяного охлаждения дождиком из форсунок и ванную с водой для полного погружения фрагментов полимеризованной погонной заготовки, протягиваемой тянущим механизмом, размещенным перед узлом резки охлажденной полимеризованной погонной заготовки на отдельные фрагменты, поступающие в бухтонамотчик.

Предложена технологическая линия для производства композитной арматуры и гибких связей, композитные арматура и гибкие связи. Технологическая линия для производства композитной арматуры и гибких связей содержит последовательно установленное следующее оборудование: раму с бобинами ровинга, выравнивающее устройство, участок нагрева ровинга, пропиточную ванну, отжимное устройство, формирователь жгутов с намотчиком, полимеризационную камеру, тянущий механизм и узел резки.

Изобретение относится к арматурным элементам для бетонных конструкций. Технический результат - повышение качества изделия, увеличение прочностных характеристик за счет дополнительного скручивания нитей в процессе изготовления неметаллического арматурного элемента и получение максимальных значений сцепления неметаллической арматуры с бетонной матрицей за счет конфигурации самого профиля арматуры без дополнительной навивки различных нитей на поверхность арматурного элемента.

Изобретение относится к изготовлению стержней из композиционных материалов, которые могут быть использованы в качестве связующих связевых элементов стеновых ограждающих конструкций, монолитных железобетонных и сборных конструкций, а также в конструктивных элементах для армирования автомагистралей и дорог в виде самостоятельных отдельных стержней или в виде сеток.
Изобретение направлено на повышение надежности конструкции пространственного каркаса за счет повышения прочности соединения неметаллической арматуры и упрощение технологии изготовления объемных пространственных арматурных каркасов.

Изобретение относится к оборудованию производства композитной арматуры. В технологической линии для изготовления композитной арматуры с устройством спиральной обмотки композитной арматуры формовочный узел выполнен с возможностью одновременного формирования двух пучков нитей ровинга.
Изобретение относится к технологии производства полимерных волокон, в частности полипропиленовых, которые могут быть применены в качестве армирующих для цемента, гипса, бетона и т.д.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса и трубок высокого давления от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин. Технический результат - повышение надежности фиксации электрического кабеля и трубок высокого давления подачи химических реагентов в корпусе протектора. Протектор для защиты силового кабеля в скважине содержит литой корпус, оснащенный двумя продольными ребрами и выполненный как одно целое с кабельным каналом и центральным каналом с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфтовом соединении, откидные дугообразные зажимные скобы, один конец которых выполнен с отверстием с возможностью вращения на оси, которая проходит через скобу, а второй - крепится посредством болта к корпусу. При этом зажимные скобы выполнены литыми или штампованными. Корпус протектора на своих концах оснащен направляющими каналами: широким для фиксации электрического кабеля и узкими для фиксации трубок высокого давления подачи химических реагентов. Продольное ребро корпуса оснащено двумя упорами для предотвращения осевого перемещения относительно корпуса откидных дугообразных зажимных скоб, а средняя часть корпуса протектора оснащена поперечными ребрами, соединяющими продольные ребра с корпусом и имеющими направляющий канал в средней своей части. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх