СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ШЛАНГА В ДВУХ СЕТЧАТЫХ ОПЛЕТКАХ
MANUFACTURING METHOD OF POLYMEROUS HOSE IN TWO CELLULAR BRAIDING

Изобретение относится к способам изготовления армированных металлическими оплетками полимерных, например фторопластовых, шлангов для летательных аппаратов, транспортных средств и промышленного оборудования.
1
2
Известен способ-прототип изготовления шланга в двух сетчатых оплетках из проволочных прядей (К.Эванс. Технология рукавов. Перевод с англ. Москва. Издательство «Химия», 1978, стр.15; стр.47; стр.93), в ходе которого резиновую камеру насаживают на дорн и покрывают двумя располагаемыми друг на друге слоями сетчатых оплеток, при этом пряди каждой из оплеток направляют перекрестно, переплетают между собой и укладывают на шланг по винтовым линиям с равновесными углами наклона к его продольной оси: θ=θ=54°44'.
Однако гидростатическая прочность полимерного шланга в двух сетчатых оплетках, изготовленного с применением способа-прототипа, минимальна по причинам:
1
2
- равенства равновесных углов в оплетках первого и второго слоев θ=θ=54°44';
- отсутствия оптимальных соотношений для диаметров проволок и модулей упругости их материалов между оплетками первого и второго слоев.
Предложенный способ изготовления полимерного шланга в двух сетчатых оплетках направлен на повышение его гидростатической прочности.
Поставленная задача достигается способом изготовления полимерного шланга в двух сетчатых оплетках из проволочных прядей, в ходе которого полимерную камеру насаживают на дорн и покрывают двумя располагаемыми друг на друге слоями сетчатых оплеток, при этом пряди каждой из оплеток направляют перекрестно, переплетают между собой и укладывают на шланг по винтовым линиям. В отличие от существующего способа пряди первого и второго слоев укладывают на шланг по винтовым линиям с углами наклона к его продольной оси, значения которых устанавливают из соотношений:
1
0<θ<54°44'
1
2
где: θ и θ - значения углов наклона винтовых линий к продольной оси шланга при укладке прядей в оплетках первого и второго слоев соответственно;
1
2
m и m - плотности укладки проволок в оплетках первого и второго слоев соответственно, %;
1
2
d и d - диаметры проволок в оплетках первого и второго слоев соответственно, мм;
1
2
2
E и Е - модули упругости материала проволок в оплетках первого и второго слоев соответственно, кгс/мм;
t - толщина стенки полимерной камеры, мм;
д
D - диаметр дорна, мм.
Предлагаемый способ имеет также другие отличия, заключающиеся в том, что:
- пряди в оплетках первого и второго слоев составляют из проволок, диаметры которых соотносятся между собой как:
- пряди в оплетках первого и второго слоев составляют из проволок, модули упругости материалов которых соотносятся между собой как:
Повышение гидростатической прочности полимерного шланга в двух сетчатых оплетках достигается:
1
1
2
1. Новым соотношением между значениями углов наклона винтовых линий к продольной оси шланга при укладке прядей в оплетках первого и второго слоев. При этом угол наклона θ при укладке прядей первого слоя назначают в пределах 0<θ<54°44', а соответствующий ему угол наклона θ при укладке прядей второго слоя устанавливают из условия равновесия оплеток в целом по формуле:
2
1
2. Оптимальным соотношением между диаметрами проволок в прядях оплеток первого и второго слоев, усиливающим положительный эффект (d/d≤1).
2
1
3. Оптимальным соотношением между модулями упругости материалов оплеток первого и второго слоев, усиливающим положительный эффект (E/E≥l).
Перечень графических изображений:
Фиг.1. Операция №1. Насаживание полимерной камеры на дорн.
Фиг.2. Операция №2. Покрытие полимерной камеры первым слоем сетчатой оплетки.
Фиг.3. Операция №3. Покрытие полимерной камеры вторым слоем сетчатой оплетки.
Реализация предлагаемого способа изготовления полимерного шланга в двух сетчатых оплетках из проволочных прядей осуществляется последовательным выполнением следующих операций.
д
д
Операция №1 (фиг.1). Насаживание полимерной камеры 1 (трубки с размерами D×t) на оплеточный дорн 2 диаметром D; подача дорна с камерой в оплеточную машину.
1
1
1
Операция №2 (фиг.2). Покрытие полимерной камеры 1 первым слоем сетчатой оплетки 3. Пряди оплетки составляют из проволок диаметром d и модулем упругости материала E. Значение угла наклона θ прядей оплетки устанавливают в пределах
1
0<θ<54°44' и обеспечивают настройкой оплеточной машины.
2
1
Операция №3 (фиг.3). Покрытие полимерной камеры 1 вторым слоем сетчатой оплетки 4. Значение угла наклона θ прядей оплетки устанавливают в зависимости от значения угла наклона θ (см. операцию №2) по формуле:
и обеспечивают настройкой оплеточной машины. При этом пряди оплетки составляют из проволок, обеспечивая выполнение следующих соотношений:
y
д
y
Операция №4. Съем готового шланга с оплеточного дорна. В качестве примеров представлены три варианта реализации предлагаемого способа изготовления шланга D=D=18 мм с полимерной камерой в виде фторопластовой трубки с размерами D×t=18 мм×1,35 мм (см. табл.1-3).
1
2
Плотность оплеток первого и второго слоев принята одинаковой (m=m=85%).
д
Оборудование, использованное при реализации способа: машина оплеточная «Унидра-32» (на 32 пряди); дорн оплеточный D=18 мм.
Последовательность реализации способа показана выше.
Из показанных вариантов реализации предлагаемого способа изготовления полимерного шланга в двух сетчатых оплетках видно, что:
1
2
1. Гидростатическая прочность шланга минимальна при равновесных углах наклона прядей в обеих оплетках, т.е. при θ,=θ=54°44'.
1
2. Гидростатическая прочность шланга отчетливо возрастает с уменьшением угла θ при условии выполнения соотношений:
1
θ<θ<54°44'
max
min
При этом положительный эффект (Р/Р), достигнутый в показанных примерах, усиливается, если для проволок оплеток выполняются соотношения:
Предлагаемый способ изготовления полимерного шланга в двух сетчатых оплетках обеспечивает заметное повышение его гидростатической прочности.