Способ соединения стеклопласти-кового стержня c металлическойарматурой

 

Союз Советских

Социалистических

Ресну

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСК©МУ СВИ ЕПЛЬСТВУ

<и813514

+ с

C (61) Дополнительное к авт. свид ву (22) Заявлено 290574 (21) 2028321/07 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет (51)М Кл

Н 01 В 17/40

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,0 81. бюллетень N9 10 (33) УДК 621. 315. .65(088.8) Дата олубликоваиия описания 15.0 3.81 (72) Авторы изобретения

A. А. Дерибас, A. И. Лимасов, А. И. Матыцин, A. М. Ставер, P. И. Шебалин и Ю. Н. Яшин

Н институт энергетики

CCCP (71) Заявители

Сибирский научно-исследовательски и Институт гидродинамики СО А (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВОГО

СТЕРЖНЯ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ АРМАТУРОЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам соединения стеклопластиковых стержней с металлической арматурой. Такие стержни служат для крепления проводов, шин и т.д., находящихся под высоким напряжением. Наиболее ответственным элементом, определяющем механическую прочность изоляционного устройства такого типа, является узел заделки стеклопластикового стержня в металлическую арматуру.

Известны способы соединения изоляторов с металлической арматурой путем опрессовки с использованием элас- 15 тичных прокладок, располагаемых между арматурой и поверхностью изолятора f1).

Известен также способ соединения стеклопластикового стержня с метал- 20 лической арматурой, например оголовком, включающий размещение арматуры на стержне с зазором между скреяляемыми поверхностями и последующую опрессовку арматуры. Этот способ реализуется следующим образом. В металлический оголовок вставляют стеклопластнковый стержень и подвергают

его всестороннему обжатию на гидравлическом прессе. Для осуществления равномерного обжатия и создания необходимого распределения давлений по длине оголовка необходимы матрицы и пуансоны сложной формы, а также высокая точность соблюдения размеров при изготовлении оголовков и стержней для соблюдения достаточно малого зазора f2).

Недостатками этого способа. являются необходимость использования мощного прессового оборудования. и соблюдения высокой точности при изготовлении стержней и .вЂ,.оголовков, которая требуется для сохранения целостности стеклопластика при обжатии.

Цель изобретения - увеличение ме"... ханнческой прочности зоны соединения металлической арматуры со стеклопластиковым стержнем и упрощение технологии изготовления.

Указаиная цель достигается тем, что согласно способу соединения стеклопластикового стержня с металлической арматурой, например оголовком, включающем размещение арматуры на стержне с зазором между скрепляемыми поверхностями и последующую опрессовку арматуры, указанный зазор до опрессовки арматуры заполняют порошком, например металлическим, а опрес813514

65 совку производят путем импульсного, например взрывного, нагружения.

Импульсная, в частности взрывная, опрессовка позволяет достичь значительно больших давлений в зоне соеди нения беэ разрушения стеклопластика.

Взрывной способ опрессовки не требует дорогостоящего оборудования и соблюдения высокой точности при обработке соединяемых элементов, он наиболее прост и может быть использован в полевых условиях.

При импульсной (взрывной) опрессовке принципиальное значение приобретает промежуточный слой между металлической арматурой и стеклопластиковым стержнем. При импульсном способе опрессовки беэ промежуточного слоя прочность соединения оказывается низкой, в стеклопластиковом стержне появляются трещины. В качестве промежуточного слоя, как показали 20 эксперименты, необходимо испольэовать материал, который способен эффективно поглощать энергию удара и спрессовываться под воздействием ударных нагрузок так, чтобы затем 5 выдерживать возникающие в процессе эксплуатации готового соединения достаточно высокие сдвигающие нагрузки. B качестве материалов, размещаемых в промежуточном слое, следует испольэовать пористые металлические и неметаллические материалы (порошки, сетки, волокна, губчатые материалы и т.д.) . Предполагают, что роль пористого промежуточного слоя заключается в том, что он в процессе импульсного нагружения смягчает излишние резкие ударные нагрузки на стеклопластиковый стержень,а сам при этом прессуется, набирая в процессе прессования достаточную проч- 40 ность на сдвиг. При этом обеспечивается надежное прилегание промежуточного слоя с .ак к стеклопластиковому стержню, так и к металлической арматуре. 45

Преимущества импульсного (взрывного) способа опрессовки металлической арматуры на стеклопластиковом стержне заключаются в получении более высокой удельной прочности в зоне стеклопластик-металл, что позволяет при изготовлении изоляторов экономить стеклопластик, уменьшить конструктивную высоту изолятора и его вес; исключении необходимости точной подгонки стеклопластикового стерж-зз ня и отверстия металлической арматуры, а также размеров матрицы, что значительно упрощает технологию соединения металлической арматуры со стеклопластиковым стержнем; упро- щ щецин процесса формирования эпюры давления в зоне стеклопластик-металл, что обеспечивает оптимальное распределение давлений в процессе эксплуатации конструкций.

Соединение стеклопластикового стержня с металлической арматурой осуществляется следующим образом.

В металлическую арматуру вставляют стеклопластиковый стержень, засыпают свободное пространство вокруг стержня порошком, снаружи металлической арматуры осесимметрично располагают взрывчатое вещество и инициируют взрыв одним из известных способов.

При детонации взрывчатого вещества на поверхности металлической арматуры последняя приходит в движение и во=-.буждает ударную волну в промежуточном слое из порошкового материала.

В результате взрывного воздействия порошок, используемый в качестве промежуточного слоя, спрессовывается и, заполнив все пространство между металлической арматурой и стержнем, обеспечивает прочное соединение стеклопластика с металлической арматурой.

Создается требуемая эпюра напряжений в зоне соединения металлической арматуры со стеклопластиковым стержнем.

Достигается это либо приданием необходимой переменной толщины металлической арматуре, либо соответствующим изменением мощности взрывчатого вещества на поверхности металлической арматуры путем изменения толщины слоя взрывчатого вещества.

Изобретение можно использовать при соединении стеклопластикового стержня с металлическим оголовком, а также при заделке нескольких стеклопластиковых стержней в металлической арматуре.

На фиг. 1-5 изображены варианты реализации способа.

На фиг. 1 показана схема размещения элементов на металлической плите

5 при опрессовке металлической арматуры 1 (оголовка)на стеклопластиковый стержень 2 с размещенным между ними промежуточным слоем из порощкообразного материала 3 е помощью инициирования взрывчатого вещества 4.

На фиг. 2 и 3 приведена схема размещения элементов на металлической плите 5 при опрессовке металлической арматуры 1 на стеклопластиковый стержень 2 с размещенным между ними промежуточным слоем из порошкообразного материала 3 с помощью инициирования взрывчатого вещества 4 для .создания переменной эпюры напряжения в зоне соединения металлической арматуры со стеклопластиковым стержнем.

На фиг. 2 требуемая эпюра напряжения достигается приданием необходимой переменной толщины металлической арматуры. На фиг. 3 это достигается соответствующим изменением мощности. взрывчатого вещества на поверхности металлической арматуры путем изменения толщины его слоя. На фиг. 4 приведено соединение металлического

813514 оголовка 1, внутренняя поверхность которого имеет кольцевой выступ 6, со стеклопластиковым стержнем 2 при наличии промежуточного слоя 3. На фиг. 5 приводится осесимметричная заделка стеклопластиковых стержней 2 в металлической арматуре 1 при наличии промежуточного слоя 3.

Изобретение апробировано при осе-. симметричном соединении стеклопластикового стержня на эпоксиполиэфирном связующем диаметром 20 мм с металлическим оголовком, изготовленным из стали. Испытания показывают высокую прочность получаемого соединения.

Формула изобретения

Способ соединения стеклопластикового стержня с металлической арматурой, например оголовком, включающий размещение арматуры на стержне с зазором между скрепляемыми поверхностями и последующую опрессовку арматуры, отличающийся тем, что, с целью увеличения механической прочности и упрощения технологии соединения, указанный зазор до опрессовки арматуры заполняют порошком, например металлическим, а опрессовку производят путем импульсного, например взрывного, нагружения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по электротехническим материалам. Под ред. IO. В. Корицкого и др. т.1, ч.2, ГЭИ, 1959,с.297.

2. "Elect r i f i caz tone", 1971, В б, с.287-290 °