РЕШЕТЧАТЫЙ НАСТИЛ

Полезная модель относится к конструкции настилов решетчатых, выполненных из полимера, относящегося к классу полиолефинов разновидности термопластов, и может быть использована в качестве защитного покрытия, предназначенного для использования в местах интенсивного движения пешеходов и автотранспорта, в местах контакта оборудования и оснастки, а также для установки бурового инструмента на подсвечник, т.е. в различных областях народного хозяйства и используется в любых погодных и климатических условиях.
Известен решетчатый настил аналог, реализующий способ создания модуля дорожного покрытия (RU 176127, Е01С 5/20, 13.04.2017), представляющий собой несущую конструкцию с верхней рабочей и нижней опорной частями, отличающийся тем, что модуль выполнен из полимерных композиционных материалов на основе волокнистых или дисперсных наполнителей, при этом в нем между рабочей и опорной поверхностями расположены ребра жесткости, рабочая поверхность имеет ячеистую структуру, выполненную в форме шестигранников или четырехугольников предназначенную для отвода воды, а боковые поверхности снабжены замковыми соединениями.
Недостатками решетчатого настила, реализующий способ создания модульного дорожного покрытия, являются большая масса, вследствие чего укладка модульного дорожного покрытия осуществляется при помощи кранового оборудования; наличие полостей с ребрами жесткости, расположенными между рабочей и нижней частями снижающих прочностные характеристики дорожного покрытия по сравнению с цельным покрытием, большая толщина модульного дорожного покрытия; ненадежность замковых устройств, геометрия ячеек рабочей поверхности выполненная в форме шестигранников или четырехугольников создает в прямых углах ячеек концентраторы напряжений, что приводит к потери несущей способности, при нарушении целостности конструкции или замковых устройств невозможность ремонта.
Наиболее близким к заявленному устройству по назначению -прототипом - является устройство, реализованное в композитном решетчатом настиле (RU 170996, E04F 15/10, В32В 5/08, Е04С 2/10, Е04С 2/22, Е04С 2/42). В прототипе композитный решетчатый настил содержит литую решетку, состоящую из трех основных компонентов: стекловолокна, разновидности смолы, красящего пигмента в составе смолы в процентном соотношении смолы и стекловолокна 70% до 30%, полученную при послойной укладке нитей из стекловолокна и дальнейшей их заливке полиэфирной смолой с минеральным наполнителем и отвердителем с перфорацией (отверстиями) выполненными в виде четырехугольников.
Недостатками трехкомпонентного решетчатого настила являются расщепление стекловолоконных нитей при ударной нагрузке, что приводит к разрушению конструкции и потере прочностных характеристик и малому времени работы, геометрическая форма перфорации (отверстий) выполненная в виде четырехугольника, у которых прямой угол четырехугольника является концентратором напряжений, что приводит к потери несущей способности конструкции, также данная геометрическая форма перфорации (отверстий) влияет на секундно-массовый расход вещества и на пропускную способность вещества через перфорацию (отверстия) решетчатого настила.
Предлагаемая полезная модель решает техническую проблему по устранению указанных недостатков, а именно повышает надежное эксплуатационное качество решетчатого настила, что дает возможность использовать его в любых погодных и климатических условиях.
Технический результат полезной модели заключается в повышении эксплуатационных характеристик решетчатого настила за счет используемого материала и конструктивных особенностей.
Для решения указанной технической проблемы и достижения заявленного технического результата предлагается решетчатый настил, содержащий решетку. Отличительной особенностью настила является то, что он выполнен
из ударопрочного блок-сополимера пропилена с этиленом, относящегося к классу полиолефинов разновидности термопластов,
содержит перфорацию, выполненную в форме сквозных либо круглых, либо четырехугольных, либо продолговатых отверстий с радиусами скругления,
а также рабочая поверхность настила выполнена с фактурой рифленой в виде канавок или выступов, либо покрыта антикоррозионным и/или абразиво-стойким эластомерным материалом,
при этом настил снабжен замковыми устройствами.
Использование ударопрочного блок-сополимера пропилена с этиленом, относящегося к классу полиолефинов разновидности термопластов, позволяет увеличить прочностные или эксплуатационные характеристики изготавливаемого решетчатого настила, т.к согласно ТУ2211-008-50236110-2006 является устойчивым к механическим воздействиям в условиях отрицательных температур до -60°С, стойкость к термоокислительному старению, высокую прочность расплава.
Выполнение перфорации настила с радиусами скругления углов отверстий уменьшает напряжение конструкции и способствует повышению несущей способности конструкции, т.е. повышает эксплуатационные характеристики. Скругление углов, как известно из курса сопротивеление материалов http://www.soprotmat.ru/factors.htm и курса детали машин http://www.detalmach.ru/lectl4.htm, убирает концентраторы напряжений, которые способствуют разрушению конструкции при нагрузках.
Выполнение одной или обеих рабочих поверхностей настила с фактурой рифленой в виде канавок или выступов, либо с покрытием антикоррозионным и/или абразиво-стойким эластомерным материалом, препятствует скольжению и увеличивает секундно-массовый расход потока среды, что способствует повышению безопасности эксплуатации настила, т.е. повышает эксплуатационные характеристики. Так при изготовлении решетчатого настила методами экструзии или соэкструзии поверхность решетки получается ровной и для снижения скольжения выполняются канавки с геометрией различного сечения. При изготовлении настила методом прессования возможно нанесение перфорации и канавок сложной геометрии без механического воздействия на заготовку, что препятствует скольжению за счет создания решетки с различными структурами рифления.
При снабжении настила замковыми устройствами повышается его устойчивость к различным нагрузкам, т.к. они не дают конструкции перемещаться в разные стороны, что способствует повышению прочностных характеристик настила, а также дает удобство в эксплуатации, транспортировке и монтаже.
Решетчатый настил изготавливают методами, которые не ухудшают качество и прочностные характеристики, например, применяют методы исполнения под давлением в пластичном состоянии материалов, а именно методы экструзии или соэкструзии, или прессования.
Так, при изготовлении решетчатого настила методом экструзии состав материала готовой решетки идентичен составу исходного материала, нет потери качества и сохранены прочностные характеристики.
При изготовлении решетчатого настила методом соэкструзии возможно совмещать составы различных материалов без потери качества, уменьшением габаритных размеров, но с увеличением прочностных и эксплуатационных характеристик.
При изготовлении решетчатого настила методом прессования состав материала готовой решетки идентичен составу исходного материала, без потери качества и с сохранением прочностных характеристик.
Примеры исполнения решетчатого настила приведены на Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3.
Решетчатый настил (Фиг. 1) выполнен из ударопрочного блок-сополимера пропилена с этиленом, относящегося к классу полиолефинов разновидности термопластов, методом экструзии, представляющего собой продавливание материала, обладающего повышенной вязкостью, через формующий инструмент (экструзионную головку, фильеру) и приданию необходимой формы заготовки настила. В заготовке выполнена перфорация (1) в форме сквозных круглых отверстий (2). На рабочую плоскость (3) заготовки нанесены канавки (4) в форме прямоугольного параллелепипеда. Образованные выступы на поверхности препятствуют скольжению, а канавки увеличивают секундно-массовый расход потока среды.
Решетчатый настил (Фиг. 2) выполнен из ударопрочного блок-сополимера пропилена с этиленом, относящегося к классу полиолефинов разновидности термопластов, методом соэкструзии, представляющего собой продавливание материалов с различными индивидуальными свойствами, обладающих повышенной вязкостью, через разные формующие инструменты (экструзионные головки, фильеры) на один главный формующий инструмент (экструзионную головку, фильеру) и приданию необходимой формы. Заготовка выполнена трехслойной (5). В заготовке выполнена перфорация (1) в форме сквозных продолговатых отверстий со скругленными углами. На рабочую плоскость (3) заготовки нанесены канавки (4) в форме усеченной пирамиды. Образованные выступы на поверхности препятствуют скольжению, а канавки увеличивают секундно-массовый расход потока среды.
Решетчатый настил (Фиг. 3) выполнен из ударопрочного блок-сополимера пропилена с этиленом, относящегося к классу полиолефинов разновидности термопластов, методом прессования, представляющего собой процесс в котором материал загружают в полость пресс-формы, производят процесс нагревания, в котором материал переходит в пластическое состояние, заполняя полость формы, и происходит преобразование в заготовку необходимой формы. В заготовке выполнена перфорация (1) в форме сквозных четырехугольных отверстий со скругленными углами (6) для предотвращения создания концентраторов напряжений. На рабочую плоскость (3) заготовки нанесены продолговатые выступы (7), выполненные в форме усеченной треугольной пирамиды. Образованные выступы на поверхности препятствуют скольжению.
После изготовления решетчатых настилов любым из приведенных методов их снабжают замковыми устройствами (8), размещенными на поверхностях настилов. С помощью замковых устройств настилы соединяют друг с другом в процессе сборки и укладки при сооружении необходимой геометрии покрытия для различных целей. Решетчатые настилы используются для сооружения пешеходных дорожек на строительных и промышленных площадках, площадок в местах проведения массовых мероприятий, площадок для размещения промышленных установок, а также создания временных дорожных покрытий для передвижения колесной и гусеничной техники. На подготовленную поверхность устанавливается сборно-разборная конструкция решетчатого настила, надежно закрепленная между собой замковыми устройствами. Противоскользящие свойства конструкции препятствуют скольжению персонала, техники по поверхности решетчатого настила. Перфорация с нанесенными на поверхность решетчатого настила канавками способствует быстрому удалению различных сред с поверхности решетчатого настила, что повышает эксплуатационные свойства настила.
Пример использования решетчатого настила показан на Фиг. 4.
На объекте Юрубчено-Тохомском нефтегазоконденсатном месторождении Красноярского края проводятся опытно-промышленные испытания решетчатых настилов для установки бурового инструмента на подсвечники с целью проверки прочностных и эксплуатационных свойств настилов в условиях резкой смены погодных условий в силу своего расположения округа.
Конструкция решетчатого настила для установки бурового инструмента на подсвечник собирается и работает следующим образом. На подсвечник устанавливается и надежно закрепляется решетчатый настил с габаритами 1800×500×35 мм, изготовленный из ударопрочного блок-сополимера пропилена с этиленом марки PPG3008-36 с перфорацией в форме сквозных четырехугольных отверстий 100×50 мм с радиусом скругления углов R 10 мм и рабочей поверхностью, выполненной с фактурой рифления в форме канавок. На конструкцию решетчатого настила устанавливается буровой инструмент различного диаметра, высоты и массы, который нагружает конструкцию неравномерно-распределенной или точечной нагрузкой. Решетчатый настил предотвращает скольжение бурового инструмента, а также обслуживающего персонала по поверхности решетчатого настила. Перфорация с нанесенными на рабочую поверхность решетчатого настила выступами способствует быстрому стеканию бурового раствора с поверхности решетчатого настила в систему рециркуляции. В процессе опытно-промышленных испытаний на решетчатые настилы устанавливался буровой инструмент, представляющий собой свечи различного диаметра от 100 мм до 170 мм и весом до 5000 кг. При проведении буровых работ для каждой скважины необходимо в среднем 15-20 циклов установки бурового инструмента различного диаметра, высоты и массы на решетчатый настил.
Практический опыт эксплуатации решетчатого настила при проведении опытно-промышленных испытаний показал: эффективную защиту резьбовых соединений бурового инструмента, что привело к увеличению среднего значения наработки до отказа резьбового соединения; удобство в использовании, нет скольжения, быстрый отвод бурового раствора с поверхности; отсутствие повреждений решетчатого настила за счет применения ударопрочного блок-сополимера пропилена с этиленом марки PPG3008-36 и перфорации со скругленными углами; удобство монтажа и демонтажа решетчатого настила за счет небольшой массы изделия.
Таким образом, решетчатый настил имеет высокое эксплуатационное качество за счет используемого материала и своих конструктивных особенностей.