RU2629498C1 - Узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника - Google Patents
Узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629498C1 RU2629498C1 RU2016133312A RU2016133312A RU2629498C1 RU 2629498 C1 RU2629498 C1 RU 2629498C1 RU 2016133312 A RU2016133312 A RU 2016133312A RU 2016133312 A RU2016133312 A RU 2016133312A RU 2629498 C1 RU2629498 C1 RU 2629498C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- conical surface
- tip
- fiberglass
- clamping elements
- Prior art date
Links
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 title claims abstract description 43
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть также использовано в строительной сфере, электротехнической промышленности, нефтепромысловом оборудовании и иных отраслях промышленности в качестве соединения конструктивных элементов с высокой знакопеременной нагрузкой. Технический результат - повышение надежности соединения стеклопластикового стержня и наконечника, повышение прочности узла соединения. Узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника образован стеклопластиковым стержнем с конусообразной поверхностью и наконечником, состоящим из корпуса с конусообразной поверхностью и зажимных элементов (сухарей), установленных между конусообразными поверхностями стеклопластикового стержня и корпуса. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть также использовано в строительной сфере, электротехнической промышленности, нефтепромысловом оборудовании и иных отраслях промышленности в качестве соединения конструктивных элементов с высокой знакопеременной нагрузкой, в том числе с использованием клеевого компаунда.
Известны узлы соединения стеклопластиковых насосных штанг, в которых соединение стеклопластикового стержня (тела штанги) и неразборного наконечника (головки с глухим отверстием) штанги осуществляется путем склеивания посредством компаунда либо расклиниванием стеклопластикового стержня в головке (например, RU 2169250, RU 2117132, US 454401396, US 4360288, US 4653923). Их недостатком является недостаточная надежность, поскольку клеящий компаунд не обеспечивает достаточного сцепления с цилиндрической поверхностью стеклопластикового стержня, а при расклинивании происходит разрушение стержня.
Известны узлы соединения стеклопластиковых насосных штанг с неразборными глухими наконечниками, в которых концы стержней выполнены с канавками, с конусными углублениями или резьбой, например CN 202767904U, US 2016/0160577, RU 2378484. В них соединение и удержание стержня в наконечнике также происходит за счет использования клеевого компаунда. Канавки сами по себе ослабляют материал стержня, их стенки могут разрушаться (сползать) при нагрузке на растяжение.
Общим недостатком установки стержня в глухом отверстии является невозможность контролировать процесс сборки, возможно неполное заполнение полостей клеевым компаундом, неточная установка относительно расклинивающих элементов.
Известен узел соединения стеклопластиковой насосной штанги с разборными наконечниками по патенту US 4787771 (выбран в качестве прототипа узла соединения стеклопластикового стержня и наконечника). В наконечниках используется длинный конус с малым углом конусности, который прилегает к цилиндрической поверхности стержня и соединяется с ним клеем (компаундом). Стержень и клин при сборке штанги нагружаются с помощью резьбовой пробки.
Их недостатком является недостаточная надежность, поскольку клеящий компаунд не обеспечивает достаточного сцепления с цилиндрической поверхностью стеклопластикового стержня, при эксплуатации возможно ослабление клеевого соединения и разрушение штанги.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности соединения стеклопластикового стержня и наконечника, повышение прочности узла соединения.
Технический результат достигается в узле соединения стеклопластикового стержня и наконечника, образованном стеклопластиковым стержнем с конусообразной поверхностью и наконечником, состоящим из корпуса с конусообразной поверхностью и зажимных элементов (сухарей), установленных между конусообразными поверхностями стеклопластикового стержня и корпуса. В корпусе наконечника может быть выполнена соединительная часть с резьбой.
Конусообразная поверхность на корпусе оканчивается упором для зажимных элементов. На стеклопластиковом стержне выполнена дополнительная конусообразная поверхность, зажимные элементы образуют ответную конусообразную поверхность. Наконечник выполнен металлическим. Установлено два или более двух раздельных зажимных элемента. Угол наклона конусообразной поверхности стеклопластикового стержня относительно продольной оси составляет 2-5 градусов.
Изобретение поясняется чертежами:
фиг. 1 – насосная штанга;
фиг. 2 – узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника.
Насосная штанга состоит из стеклопластикового стержня 1 (далее также стержень 1) с внешней конусообразной поверхностью 2, отстоящей от конца стеклопластикового стержня 1, с сужением стеклопластикового стержня 1 по направлению от этого конца и из наконечника 3. Конусообразная поверхность 2 и наконечник 3, как правило, находятся на обоих концах насосной штанги (как показано на фиг.1).
Наконечник 3 состоит из металлического корпуса 4 цилиндрической формы с внутренней конусообразной поверхностью 5 (с сужением от конца стержня 1, как показано на фиг.2) и зажимных элементов 6, установленных между конусообразной поверхностью 2 стеклопластикового стержня 1 и конусообразной поверхностью 5 корпуса 4. Зажимные элементы 6 являются, по сути, сухарями, то есть образуют раздельную конусную втулку, образующую внешнюю конусообразную поверхность и внутренние конусные поверхности, позволяющие закреплять и удерживать от смещения стержень 1. Конусообразная поверхность 5 на корпусе 4 оканчивается упором 7 для зажимных элементов 6. Упор 7 выполнен в виде кольцевой ступеньки на внутренней поверхности корпуса 4, он необходим для ограничения осевого хода зажимных элементов 6, чтобы давление зажимных элементов 6 на стержень 1, при нагрузке с предварительным натягом не превысило допустимые нагрузки на сжатие. Минимальное сечение стержня выбирается исходя из прочностных характеристик стеклопластикового стержня (не менее, чем опасное сечение).
Установлено два или более двух раздельных зажимных элемента 6, на чертежах показано два раздельных зажимных элемента 6.
Узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника (далее узел соединения) образован стеклопластиковым стержнем 1 произвольного поперечного сечения (например, круглого, квадратного, прямоугольного) с конусообразной поверхностью 2 и металлическим наконечником 3, состоящим из корпуса 4 с конусообразной поверхностью 5 и зажимных элементов 6, установленных между конусообразной поверхностью 2 стеклопластикового стержня 1 и конусообразной поверхностью 5 корпуса 4. Конусообразная поверхность 5 необходима для устранения радиальных зазоров и обжима зажимными элементами 6 стержня 1 по конусообразной поверхности 2. При использовании стеклопластикового стержня 1 с поперечным сечением, отличным от круглого, выполняется обработка концов стеклопластикового стержня 1, с тем чтобы придать им круглую форму и сформировать необходимые конусообразные поверхности.
На стеклопластиковом стержне 1 через цилиндрический участок 9 может быть выполнена внешняя дополнительная конусообразная поверхность 8, сужение стеклопластикового стержня 1 вдоль которой направлено так же, как и у конусообразной поверхности 2, то есть от конца стеклопластикового стержня 1. Зажимные элементы в этом случае образуют ответную внутреннюю конусообразную поверхность, повторяющую форму дополнительной конусообразной поверхности 8 стеклопластикового стержня 1.
Угол наклона α конусообразной поверхности 2 стеклопластикового стержня 1 относительно продольной оси составляет 2-5 градусов, образуя, таким образом, угол самоторможения, при котором происходит самопроизвольная фиксация стержня 1 и зажимных элементов 6 за счет сил трения без необходимости использовать клеевые составы.
В корпусе 4 выполнена соединительная часть 12 с внутренней резьбой для соединения с резьбовым хвостовиком 10, состоящим из двух резьбовых частей 13, расположенных по концам хвостовика 10, предназначенных для соединения с корпусами 4 наконечников двух насосных штанг, с квадратной частью 11 в центре.
Сборка узла соединения выполняется следующим образом. Стеклопластиковый стержень 1 и наконечники 3 закреплены: зажимными элементами 6, образующими внутреннюю конусообразную поверхность, взаимодействующую с ответной конусообразной поверхностью 2 стержня 1 с углом самоторможения; полимерным компаундом, нанесенным на дополнительную конусообразную поверхность 8 на стержне 1.
В предложенном соединении деталей наконечника 3 со стержнем 1 присутствуют три конусообразные поверхности. Конусообразная поверхность 2 и дополнительная конусообразная поверхность 8 обеспечивают передачу осевого усилия. При сборке на дополнительную конусообразную поверхность 8 предварительно нанесен полимеризующийся компаунд (например, на основе формальдегидных смол), который необходим для выборки осевых зазоров. Для устранения осевых зазоров по конусообразной поверхности 2 на собранную штангу прилагается предварительная осевая нагрузка, при этом по дополнительной конусообразной поверхности 8 конструктивно обеспечен гарантированный компенсирующий зазор, который при выборке осевых зазоров будет заполнен компаундом. После полимеризации компаунда поверхности 2, 8 работают как единое целое, уменьшая удельную нагрузку на поверхности стержня 1.
При проведении исследовательских работ конструкции узла соединения наконечника 3 и стержня 1 были проведены испытания опытных образцов на разрыв, позволяющие определить прочностные характеристики соединения наконечника 3 со стержнем 1.
По результатам испытаний на разрывных машинах было определено, что разрушение соединения происходит по опасному сечению, по наименьшему диаметру конусообразной поверхности 2. Разрушающее усилие при разрыве соответствует требуемым прочностным характеристикам насосной штанги (узла соединения стеклопластикового стержня и наконечника).
Описанный узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника может быть использован в конструкциях, характеризующихся малым весом и большой нагрузкой, например подвесах изоляторов ЛЭП, канатах подвесных мостов, растяжках и подвесах подъемных кранов.
Claims (6)
1. Узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника, образованный стеклопластиковым стержнем с конусообразной поверхностью и наконечником, состоящим из корпуса с конусообразной поверхностью и зажимных элементов, установленных между конусообразными поверхностями стеклопластикового стержня и корпуса.
2. Узел соединения по п.1, характеризующийся тем, что конусообразная поверхность на корпусе оканчивается упором для зажимных элементов.
3. Узел соединения по п.1, характеризующийся тем, что на стеклопластиковом стержне выполнена дополнительная конусообразная поверхность, зажимные элементы образуют ответную конусообразную поверхность.
4. Узел соединения по п.1, характеризующийся тем, что наконечник выполнен металлическим.
5. Узел соединения по п.1, характеризующийся тем, что установлено два раздельных зажимных элемента.
6. Узел соединения по п.1, характеризующийся тем, что угол наклона конусообразной поверхности стеклопластикового стержня относительно продольной оси составляет 2-5 градусов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133312A RU2629498C1 (ru) | 2016-08-12 | 2016-08-12 | Узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133312A RU2629498C1 (ru) | 2016-08-12 | 2016-08-12 | Узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2629498C1 true RU2629498C1 (ru) | 2017-08-29 |
Family
ID=59797564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016133312A RU2629498C1 (ru) | 2016-08-12 | 2016-08-12 | Узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2629498C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU81108A1 (ru) * | 1949-01-10 | 1949-11-30 | Б.Л. Скляр | Приспособление дл нат жени арматуры при изготовлении предварительно напр женных железобетонных элементов |
US4787771A (en) * | 1986-04-08 | 1988-11-29 | Allen Loy F | Loaded sucker rod fitting |
RU2169250C1 (ru) * | 2000-05-11 | 2001-06-20 | Открытое акционерное общество Опытно-экспериментальный завод геофизической аппаратуры "Альтернатива" | Насосная стеклопластиковая штанга |
RU2232865C2 (ru) * | 2002-05-24 | 2004-07-20 | Пышнов Виктор Николаевич | Насосная штанга |
RU55844U1 (ru) * | 2006-03-01 | 2006-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Насосная штанга |
RU148113U1 (ru) * | 2013-12-04 | 2014-11-27 | Закрытое акционерное общество "Пултрузионные технологии" | Узел крепления композиционного стержня с ниппелем насосной штанги |
RU163607U1 (ru) * | 2015-12-29 | 2016-07-27 | Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" | Зажим для устройства предварительного напряжения композитной арматуры |
-
2016
- 2016-08-12 RU RU2016133312A patent/RU2629498C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU81108A1 (ru) * | 1949-01-10 | 1949-11-30 | Б.Л. Скляр | Приспособление дл нат жени арматуры при изготовлении предварительно напр женных железобетонных элементов |
US4787771A (en) * | 1986-04-08 | 1988-11-29 | Allen Loy F | Loaded sucker rod fitting |
RU2169250C1 (ru) * | 2000-05-11 | 2001-06-20 | Открытое акционерное общество Опытно-экспериментальный завод геофизической аппаратуры "Альтернатива" | Насосная стеклопластиковая штанга |
RU2232865C2 (ru) * | 2002-05-24 | 2004-07-20 | Пышнов Виктор Николаевич | Насосная штанга |
RU55844U1 (ru) * | 2006-03-01 | 2006-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Насосная штанга |
RU148113U1 (ru) * | 2013-12-04 | 2014-11-27 | Закрытое акционерное общество "Пултрузионные технологии" | Узел крепления композиционного стержня с ниппелем насосной штанги |
RU163607U1 (ru) * | 2015-12-29 | 2016-07-27 | Акционерное Общество "Тверьстеклопластик" | Зажим для устройства предварительного напряжения композитной арматуры |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2763704C (en) | Connection between a drill pipe and a connector | |
RU2706452C2 (ru) | Герметичная гайка | |
RU2704911C2 (ru) | Соединительный распорный болт с нанесенной на него методом экструзии распорной втулкой | |
RU2629498C1 (ru) | Узел соединения стеклопластикового стержня и наконечника | |
EP3204592A1 (en) | Sucker rod and end fitting with compression preset | |
USRE32865E (en) | Fiberglass sucker rod construction | |
US11391312B2 (en) | Method for creating a high tensile strength joint for connecting rods and fittings | |
RU2627777C1 (ru) | Насосная штанга | |
CN101799095A (zh) | 树脂基复合材料管与金属材料连接方法 | |
US10895116B2 (en) | Method for creating a high tensile strength joint for connecting rods and fittings | |
AU2015348333B2 (en) | A reinforcement system and a method of reinforcing a structure with a tendon | |
WO2016207371A1 (en) | Anchorage device | |
US3514140A (en) | Stay member,tension rod and end fitting | |
US20130336711A1 (en) | High tensile strength joint for connecting rods and fittings | |
RU2609037C1 (ru) | Стопорное устройство для скважинного оборудования | |
RU2682807C1 (ru) | Болт для соединения деталей | |
RU2635304C1 (ru) | Способ сборки болтовых соединений силовых конструкций летательных аппаратов | |
CN105378359A (zh) | 用于构造钻孔和操作油气井的螺纹连接件的组件、螺纹连接件、以及用于构造这种螺纹连接件的方法 | |
RU2057259C1 (ru) | Жесткая неподвижная муфта | |
EP3611390B1 (en) | Composite structure having a tapered joint and a method for making the same | |
CN110998138B (zh) | 由结构中可静态负载组件组成的系统 | |
RU2191934C2 (ru) | Разъемное зажимное соединение | |
RU2362918C2 (ru) | Узел соединения деталей машин | |
WO2020081861A1 (en) | Method for creating a high tensile strength joint for connecting rods and fittings | |
WO2015066707A1 (en) | Termination for an elongate rigging member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190813 |