RU2505408C1

RU2505408C1 - Method of rubber cord shell shells

Info

Publication number: RU2505408C1
Application number: RU2012134450/05A
Authority: RU
Inventors: Иосиф Александрович Трибельский; Александр Викторович Зубарев; Сергей Петрович Бобров; Виталий Андреевич Адонин; Владимир Александрович Гидион
Priority date: 2012-08-10
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2014-01-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to rubber articles, particularly, to rubber cord shells filled with pressurised working medium. Proposed method consists in pre-crimping of beads by bolts and flanges and tightening in one or several cycles in up to 60 days after said pre-crimping. Note here that every cycle includes heating the shell with flanges to not over 200°C, holding thereat for up to 10 days, cooling to 10-40°C and tightening of bolts to reduction of 50-200% of initial pre-crimping force.

EFFECT: sealed rubber cord shells.

6 dwg

Description

Изобретение относится к резинотехническим изделиям, в частности к резинокордным оболочкам, заполненным рабочей средой под давлением, и может быть использовано в машиностроении, а именно в резинокордных амортизирующих конструкциях для повышения долговечности, герметичности и надежности их работы.The invention relates to rubber products, in particular to rubber-cord shells filled with a working medium under pressure, and can be used in mechanical engineering, namely in rubber-cord shock-absorbing structures to increase the durability, tightness and reliability of their work.

Известен способ герметизации бортов резинокордных оболочек (РКО), заключающийся в однократном обжатии бортов с помощью фланцев и болтов (И.А. Трибельский. Бортовые соединения резинокордных конструкций: расчетно-экспериментальные методы проектирования: Монография / Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011 - С.109-110).A known method of sealing the sides of rubber-cord shells (RKO), which consists in a single compression of the sides using flanges and bolts (I. A. Tribelsky. Airborne connections of rubber-cord structures: design-experimental design methods: Monograph / Omsk: Publishing house OmSTU, 2011 - C .109-110).

После первого обжатия бортов происходит быстрое (в течение первых двух-трех недель эксплуатации) весьма значительно снижение усилий обжатия бортов, которое обусловлено главным образом прохождением процессов быстрой физической релаксации резин бортов, сопровождающихся выборкой технологических микрополостей и неплотностей материала в области борта. В дальнейшем начинают преобладать гораздо более медленные процессы химической релаксации резин борта. В качестве примера на рисунке 1 показан характерный график изменения во времени усилия обжатия борта РКО.After the first compression of the sides, there is a rapid (during the first two to three weeks of operation) a very significant decrease in the efforts of compression of the sides, which is mainly due to the processes of rapid physical relaxation of the rubber of the sides, accompanied by a selection of technological microcavities and leaks of material in the side region. In the future, much slower processes of chemical relaxation of bead rubbers began to prevail. As an example, Figure 1 shows a typical graph of the time variation of the compression force of the side of the rocket propulsion system.

Недостаток данного способа герметизации заключается в том, что борт не обеспечивает длительной герметичности соединения, т.к. имеет место большое снижение усилия обжатия бортов на начальном этапе эксплуатации (P_t<<Р_ном, рис.1).The disadvantage of this method of sealing is that the board does not provide a long tight connection, because there is a large decrease in the compression force of the sides at the initial stage of operation (P _t << P _nom , Fig. 1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату - прототипом является способ герметизации бортов резинокордных оболочек (И.А. Трибельский. Бортовые соединения резинокордных конструкций: расчетно-экспериментальные методы проектирования: Монография / Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011 - С.110-112), включающий одну или несколько дополнительных повторных подтяжек борта с помощью болтов крепления до номинального усилия. Схема такого процесса приведена на рисунке 2. В этом случае мы получим небольшое снижение первоначального обжатия борта (P_ном≈P_t, рис.2).The closest in technical essence and the technical result achieved - the prototype is a method of sealing the sides of rubber-cord shells (I. A. Tribelsky. Airborne connections of rubber-cord structures: design-experimental design methods: Monograph / Omsk: Omsk State Technical University, 2011 - P.110- 112), including one or more additional repeated tightening of the side with the help of bolts to the rated effort. A diagram of such a process is shown in Figure 2. In this case, we get a slight decrease in the initial side compression (P _nom ≈P _t , Fig. 2).

Недостатком данного способа герметизации является то, что при непостоянной температуре эксплуатации в результате воздействия повышенной температуры происходит резкое снижение усилия обжатия. Данное явление обусловлено тем, что борт РКО окружен с 3-х сторон металлическими фланцами и поэтому при нагревании резинокордному массиву практически некуда расширяться и он уплотняется, заполняя микропоры и технологические неплотности, что приводит при охлаждении к значительному падению усилия обжатия.The disadvantage of this method of sealing is that at an unstable operating temperature as a result of exposure to elevated temperature, a sharp decrease in the compression force occurs. This phenomenon is due to the fact that the RCS board is surrounded on 3 sides by metal flanges and therefore, when heated, the rubber-cord array has nowhere to expand and it becomes denser, filling micropores and technological leaks, which leads to a significant decrease in the compression force during cooling.

Схема такого процесса приведена на рисунке 3, из которого видно, что усилие обжатия P_t после нагрева борта до температуры t_max и охлаждения будет много меньше первоначального усилия обжатия P_ном (t_max - максимальная температура эксплуатации). Данное явление подтверждается многочисленными экспериментальными данными.A diagram of such a process is shown in Figure 3, which shows that the compression force P _t after heating the side to a temperature t _max and cooling will be much less than the initial compression force P _nom (t _max is the maximum operating temperature). This phenomenon is confirmed by numerous experimental data.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанного недостатка, техническим результатом которого будет повышение герметичности бортов РКО.The task of the invention is to remedy this drawback, the technical result of which will be to increase the tightness of the sides of the CSC.

Указанный технический результат достигается за счет нового способа герметизации бортов РКО, заключающегося в первоначальном обжатии бортов с помощью фланцев и болтов и последующих подтяжках одним или несколькими циклами в период продолжительностью до 60 суток от первоначального обжатия, причем каждый цикл включает в себя нагрев оболочки вместе с фланцами до температуры не более 200°С, выдержкой при этой температуре до 10 суток, последующим охлаждением бортов с фланцами до температуры 10-40°С, подтяжкой болтов, обеспечивающих обжатие в пределах от 50 до 200% от первоначального усилия обжатия.The specified technical result is achieved due to a new method of sealing the sides of the CSC, which consists in the initial compression of the sides using flanges and bolts and subsequent braces in one or more cycles for a period of up to 60 days from the initial compression, and each cycle includes heating the shell together with the flanges to a temperature of not more than 200 ° C, holding at this temperature for up to 10 days, subsequent cooling of the sides with flanges to a temperature of 10-40 ° C, tightening of bolts that provide compression in crystals from 50 to 200% of the initial force reduction.

Сущность изобретения поясняется чертежами на рис.4, 5 и схемой на рис.6.The invention is illustrated by the drawings in Fig. 4, 5 and the diagram in Fig. 6.

На рисунке 4 показан, в качестве примера, резинокордный двухгофровый патрубок, состоящий из резинокордной оболочки 1, фланцев крепления борта 2, 3 и болтов 9. РКО содержит слои корда 5, покровную 4 и герметизирующую 6 резины. Слои корда обвернуты вокруг металлического бортового кольца 7. В процессе монтажа борт РКО обжимается с помощью фланцев 2, 3 и болтов 9.Figure 4 shows, as an example, a rubber-cord dvukhgofrovy branch pipe consisting of a rubber-cord shell 1, flanges of fastening of a board 2, 3 and bolts 9. RKO contains layers of a cord 5, integumentary 4 and sealing 6 rubber. Layers of the cord are wrapped around the metal side ring 7. During installation, the side of the CSC is crimped using flanges 2, 3 and bolts 9.

При работе внутрь патрубка подается рабочая среда (например, вода) под давлением. В процессе эксплуатации в результате протекания релаксационных процессов происходит ослабление усилия обжатия бортов и может произойти разгерметизация, при этом рабочая среда может выйти из патрубка в области обжатия борта 8.During operation, a working medium (e.g. water) is supplied inside the nozzle under pressure. During operation, as a result of the relaxation processes, the compression force of the sides is weakened and depressurization can occur, while the working medium can exit the pipe in the area of compression of the side 8.

На рисунке 6 показана схема предлагаемого способа герметизации борта включающая в себя несколько циклов подтяжек бортов после нагрева до максимальной температуры эксплуатации. В результате величина конечного усилия обжатия P_t получается близкой к величине начального усилия обжатия P_ном.Figure 6 shows a diagram of the proposed method of sealing the side including several cycles of tightening the sides after heating to the maximum operating temperature. As a result, the value of the final compression force P _t is close to the value of the initial compression force P _nom .

Указанные в формуле изобретения числовые параметры - это максимально возможные значения параметров, присущие резинокордным композитам. Так, например, 60 суток - максимальное время прохождения процессов физической релаксации в композите при температуре ≈20°С, 200°С - максимальная рабочая температура эксплуатации РКО, определяемая термостойкостью резины; 10 суток - максимальное время прохождения основной фазы процессов быстрой физической релаксации при повышенной температуре, 10-40°С - средняя температура эксплуатации патрубка, 50-200% от первоначального усилия - это принятый диапазон усилий подтяжки бортовых соединений.The numerical parameters indicated in the claims are the maximum possible parameter values inherent in rubber-cord composites. So, for example, 60 days is the maximum transit time of physical relaxation processes in the composite at a temperature of ≈20 ° С, 200 ° С is the maximum operating temperature for the operation of RKO, determined by the heat resistance of rubber; 10 days - the maximum transit time of the main phase of the processes of rapid physical relaxation at elevated temperatures, 10-40 ° C - the average operating temperature of the nozzle, 50-200% of the initial effort - this is the accepted range of efforts to tighten the side joints.

Предложенный способ герметизации бортовых соединений РКО различных конструкций используется на ФГУП «НПП «Прогресс» и хорошо зарекомендовал себя на практике. Способ внесен в технологическую документацию на изготавливаемые предприятием резинокордные патрубки.The proposed method for sealing on-board connections of various missile defense systems of various designs is used at the FSUE NPP Progress and has proven itself in practice. The method is included in the technological documentation for rubber-cord pipes manufactured by the enterprise.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность и долговечность эксплуатации резинокордных оболочек в условиях действия переменных температур эксплуатации.The use of the invention allows to increase the reliability and durability of the operation of rubber-cord shells under the action of variable operating temperatures.

Claims

A method of sealing the sides of rubber-cord shells, which consists in the initial compression of the sides using flanges and bolts and subsequent braces in one or more cycles for a period of up to 60 days from the initial compression, characterized in that the cycle includes heating the shell together with the flanges to a temperature of not more than 200 ° C, holding at this temperature for up to 10 days, followed by cooling the sides with flanges to a temperature of 10-40 ° C and tightening the bolts, providing compression within 50 to 200% of the original compression force.