ГИБКИЙ ТРУБОПРОВОД

Полезная модель относится к гибким коммуникациям гидро- и пневмосистем авиационной, космической, автомобильной техники, и может быть использована в наземном транспорте для подвода сжатого воздуха от компрессора в тормозную магистраль автомобилей.
Известен резинометаллический рукав, содержащий чередующиеся слои резины и усиливающей армировки, фланцы, снабженные патрубками с отверстиями на боковой поверхности и заделанные в тело рукава на его концах, при этом усиливающая армировка заведена в отверстия патрубков (авторское свидетельство СССР №838258, F16L 11/08, F16L 29/10, 17.06.1981).
Недостатком аналога является невысокая работоспособность резины при низких температурах (Т<-20°C) и высоких температурах (Т>+100°C), а также ее малая химическая стойкость к воздействию агрессивных жидкостей и газов, что ограничивает широкое эксплуатационное применение резинометаллических рукавов.
Известен гибкий шланг, содержащий внутреннюю эластичную трубу с намотанной на нее неметаллической тканью, армирующие слои, представляющие собой семейства спирально навитых взаимно параллельных силовых нитей и защитную эластичную оболочку, при этом шланг армирован двумя парами армирующих слоев, каждая из которых представляет собой два семейства симметрично навитых нитей (авторское свидетельство СССР №941768, F16L 11/08,07.07.1982).
Недостатком аналога является незначительный упрочняющий эффект от армировании, т.к. покрытие эластичной оболочки выполнено из текстильного материала, обладающего, как известно, невысокими механическими характеристиками, а также значительная трудоемкость при выполнении конструкции гибкого шланга в виде трехслойной оболочки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является гибкий трубопровод, содержащий фторопластовую трубку, армирующую оплетку и металлические законцовки, при этом фторопластовая трубка выполнена в виде набора функциональных слоев, а армирующая оплетка выполнена в виде предварительно сплетенной замкнутой оболочки, заформованной во внутреннюю поверхность фторопластовой трубки (патент РФ №2026507, F16L 11/04, F16L 11/08, В29С 47/54, B29L 23:00, 10.01.1995).
Недостатками ближайшего аналога являются значительная трудоемкость и существенная технологическая сложность получения многослойной армированной оболочки при последовательном изготовлении каждого слоя многослойной армированной оболочки, а также значительная стоимость исходного материала (тефлона) для экструзии фторопластовой трубки.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции и снижение стоимости изготовления гибкого трубопровода при сохранении прочностных свойств, за счет использования в качестве герметичной оболочки эластичной трубки, изготовленной из термостойкого полиамидного материала, имеющего значительно меньшую стоимость по сравнению с фторопластом.
Поставленная задача решается тем, что в гибком трубопроводе, содержащем пластиковую трубку, армирующую оплетку и металлические законцовки, согласно полезной модели, пластиковая трубка выполнена методом экструзии из термостойкого полиамида и оснащена в качестве металлических законцовок двумя ниппелями с центрирующими буртиками, двумя обжимными муфтами, двумя накидными гайками.
Существо полезной модели поясняется чертежом. На фиг. изображен общий вид гибкого трубопровода.
Гибкий трубопровод содержит полиамидную трубку 1 с армирующей оплеткой 2, двумя ниппелями 3 с центрирующими буртиками, двумя накидными гайками 4 и двумя обжимными муфтами 5.
Обжимные муфты 5 обеспечивают прочное закрепление полиамидной трубки в металлической законцовке.
Полиамидная трубка изготавливается методом экструзии из термостойкого материала, например, Rilsan PA CESV РОЮ, который сохраняет механические свойства при повышенных температурах (до 200°С), обладает достаточной гибкостью, низким влагопоглощением, стойкостью к химическому воздействию различных жидкостей (топлива, охладителей, масел), хорошо переносит пульсацию и циклические нагрузки, обладает повышенным сопротивлением к истиранию. Некоторые прочностные характеристики материала Rilsan PA CESV Р010 приведены в таблице.
Таблица
Характеристика материала РА CESV РОЮ
Размерность
Типовые значения
Плотность
г/см<sup>3</sup>
1,02
Температура плавления
°С
255
Разрушающее напряжение при растяжении
МПа
41
Разрушающее окружное напряжение при 150°С
МПа
5
Модуль упругости на растяжение
МПа
880
Модуль упругости при изгибе
МПа
820
Для повышения несущей способности шланга при воздействии рабочего давления, наружная поверхность полиамидной трубки 1 покрыта армирующей оплеткой 2, которая одновременно является защитным элементом от истирания трубки при касаниях шланга за близлежащие детали, а также способствует интенсивному отводу тепла от полиамидной трубки и эффективному демпфированию колебаний при воздействии вибрационных нагрузок.
Армирующая оплетка образована из оцинкованной проволоки диаметром 0,25 мм (ТУ 14-1457-87 «Проволока стальная оцинкованная для проводов и кабелей») и состоит из 24 перекрестных прядей (по 12 прядей с 6 проволоками в каждой пряди в одну сторону оплетения).
Влияние армирующей оплетки на эксплуатационные характеристики гибкого трубопровода с полиамидной трубкой было проверено экспериментальным путем. Результаты этой проверки приведены в таблице.
Таблица
Эксплуатационный параметр
Гибкий трубопровод с армирующей оплеткой
Гибкий трубопровод без армирующей оплетки
Разрушающее давление Р<sub>раз </sub>при рабочей температуре Т<sub>р</sub> <sup>-</sup> 20°C
Р<sub>раз</sub>≥30 МПа
Р<sub>раз</sub>≤1 МПа
Теплостойкость (сохранение герметичности при Т<sub>р</sub><sub>тах</sub>)
Т<sub>p max</sub>≥190°C
Т<sub>p max</sub>≤110°C
Морозостойкость (сохранение герметичности при Т<sub>р</sub><sub>min</sub>)
Т<sub>p min</sub>≤-50°C
Т<sub>p min</sub>≤-50°C
раз
р
р
max
-
Как показали лабораторные испытания, проводимые автором, разрушающее давление Р при рабочей температуре Т 20°C у гибкого трубопровода с армирующей оплеткой почти в 30 раз выше, чем у гибкого трубопровода без армирующей оплетки. Теплостойкость (сохранение герметичности при Т) как минимум на 80°C больше у гибкого трубопровода с армирующей оплеткой, чем у гибкого трубопровода без армирующей оплетки, за счет отвода тепла, обеспечиваемого армирующей оплеткой.
Итак, заявляемая полезная модель позволяет упростить конструкцию и снизить стоимость изготовления гибкого трубопровода при сохранении прочностных свойств, за счет использования в качестве герметичной оболочки эластичной трубки, изготовленной из термостойкого полиамидного материала, имеющего значительно меньшую стоимость по сравнению с фторопластом.