Многослойная стеклопластиковая труба

Многослойная стеклопластиковая труба

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для транспортировки различных газов и жидкообразных сред под высоким давлением. Сущность изобретения: сердцевинный металлический герметичный слой армирован продольными герметичными слоями. Кольцевое армирование состоит из нескольких охватывающих друг друга структурных слоев с плотной намоткой , каждый структурный слой большего диаметра имеет толщину стенки меньше, чем слой меньшего диаметра. Ширина стеклоленты армирующего слоя, к-рым армирован слой большего диаметра, меньше, чем ширина стеклоленты, к-рой армирован слой меньшего диаметра. Оси нитей кольцевых слоев расположены относительно продольной оси трубы под углом 70-90°. Оси нитей в каждом слое большего диаметра расположены под большим углом, чем угол, под крым расположены оси нитей в слое меньшего диаметра. Каждый слой большего диаметра выполнен из комплексных нитей, каждая из к-рых содержит меньшее количество элементарных нитей, чем каждая комплексная нить, охватываемого слоя 4 з.п.ф-лы, 1 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

5с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869285/29 (22) 28.07.90 (46) 23.09.92. Бюл. N- 35 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством стеклопластиков Института механики АН

УССР (72) В.Н.Титов, Б.П,Маслов и О.П.Якымив (56) Патент Японии

N. 61 — 34980, кл. B 32 В 15/08, 1986. (54) МНОГОСЛОЙНАЯ СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ ТРУБА (57) Использование: для транспортировки различных газов и жидкообразных сред под высоким давлением. Сущность изобретения; сердцевинный металлический герметичный слой армирован продольными герметичными слоями. Кольцевое армирование состоит из нескольких охватывающих

Изобретение относится к созданию многослойных труб высокого давления из компоэитов и может быть использовано в народном хозяйстве, для транспортировки различных газов и жидкообразных сред под высоким давлением.

Известны стеклопластиковые трубы, армированные тканью из стеклянной ровницы (см. кн. Д.В.Роста, К.С.Грове. Намотка стеклонитью. Перевод с английского. — М.: Машиностроение, 1969, с. 31), Наиболее близкой к заявляемой является многослойная труба (см. патент Японии

М 61-34980, 11.08.86), содержащая сердцевинный герметичный металлический слой, продольные слои волокнистого материала, оси волокон которого расположены под уг„„Ы „„1763784 Al друг друга структурных слоев с плотной намоткой, каждый структурный слой большего диаметра имеет толщину стенки меньше, чем слой меньшего диаметра. Ширина стеклоленты армирующего слоя, к-рым армирован слой большего диаметра„меньше, чем ширина стеклоленты, к-рой армирован слой меньшего диаметра. Оси нитей кольцевых слоев расположены относительно продольной оси трубы под углом 70 — 90О. Оси нитей в каждом слое большего диаметра расположены под большим углом, чем угол, под к-рым расположены оси нитей в слое меньшего диаметра. Каждый слой большего диаметра выполнен из комплексных нитей, каждая из к-рых содержит меньшее количество элементарных нитей, чем каждая комплексная нить, охватываемого слоя. 4 з,п.ф-лы, 1 ил. лом 5-12 относительно продольной оси металлической сердцевины, а также между продольными слоями волокнистого материала в качестве кольцевого армирования применены слои стеклоткани.

Недостаток данной конструкции в том, что она имеет низкую прочность в кольцевом направлении, так как содержит кольцевые слои из стеклоткани, имеющей низкую прочность по сравнению с кольцевыми слоями из стеклонитей (Б.А.Киселев. Стеклопластики, М.: 1961).

Недостатком является и то, что кольцевые слои армирования расположены между продольными слоями армирования, т.е. разделены между собой из-за того, что распо1763784

4 ложен ы на разных диаметрах и жестко между собой не соединены, Целью изобретения является повышение прочности трубы в кольцевом направлении при действии избыточного внутреннего давления, Указанная цель достигается тем, что в многослойной стеклопластиковой трубе, содержащей сердцевинный металлический герметичный слой, продольные и кольцевые армирующие слои, кольцевое армирование состоит из нескольких охватывающих друг друга структурных слоев с плотной намоткой, причем каждый большего диаметра структурный слой имеет толщину стенки слоя меньше, чем охватываемый слой меньшего диаметра. Ширина стеклоленты армирующего слоя, которым армирован структурный слой большего диаметра, меньше, чем ширина стеклоленты, которой армирован слой меньшего диаметра. Оси нитей кольцевых армирующих слоев расположены относительно продольной оси трубы под углом а=70 — 90О, причем оси нитей в каждом структурном слое большего диаметра расположены под большим углом, чем угол, под которым расположены оси нитей в структурном слое меньшего диаметра.

Каждый структурный слой большего диаметра выполнен из комплексных нитей, каждая из которых содержит меньшее количество элементарных нитей, чем каждая комплексная нить охватываемого структурного слоя. Комплексные нити каждого структурного слоя большего диаметра состоят из элементарных нитей, диаметр которых меньше, чем диаметры элементарных нитей, составляющих комплексные нити, которыми армирован структурный слой меньшего диаметра.

На чертеже изображена многослойная стеклопластиковая труба 1, где показаны сердцевинный металлический герметичный слой 2, продольные армирующие слои 3, внутренний кольцевой структурный слой 4, средний структурный кольцевой слой 5, наружный кольцевой структурный слой 6.

Нити 7 внутреннего слоя 4 расположены относительно продольной оси трубы ХХ под углом а 1, нити 8 среднего слоя 5 расположены относительно .продольной оси трубы под углом a z, нити 9 наружного слоя

6 расположены относительно. продольной оси трубы под углом аз, причем в каждом структурном слое нити каждого последующего слоя направлены под названными углами в противоположную сторону относительно предыдущего слоя, и при на50

55 слоя направлены в противоположную сторону относител ь но и редыдущего слоя.

Формула изобретения

1..Многослойная стеклопластиковая труба, содержащая сердцевинный металлический герметичный слой, продольные и кольцевые армирующие слои, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения прочности трубы в кольцевом направлении, кольцевое армирование состоит из нескольких охватывающих друг друга структурных слоев с плотной намоткой, причем каждый большего диаметра структурмотке структурных слоев выдерживается условие, когда аз ) а2 >a > .

Пример конкретного исполнения. Изготовлена конструкция многослой5 ной трубы, состоящая из металлической сердцевины, обеспечивающей одновременно требуемую герметичность трубы, армирующего продольного слоя и кольцевого армирования, состоящего из трех структурных

10 слоев разной толщины.

Металлическая сердцевина имеет наружный диаметр 301 мм и толщину стенки

2,0 мм; продольное армирование; выполненное комплексными нитями, состоящими

15 каждая из 200 элементарных волокон толщиной 7 мкм, имеет толщину 4,2; кольцевое армирование состоит из трех структурных слоев в виде оболочек разной толщины, жестко охватывающих друг друга и соединен20 ных полимерным связующим.

Внутренний структурный кольцевой слой имеет толщину 4,5 мм, намотан стеклолентой шириной 3,0 мм под углом а1=88

51, комплексные нити стеклоленты каждая

25 состоит из 400 элементарных волокон толщиной по 9 мкм.

Средний кольцевой структурный слой имеет толщину стенки 2,3 мм, намотан стек лолентой шириной 1,5 мм под углом

30 а2 =89 25 . Для намотки слоя применены комплексные нити, каждая состоящая из

200 элементарных волокон толщиной Ro 6 мкм.

Наружный кольцевой структурный слой имеет толщину стенки 0,9 мм, намотан стеклолентой шириной 0,7 мм под углом аз =89 43 . Для намотки применены комплексные нити, каждая состоящая из 100 элементарных волокон толщиной по 3 мкм.

Намотка слоев кольцевого и продольного армирования произведена непрерывными стеклолентами ГОСТ 8325 — 78, соединен н ыми между собой полимерным связующим

ЭФ 32-301 — 16. Нити каждого слоя относи45 тельно продольной оси трубы ориентированы под углом и нити каждого последующего

1763784 оси нитей в структурном слое меньшего диаметра, 4, Труба по и, 1, отличающаяся тем, что каждый структурный слой большего

5 диаметра выполнен из комплексных нитей, каждая из которых содержит меньшее количество элементарных нитей, чем каждая комплексная нить охватываемого структурНОГО СЛОЯ.

10 5. Труба по и. 1, отличающаяся тем, что комплексные нити каждого структурного слоя большего диаметра состоят из элементарных нитей, диаметры которых меньше, чем диаметры элементарных ни15 тей, составляющие комплексные нити, которыми армирован .структурный слой меньшего диаметра. ный слой имеет толщину стенки слоя меньше, чем — мень оего диаметра.

2. Труба по и. 1, отличающаяся тем, что ширина стеклоленты армирующего слоя, которым армирован структурный слой большего диаметра меньше, чем ширина стеклоленты, которой армирован слой меньшего диаметра.

3. Труба по и. 1, отличающаяся тем, что оси нитей кольцевых армирующих слоев расположены относительно продольной оси трубы под углом а =70 — 90О, причем оси нитей в каждом структурном слое большего диаметра расположены под большим углом, чем угол, под которым расположены

Составитель В.Титов

Техред М.Моргентал

Корректор П.Гереши

Редактор О,Стенина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 с

Заказ 3444 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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