СБОРНАЯ КОНУСООБРАЗНАЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ ОБОЛОЧКА

Полезная модель относится к области строительства специальных сооружений и может быть применена преимущественно для стеклопластиковых газоотводящих стволов промышленных дымовых и вентиляционных труб, содержащих диффузоры и конфузоры.
Известны цельномотанные конические оболочки из стеклопластика (Цыплаков О.Г. Конструирование изделий из композиционно-волокнистых материалов. - Л.: Машиностроение, 1984. - С.62, рис.2.4). Однако для их изготовления требуется специальная конусная оправка по размерам изделия и диаметр (поперечный размер) таких оболочек ограничен транспортными габаритами, а изготовление их намоткой на месте монтажа не всегда возможно. Кроме того, цельную крупногабаритную оболочку трудно монтировать, а иногда и невозможно, например при установке конфузора для газоотводящего ствола внутри железобетонной дымовой трубы. Все это ограничивает область применения и увеличивает затраты на изготовление таких оболочек.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому объекту является сборная конусообразная стеклопластиковая оболочка диффузора, состоящая из клиновых лепестков, соединенных продольными кромкам посредством выполненных там фланцев (Дымовые трубы и элементы газоотводящих трактов из полимерных композиционных материалов / Под редакцией Гусева Б.В. и Горелого К.А. - Челябинск, «Абрис-принт», 2011. - С.31-32, рис.2.14, 2.15). Выполнение оболочки сборной снимает ограничения по ее габаритам. Однако изготовление клиновых лепестков требует специальных форм и изготовление лепестков очень трудоемко, поскольку производится контактным формованием и невозможно применить высокопроизводительный метод намотки.
Полезная модель решает задачу снижения затрат на изготовление сборной конусообразной стеклопластиковой оболочки преимущественно большого диаметра, превышающего транспортные габариты. Технический результат, который обеспечивается полезной моделью, заключается в упрощении конструкции оболочки и снижении трудоемкости ее изготовления.
Для этого в сборной конусообразной стеклопластиковой оболочке, состоящей из соединенных между собой продольными кромками клиновых лепестков, согласно полезной модели, клиновые лепестки имеют цилиндрическую поверхность, образующая которой ориентирована в направлении образующей конусообразной оболочки. При этом клиновые лепестки могут быть получены из цилиндрической оболочки ее продольной разрезкой на несколько частей под углом к образующей, диаметр цилиндрической поверхности лепестков может быть равен диаметру конусообразной оболочки в ее вершине. Клиновые лепестки соединены между собой посредством наложения на стык бандажей или накладок с наружной и/или внутренней стороны оболочки. Как вариант, по продольным кромкам клиновых лепестков могут быть выполнены гофры, а клиновые лепестки соединены между собой гофрами внахлестку.
Цилиндрическая поверхность клиновых лепестков упрощает оснастку (применяется цилиндрическая оправка), уменьшает ее габариты. Образование клиновых лепестков из цилиндрической оболочки ее продольной разрезкой на несколько частей под углом к образующей позволяет изготавливать лепестки высокопроизводительным методом намотки. Диаметр разрезаемой цилиндрической оболочки, равный диаметру конической оболочки в ее вершине, уменьшает габариты оснастки и позволяет получить диаметр конической оболочки в ее вершине точно равным диаметру цилиндрической оболочки, изготавливаемой на той же оснастке, и просто соединять коническую оболочку с цилиндрической, например бандажированием стыка или в раструб. Применение бандажей, накладок или гофров в соединении продольных кромок клиновых лепестков позволяет упростить их сборку. Все это упрощает конструкцию оболочки и оснастки и снижает трудоемкость изготовления оболочки.
На фиг. 1 показан вид конусообразной оболочки конфузорного перехода с большего диаметра на меньший, примененной в газоотводящем стволе дымовой трубы. На фиг. 2 показан вид конусообразной оболочки диффузора газоотводящего ствола дымовой трубы. На фиг. 3 показана схема разрезки цилиндрической оболочки на клиновые лепестки. На фиг. 4…7 показаны поперечные разрезы 1-1 по фиг. 1 и фиг. 2 по продольному стыку лепестков возле вершины конусообразной оболочки, на фиг. 8…11 - разрезы 2-2 по фиг. 1 и фиг. 2 по продольному стыку лепестков возле основания оболочки.
Сборная конусообразная оболочка состоит из клиновых лепестков 1, имеющих цилиндрическую поверхность, образующая которой ориентирована в направлении образующей конусообразной оболочки. Продольные кромки 2 клиновых лепестков 1 сопряжены между собой с образованием продольного стыка 3. На стык могут быть наложены бандажи 4 из стеклопластика снаружи, изнутри или с обеих сторон оболочки. Также на стык 3 могут быть установлены накладки 5, которые также могут быть наложены снаружи, изнутри или с обеих сторон оболочки. Соединение накладок 5 с кромками 2 лепестков 1 может быть выполнено, например, склейкой и/или при помощи болтов 6. Также по продольным кромкам 2 лепестков 1 могут быть выполнены гофры 7, а клиновые лепестки 1 соединены между собой по кромкам 2 гофрами 7 внахлестку.
При использовании конусообразной оболочки для конфузора, например в нижней части стеклопластикового газоотводящего ствола 8 железобетонной дымовой трубы 9, основание оболочки 12 опирается на внутренние консоли 10 трубы 9 или на ее футеровку (на фигурах не показано). Вершина 11 конусообразной оболочки соединяется со стволом 8. Лепестки 1 и секции ствола 8 изготавливаются на одной и той же оснастке, поэтому кривизна лепестков 1 равна кривизне ствола 8 и собранные в вершине 11 лепестки 1 образуют круг диаметром, равным диаметру ствола 8. Соединение вершины оболочки со стволом выполняется например бандажированием, посредством муфты или в раструб. При использовании конусообразной оболочки в качестве диффузора на выходе из ствола 8 конусообразная оболочка повернута основанием 12 вверх и по этому основанию может быть выполнено кольцо усиления (на фигурах не показано). Соединение оболочки диффузора со стволом подобно соединению конфузора со стволом.
Сборную конусообразную оболочку изготавливают следующим образом. На цилиндрической оправке формуют лепестки 1. Однако предпочтительнее изготовить намоткой цилиндрическую оболочку 13 и разрезать ее вдоль на несколько частей под углом к образующей по линиям 14, в результате образуются лепестки 1. Для набора нужного количества лепестков разрезают несколько цилиндрических оболочек 13. Лепестки через один разворачивают и собирают с ориентацией узких торцов 15 в вершине 11 конусообразной оболочки и широких торцов 16 - в основании 12 конусообразной оболочки, соединяя их между собой по продольным кромкам 2 бандажами 4, накладками 5 или внахлестку гофрами 7.
Гофр 7 может быть образован при изготовлении цилиндрической трубы 13 за счет подкладки на оправку перед намоткой валика по линии 14. После намотки трубы образуется гофр по линии 14, который разрезается посередине по линии 14.
Заявляемая сборная конусообразная оболочка проще по конструкции и менее трудоемка в изготовлении, поскольку для формования ее лепестков требуется простая цилиндрическая оснастка меньших размеров и конструкция оболочки позволяет изготавливать лепестки высокопроизводительным методом намотки.