Способ неразъемного соединения труб из пластичных материалов

Способ неразъемного соединения труб из пластичных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 F 16 L 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ::.7 )

1 ъ, †. ч:; к двтоескомм свидятильствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3785422/29-08 (22) 30.08.84 (46) 15.03.86. Бюл. Р 10 (72) А.E.Øàïèðî (53) 621.643(088.8) (56) Патент Великобритании

У 1327442, кл. С 22 С 19/00, 1974 ° (54)(57) 1. СПОСОБ НЕРАЗЬЕИНОГО СОЕДИНКНИЯ ТРУБ ИЗ ПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОБ, заключакяцийся в том, что из сплава, обладающего термомеханической.памятью, изготавливают муфту . с внутренним диаметром меньше наружного диаметра соединяемых труб, охлаждают муфту ниже температуры начала прямого мартенситного превращения, деформируют ее по диаметру, устанавливают в нее трубы встык и нагревают соединение вьппе температуры окончания обратного мартенситного превращения материала муфты,,отличающийся тем,что с целью повышения надежности соединения тонкостенных труб за счет -увеCt личения остаточных напряжений в элементах соединения, перед установкой в муфту внутрь соединяемых труб вдоль их оси симметрично линии стыка вставляют спиральную пружину с номинальным наружным диаметром, равным

1...1,1 внутреннего диаметра труб, причем пружину предварительно растягивают, а после установки труб в муфту снимают растягивающую нагрузку пружины.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, растягивающую нагрузку пружины снимают после нагрева соединения выше температуры окончания обратного мартенситного превращения материала муфты.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- g шийся тем, что перед установкой внутрь труб пружину охлаждают и растягивают при температуре ниже температуры прямого мартенситного превращения, причем пружину изготавливают Я из материала муфты.

4. Способ по пп. 1 — 3 о т л ич а ю шийся тем, что пружину растягивают на длину, в 1,2... 1,6 раза превьппающую длину муфты.

1 12

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к изготовлению соединений тонкостенных трубопроводов иэ пластичных металлов и сплавов, и может быть использовано в производстве гибких трубопроводов высокого давления.

Цель изобретения — повышение надежности соединения тонкостенных

\ труб путем увеличения остаточных напряжений в элементах соединения.

На фиг. 1 схематически показаны все детали в сборе перед нагревом муфты; на фиг. 2 — то же, после нагрева.

Иуфту 1, изготовленную из сплава, обладающего термомеханической памятью, пластически деформируют при температуре ниже точки начала прямого мартенситного превращения, увеличивая ее внутренний диаметр таким образом, чтобы соединяемые трубы 2 и 3 можно было свободно установить в муфту. С помощью специального приспособления муфту 1 устанавливают на трубу 2, внутрь которой вставляют спиральную пружину 4, симметрично располагая ее относительно торца трубы. Затем в муфту вставляют трубу 3 до упора с трубой 2.

Перед установкой пружины 4 ее рас-. тягивают,. уменьшая диаметр. Растянутое состояние пружины фиксируют приспособлением, если пружина изготовлена из стали. Если пружина изготовлена из сплава, обладающего термомеханической памятью, ее растягивают в мартенситном состоянии и хранят до сборки при температуре, исключающей обратное мартенситное превращение. При этом растянутую пружину 4 вставляют внутрь труб без фиксирующего приспособления.

Заключительными операциями способа являются нагрев собранного соединения, изображенного на фиг. 1, до температуры,формовосстановлейия. муфты и сжатие пружины. Когда пружина изготовлена из сплава с термомеханической памятью, ее сжатие осуществляется за счет самопроизвольного формовосстановления одновременно со сжатием муфты в процессе нагрева соединения. Если пружина изготовлена из стали, то ее сжимают после нагрева соединения, снимая растягивающую нагрузку (удаляя фиксирующее

18232 2

5

f0

35 приспособление). В окончательном виде соединение схематически показано на фиг. 2.

Установка спиральной пружины внутри труб вдоль их оси выполняет несколько функций. Тонкостенные пластичные трубы, будучи подкрепленными изнутри пружиной, оказывают необходимое сопротивление сжимающейся при нагреве муфте. В соединении образуются остаточные радиальные напряжения, обеспечивающие его работоспособность. Витки пружины локально деформируют тонкостенные трубы при сжатии муфты (фиг. 2). Локальная деформация труб в направлении, противоположном направлению движения муфты при сжатии, повышает герметичность и прочность соединения.

Предварительное растяжение пружины приводит после снятия растягивающей нагрузки к образованию продольных остаточных напряжений сжатия в материале труб, так как сжатию пружины препятствуют уменьшение диаметра труб и фиксация витков пружины сжимающей их муфтой. Продольные остаточные напряжения, возникающие при сжатии пружины,в совокупности с радиальными остаточными напряжениями, возникающими при сжатии муфты в местах контакта витков пружины с трубами, обеспечивают требуемую надежность соединения.

Иуфту изготавливают гладкой и пружину устанавливают симметрично линии стыка, чтобы обеспечить равномерную деформацию труб и одинаковый уроверь остаточных напряжений по всей длине соединения. Номинальный диаметр пружины не должен превышать величины, равной 1,1 внутреннего диаметра труб, так как для того, чтобы вставить в трубу пружину приходится растягивать недопустимо большой нагрузкой.

Наибольшая прочность и герметичность соединения получаются, когда пружину предварительно растягивают на длину, в 1,2...1,6 раза превышающую длину муфты. Нижний предел обусловлен тем, что при растяжении на меньшую длину диаметр пружины уменьшается настолько незначительно, что ее трудно вставить в трубу, а также тем, что пружина при сжатии

18232

Составитель В.Краснопольский

Редактор С.Лисина Техред А.Бабинец Корректор A.Îáðó÷àð

Заказ 1122/49 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, .4 з 12 не обеспечивает появления остаточных напряжений в местах перехода труб к муфте. Верхний предел обусловлен тем, что при растяжении на большую величину недопустимо уменьшается число витков, прижимаюших трубы к муфте, и, следовательно, уменьшается прочность всего соединения..