ПОЛИМЕРНЫЙ РУКАВ

Предлагаемая полезная модель относится к области авиастроения и машиностроения и может быть использована при изготовлении гибких трубопроводов как общего, так и специального назначения.
Известен полимерный рукав (патент РФ на полезную модель «Рукав высокого давления» №2012126915, МПК F16L 01 11/00, опубл. 10.08.2013). Он содержит цилиндрическую фторопластовую трубу, покрытую, по меньшей мере, одним слоем проволочной оплетки, слой полимерного материала, размещенный между фторопластовой трубой и слоем проволочной оплетки, установленную на концах рукава присоединительную арматуру.
Недостатком является то, что этот рукав рассчитан на высокое давление жидкости, приводящее к появлению больших контактных напряжений во фторопластовой трубе, и не предполагает наличие интенсивных вибраций.
Кроме того, известен полимерный рукав, наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату (прототип) («Фторопластовый рукав» ОСТ 1 02523-84, Рукава металлические и фторопластовые. Термины и определения, введен в действие распоряжением Министерства от 14 декабря 1984 г. №298-65). Он состоит из гофрированной или цилиндрической фторопластовой трубы, покрытой одним или несколькими слоями проволочной оплетки или в комбинации с проволочной навивкой, усиленной при необходимости бронирующей спиралью, имеющий на концах присоединительную арматуру для разъемного или неразъемного соединения с трубопроводами и агрегатами.
Недостатком прототипа является малый срок службы при повышенных вибрациях. Это объясняется низкой демпфирующей способностью рукава. Вибрации агрегатов, между которыми установлен фторопластовый рукав, передаются непосредственно на фторопластовую трубу. В результате многократного повторения цикла вибрационного нагружения совместно с воздействием внутреннего давления в стенке трубы происходит разрушение в виде сквозной трещины.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличении срока службы рукава путем снижения вибрационных напряжений во фторопластовой трубе.
Указанный технический результат достигается за счет того, что между фторопластовой трубой и слоем проволочной оплетки помещен слой вязкоупругого материала таким образом, чтобы было обеспечено повышенное демпфирование колебаний полимерного рукава. В качестве вязкоупругого материала возможно применение вибродемпфирующего покрытия на тканевой основе «Р 24 (710 мкм)», имеющего толщину, соизмеримую с толщиной стенки фторопластовой трубы. Такая конструкция рукава обеспечивает снижение вибрационных напряжений в 2-4 раза в диапазоне частот вынужденных колебаний до 2000 Гц.
Полезная модель поясняется чертежами, где на Фиг. 1 представлен заявляемый полимерный рукав, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А.
Заявляемый полимерный рукав Фиг. 1 включает цилиндрическую полимерную трубу 1, покрытую, по меньшей мере, одним слоем проволочной оплетки 2 и установленную на концах рукава присоединительную арматуру 3. Между полимерной трубкой 1 и проволочной оплеткой 2 размещен дополнительный слой 4 из вязкоупругого материала, толщина которого соизмерима с толщиной полимерной трубы.
Предлагаемый полимерный рукав работает следующим образом.
Присоединяют рукав к входу и выходу емкостей посредством присоединительной арматуры 3. Жидкость или газ под давлением (и, возможно, с повышенной температурой) транспортируют по полимерной трубе 1. Внутреннее давление растягивает полимерную трубу 1 в окружном направлении, а вибрации емкостей создают изгибные напряжения в стенке полимерной трубы и слое 4 из вязкоупругого материала. При этом в слое 4 возникают большие по величине вибрационные напряжения, чем в полимерной трубе, из-за большего его удаления от нейтральной оси рукава. Деформирование вязкоупругого материала приводит к повышению демпфирования вибраций рукава и, как следствие, уменьшение амплитуд вибрационных напряжений. Стенка трубки 1 разгружается за счет того, что снижаются амплитуды вибрационных колебаний. Снижение максимальных вибрационных напряжений в стенке полимерной трубы увеличивает долговечность изделия.
Технический результат - увеличение срока службы полимерного рукава достигается за счет снабжения рукава слоем вязкоупругого материала, размещенного между полимерной трубой и слоем проволочной оплетки, что позволяет изменить деформированное состояние стенки полимерной трубы и снизить максимальные вибрационные напряжения в стенке полимерной трубы и, следовательно, приводит к увеличению срока службы рукава в целом.
Так, например, установка вязкоупругого слоя толщиной 1.65 мм из материала «Р 24 (710 мкм)» в полимерный рукав 8ДО.447.078-28-80, наружный диаметр фторопластовой трубы которого составляет 28 мм, толщина стенки - 1.5 мм позволяет снизить уровень максимальных напряжений в 3 раза в диапазоне частот до 1000 Гц.
Кроме того предлагаемая совокупность признаков позволяет создать простой и долговечный рукав практически без увеличения его веса, что особенно важно при его использовании, например, в авиации.