RU2808014C2 - Method for manufacturing curved pipe from composite materials, mandrel and slipway for implementing this method and curved pipe from composite materials - Google Patents

Method for manufacturing curved pipe from composite materials, mandrel and slipway for implementing this method and curved pipe from composite materials Download PDF

Info

Publication number
RU2808014C2
RU2808014C2 RU2022111133A RU2022111133A RU2808014C2 RU 2808014 C2 RU2808014 C2 RU 2808014C2 RU 2022111133 A RU2022111133 A RU 2022111133A RU 2022111133 A RU2022111133 A RU 2022111133A RU 2808014 C2 RU2808014 C2 RU 2808014C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
mandrel
pipe
strips
curved
Prior art date
Application number
RU2022111133A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2022111133A (en
Inventor
Валерий Витальевич Васильев
Александр Федорович Разин
Виталий Ираклиевич Сисаури
Original Assignee
Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (АО "ЦНИИСМ")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (АО "ЦНИИСМ") filed Critical Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (АО "ЦНИИСМ")
Publication of RU2022111133A publication Critical patent/RU2022111133A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2808014C2 publication Critical patent/RU2808014C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: pipes from composite materials.
SUBSTANCE: group of inventions relates to the production of curved pipes from composite materials. A method for manufacturing a curved pipe from composite materials, a mandrel for forming the pipe shell, a slipway for implementing the method, and a curved pipe from composite materials are described. The method includes laying a sealing layer on a mandrel consisting of a shaft and external bars located on it. Then, spiral layers of binder-impregnated unidirectional reinforcing material of the pipe's load-bearing shell are wound. The external bars of the mandrel are made removable from the shaft with side surfaces or edges tightly adjacent to each other to form an outer surface for winding. After winding the power shell, the external bars, all together as a single whole, with the shell located on them, are removed from the mandrel shaft, the bars are removed from the shell one by one, the ends of the shell are plugged, excess internal pressure is created in it, the ends of the shell are forced into the attachment points of the slipway, the shell is fixed using power rods and/or stops and sent for heat treatment.
EFFECT: increase in the reliability, manufacturability and performance of curved pipes.
16 cl, 11 dwg

Description

Группа изобретений относится к области машиностроения, к способу изготовления криволинейных труб из композиционных материалов, необходимых для реализации этого способа оправке и стапелю и криволинейным трубам из композиционных материалов, выполненным указанным способом, и может быть использована при создании трубопроводов для всех отраслей промышленности и народного хозяйства: пищевой, химической, нефтегазовой, автомобильной, судостроительной, авиационной, ракетно-космической для изготовления труб из композиционных труб сложной, пространственно-ориентированной формы.The group of inventions relates to the field of mechanical engineering, to a method for manufacturing curved pipes from composite materials, necessary for the implementation of this method, a mandrel and a slipway and curved pipes from composite materials made by the specified method, and can be used to create pipelines for all industries and the national economy: food, chemical, oil and gas, automotive, shipbuilding, aviation, rocket and space industries for the production of pipes from composite pipes of complex, spatially oriented shape.

Трубы из композиционных материалов в настоящее время используются во многих областях. Но широкое распространение, в соответствии с их высокими эксплуатационными качествами, тормозится, в том числе и из-за сложности изготовления криволинейных труб, что для ограниченных пространств производственных помещений и отсеков различной техники является наиболее необходимым.Pipes made from composite materials are currently used in many fields. But wide distribution, in accordance with their high performance qualities, is hampered, including due to the complexity of manufacturing curved pipes, which is most necessary for limited spaces in production facilities and compartments of various equipment.

Процесс изготовления любой конструкции из композиционных материалов сводится к укладке пропитанного связующим армирующего материала на основе нитей на форме, воспроизводящей необходимую геометрию конструкции, и термообработке, в результате которой происходит отверждение связующего и получение монолитной прочной и жесткой конструкции.The manufacturing process of any structure made of composite materials comes down to laying a reinforcing material based on filaments impregnated with a binder on a form that reproduces the required geometry of the structure, and heat treatment, as a result of which the binder hardens and a monolithic, strong and rigid structure is obtained.

Стандартная процедура изготовления изделий из композиционных материалов в виде оболочек вращения, в том числе и труб, сводится к:The standard procedure for manufacturing products from composite materials in the form of shells of rotation, including pipes, comes down to:

- созданию заготовки оболочки, путем намотки пропитанного связующим армирующего материала на прямолинейную оправку с использованием стандартных намоточных станков;- creating a shell blank by winding reinforcing material impregnated with a binder onto a straight mandrel using standard winding machines;

- термообработке до полной полимеризации и отверждения связующего;- heat treatment until complete polymerization and hardening of the binder;

- съему отвержденной оболочки с оправки, путем вытягивания оправки из оболочки, как правило, на специальных станках-кабестанах.- removing the cured shell from the mandrel by pulling the mandrel out of the shell, as a rule, on special capstan machines.

В соответствии с указанным процессом, для изготовления криволинейных труб необходимо:In accordance with the specified process, for the manufacture of curved pipes it is necessary:

- создание криволинейной оправки, что сложно в создании и изготовлении;- creation of a curved mandrel, which is difficult to create and manufacture;

- автоматизированное (механизированное) нанесение армирующего материала на криволинейную оправку, для чего нужно создание и использование специальных станков;- automated (mechanized) application of reinforcing material to a curved mandrel, which requires the creation and use of special machines;

- съем отвержденной трубы с криволинейной оправки, что сложно и возможно в ограниченном числе частных случаев.- removal of the cured pipe from a curved mandrel, which is difficult and possible in a limited number of special cases.

Невозможность изготовления относительно длинной трубы с несколькими изгибами (разворотами) с использованием стандартного намоточного оборудования приводит к варианту сборной конструкции, для которой необходимо изготовление отдельных (изгибов) колен, что, как видно из приведенных ниже технических решений, само по себе достаточно сложно.The impossibility of manufacturing a relatively long pipe with several bends (turns) using standard winding equipment leads to the option of a prefabricated structure, which requires the manufacture of individual bends (bends), which, as can be seen from the technical solutions given below, is quite complex in itself.

В добавок, любое соединение труб, например, с уплотнениями и наружной муфтой по патенту RU 2154767 С1 МПК F16L 47/06 (2000/01) опубл. 20.08.2000 Бюл. №23, или с вмотанными соединительными элементами по патенту RU 2338950 С1 МПК F16L 9/12 (2006/01) опубл. 20.11.2008 Бюл. 32, или клеевое с дополнительным подмотом по патенту RU 2197675 С21 F16L 43/00 опубл. 27.01.2003 Бюл. 3 - это усложнение конструкции, увеличение геометрии (по диаметру и длине), увеличение массы и стоимости, снижение надежности.In addition, any pipe connection, for example, with seals and an external coupling according to patent RU 2154767 C1 IPC F16L 47/06 (2000/01) publ. 08/20/2000 Bulletin. No. 23, or with embedded connecting elements according to patent RU 2338950 C1 MPK F16L 9/12 (2006/01) publ. November 20, 2008 Bulletin. 32, or adhesive with additional winding according to patent RU 2197675 C21 F16L 43/00 publ. 01/27/2003 Bulletin. 3 is a complication of the design, an increase in geometry (in diameter and length), an increase in weight and cost, and a decrease in reliability.

Аналоги и прототипы способа изготовленияAnalogues and prototypes of the manufacturing method

Известно техническое решение по изготовлению криволинейных труб, для которого используется станок для намотки криволинейных труб из композиционных материалов по патенту РФ №2336168, кл. В29С 53/56 (2006.01), опубл. 20.10.2008, в котором используется изогнутая по окружности оправка, а армирующий материал наматывается на нее путем вращения вокруг оправки катушек с армирующим материалом.There is a known technical solution for the production of curved pipes, for which a machine for winding curved pipes from composite materials is used according to RF patent No. 2336168, class. В29С 53/56 (2006.01), publ. 10.20.2008, in which a mandrel curved along the circumference is used, and the reinforcing material is wound onto it by rotating coils with reinforcing material around the mandrel.

Ограниченность использования такого решения и, соответственно, недостатком является возможность изготовления только трубы постоянной кривизны и, следовательно, только коротких частей трубы - колен, отводов. В противном случае, отвержденную трубу невозможно будет снять с оправки, например, с оправки в виде части эллипса или с прямолинейной частью.The limitation of using such a solution and, accordingly, the disadvantage is the possibility of manufacturing only a pipe of constant curvature and, therefore, only short parts of the pipe - elbows, bends. Otherwise, the cured pipe cannot be removed from the mandrel, for example, from a mandrel in the form of an ellipse or a straight part.

Известен способ изготовления трубы из композиционных материалов и труба с отводом из композиционных материалов (варианты) по патенту РФ №2396169, кл. В29С 53/82 (2006.01), опубл. 10.08.2010 Бюл. №22. В этом способе используется гибкая оправка, на которую возможна намотка армирующего материала на стандартных намоточных станках и которую возможно извлечь из изогнутой оболочки.There is a known method for manufacturing a pipe from composite materials and a pipe with an outlet made of composite materials (options) according to RF patent No. 2396169, class. В29С 53/82 (2006.01), publ. 08/10/2010 Bulletin. No. 22. This method uses a flexible mandrel on which reinforcing material can be wound on standard winding machines and which can be removed from the curved shell.

Недостатком такого технического решения является возможность изготовления трубы только довольно малой длины - практически одного калена (отвода), так как по мере увеличения относительной длины оправки, во-первых, возрастает сила сопротивления вытягиванию, особенно в изогнутой оболочке, а во-вторых, из-за малой изгибной жесткости гибкая оправка прогибается на намоточном станке от собственного веса и поперечных усилий от наматываемого с натяжением армирующего материала. И чем длиннее оправка, тем больше прогиб.The disadvantage of this technical solution is the possibility of producing a pipe of only a rather short length - practically one bend (bend), since as the relative length of the mandrel increases, firstly, the force of resistance to pulling increases, especially in a curved shell, and secondly, because Due to low bending rigidity, the flexible mandrel bends on the winding machine from its own weight and transverse forces from the reinforcing material wound with tension. And the longer the mandrel, the greater the deflection.

Аналоги и прототипы оправокAnalogs and prototypes of mandrels

Для осуществления предлагаемого способа, как и для всех способов изготовления труб, необходима оправка.To implement the proposed method, as with all pipe manufacturing methods, a mandrel is required.

Известны стандартные конструкции оправок в виде цилиндрического вала с цапфами на торцах для крепления на намоточном оборудовании (см. Буланов И.М., Воробей В.В. «Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композитных материалов». - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998 г.).Standard designs of mandrels are known in the form of a cylindrical shaft with trunnions at the ends for mounting on winding equipment (see I.M. Bulanov, V.V. Vorobey, “Technology of rocket and aerospace structures made of composite materials.” - M.: MSTU Publishing House. N.E. Bauman, 1998).

Стандартные схемы оправок возможно использовать только для изготовления прямолинейных труб.Standard mandrel designs can only be used for the manufacture of straight pipes.

Недостатки использования гибкой оправки или жесткой криволинейной рассмотрены выше.The disadvantages of using a flexible mandrel or a rigid curved mandrel are discussed above.

Известно техническое решение RU 2323826 С2 МПК В29С 53/82 (2006.01) опубл. 10.05.2008 Бюл. №13, по которому оправка содержит вал с наружными планками, часть из которых неподвижно закреплены на валу, а часть расположены между планками первой группы с возможностью возвратно-поступательного перемещения.Known technical solution RU 2323826 C2 MPK V29S 53/82 (2006.01) publ. 05/10/2008 Bulletin. No. 13, according to which the mandrel contains a shaft with external slats, some of which are fixedly fixed to the shaft, and some are located between the slats of the first group with the possibility of reciprocating movement.

Известно техническое решение RU 2397868 С2 МПК В29С 53/82 (2006.01) опубл. 27.08.2010 Бюл. №24, по которому для непрерывной намотки трубы используется оправка в виде центрального вала с расположенными на его торцевой (выходной) части наружных планок, которые, за счет отдельного привода, осуществляя возвратно-поступательные осевые перемещения относительно торца, обеспечивают перемещение отвержденной трубы с оправки.Known technical solution RU 2397868 C2 MPK V29S 53/82 (2006.01) publ. 08/27/2010 Bulletin. No. 24, according to which, for continuous winding of the pipe, a mandrel is used in the form of a central shaft with external strips located on its end (output) part, which, due to a separate drive, carrying out reciprocating axial movements relative to the end, ensure the movement of the cured pipe from the mandrel.

В двух последних технических решениях наружные планки на валу оправки являются исполнительными частями механизма продвижения намотанной и отвержденной трубы с оправки за счет прикладывания касательных усилий к внутренней поверхности отвержденной оболочки, наподобие тянущего (передвигающего) ткань механизма в швейных машинках.In the last two technical solutions, the outer strips on the mandrel shaft are the executive parts of the mechanism for advancing the wound and cured pipe from the mandrel by applying tangential forces to the inner surface of the hardened shell, similar to the mechanism pulling (moving) fabric in sewing machines.

Известный способ изготовления по патенту РФ №2396169 и оправка по патенту RU 2397868, как наиболее близкие по технической сущности и достигаемому результату, выбраны в качестве ближайших аналогов (прототипов).The known manufacturing method according to RF patent No. 2396169 and the mandrel according to patent RU 2397868, as the closest in technical essence and achieved result, were chosen as the closest analogues (prototypes).

Технической задачей, на решение которой направлена группа изобретений, является разработка сравнительно простого и наиболее технологичного способа изготовления криволинейной трубы, с повышенными эксплуатационными характеристиками.The technical problem that the group of inventions is aimed at solving is the development of a relatively simple and most technologically advanced method for manufacturing a curved pipe with increased performance characteristics.

Технический результат от использования группы изобретений, связанных настолько, что образуют единый изобретательский замысел, заключается в получении пространственно-ориентированных труб высокого давления из композиционных материалов с участками постоянной и/или изменяющейся по длине кривизны с сохранением высоких уровней надежности, технологичности и эксплуатационных качеств, снижении массы, трудоемкости монтажа, стоимости и с использованием стандартного намоточного оборудования.The technical result from the use of a group of inventions, related so much that they form a single inventive concept, is to obtain spatially oriented high-pressure pipes from composite materials with sections of constant and/or varying curvature along the length while maintaining high levels of reliability, manufacturability and performance, reducing weight, installation complexity, cost and using standard winding equipment.

Техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что:The technical problem is solved, and the technical result is achieved by:

- в способе изготовления криволинейной трубы из композиционных материалов, по которому на оправку, состоящую из вала и расположенных на нем наружных планок, укладывают герметизирующий слой из эластичного резиноподобного материала или тонкостенной металлической гофрированной оболочки, наматывают спиральные слои пропитанного связующим однонаправленного армирующего материала силовой оболочки трубы и термообрабатывают, согласно изобретению, наружные планки оправки выполняют съемными с вала, с плотно прилегающими друг к другу боковыми поверхностями или кромками с образованием наружной поверхности под намотку, после намотки силовой оболочки наружные планки, все вместе, как единое целое, с расположенной на них оболочкой, снимают с вала оправки, из оболочки извлекают поочередно планки, заглушают торцы оболочки, в ней создают избыточное внутреннее давление до раздутия оболочки в цилиндрическую форму, торцы оболочки заневоливают в узлах крепления стапеля, а силовыми тягами и/или упорами оболочку фиксируют в необходимой пространственно-ориентированной конфигурации с участками постоянной и/или изменяющейся кривизны оси и отправляют на термообработку, причем в частных случаях выполнения изобретения, армирующий материал в спиральных слоях располагают под углом 45° к образующей оболочки трубы, армирующий материал дополнительно наматывают кольцевыми витками в виде отдельных поясов, армирующий материал наматывают во впадины гофр металлического герметизирующего слоя на всю их глубину, планки на валу оправки по торцам закрепляют хомутами, после извлечение планок из оболочки трубы на ее торцы устанавливают соединительные законцовки, перед намоткой оболочки трубы на оправку устанавливают соединительные законцовки, которые заматывают торцевыми частями оболочки;- in a method for manufacturing a curved pipe from composite materials, according to which a sealing layer of an elastic rubber-like material or a thin-walled metal corrugated shell is placed on a mandrel consisting of a shaft and external strips located on it, spiral layers of a unidirectional reinforcing material of the pipe’s load-bearing shell impregnated with a binder are wound and heat-treated, according to the invention, the outer strips of the mandrel are made removable from the shaft, with side surfaces or edges tightly adjacent to each other to form an outer surface for winding; after winding the power shell, the outer strips, all together as a whole, with the shell located on them, the mandrels are removed from the shaft, the strips are removed from the shell one by one, the ends of the shell are plugged, excess internal pressure is created in it until the shell is inflated into a cylindrical shape, the ends of the shell are forced into the fastening points of the slipway, and with force rods and/or stops the shell is fixed in the required spatially oriented configurations with areas of constant and/or changing axis curvature and sent for heat treatment, and in particular cases of the invention, the reinforcing material in the spiral layers is positioned at an angle of 45° to the generatrix of the pipe shell, the reinforcing material is additionally wound in annular turns in the form of separate belts, the reinforcing material a metal sealing layer is wound into the hollows of the corrugations to their entire depth, the strips on the mandrel shaft are secured at the ends with clamps, after removing the strips from the pipe shell, connecting ends are installed on its ends, before winding the pipe shell, connecting ends are installed on the mandrel, which are wrapped with the end parts of the shell;

- в оправке для формирования оболочки трубы, содержащей вал и расположенные на нем наружные планки, согласно изобретению, наружные планки выполнены съемными с вала, плотно прилегающими друг к другу боковыми поверхностями или кромками и все вместе образующими требуемую для намотки оболочки наружную поверхность, при этом продольные боковые поверхности или кромки как минимум одной планки, выполнены таким образом, чтобы при отсутствии вала ее можно было сместить во внутрь к оси оправки, до вывода из соприкосновения с поверхностью герметизирующего слоя и соседними планками, причем в частных случаях выполнения изобретения по меньшей мере одна планка выполнена с параллельными продольными боковыми поверхностями, планки на одном торце имеют утолщения, которые все вместе образуют кольцевой бурт, планки выполнены из полимерного композиционного материала;- in a mandrel for forming a pipe shell containing a shaft and outer strips located on it, according to the invention, the outer strips are made removable from the shaft, with side surfaces or edges tightly adjacent to each other and together forming the outer surface required for winding the shell, while being longitudinal the side surfaces or edges of at least one strip are made in such a way that, in the absence of a shaft, it can be moved inward towards the axis of the mandrel, before being removed from contact with the surface of the sealing layer and adjacent strips, and in particular cases of the invention, at least one strip made with parallel longitudinal side surfaces, the slats at one end have thickenings, which together form an annular collar, the slats are made of a polymer composite material;

- стапель для использования при осуществлении способа по одному из пп. 1-7, согласно изобретению, выполнен в виде пространственного жесткого силового каркаса с узлами крепления торцев трубы и с набором силовых тяг и/или упоров, одним концом крепящихся через соответствующие узлы к силовому каркасу, а на другом конце имеющих законцовки с криволинейными опорными поверхностями, соответствующими требуемым поверхностям изгибов трубы и позволяющими воспроизводить пространственно-ориентированное воздействие локальных и/или распределенных по поверхности сил, причем в частных случаях выполнения изобретения, криволинейные опорные поверхности законцовок выполнены в виде криволинейных желобов, внутренняя поверхность которых изогнута в поперечном сечении по радиусу внешней поверхности трубы, тяги и/или упоры выполнены с устройствами воспроизведения усилий, узлы крепления торцев труб и тяг и/или упоров к силовому каркасу выполнены съемными, с возможностью перестановки в различные точки силового каркаса.- a slipway for use when implementing the method according to one of paragraphs. 1-7, according to the invention, is made in the form of a spatial rigid load-bearing frame with attachment points for the ends of the pipe and with a set of power rods and/or stops, one end attached through the corresponding nodes to the load-bearing frame, and at the other end having ends with curved supporting surfaces, corresponding to the required surfaces of pipe bends and allowing to reproduce the spatially oriented influence of local and/or forces distributed over the surface, and in particular cases of the invention, the curved supporting surfaces of the ends are made in the form of curved gutters, the inner surface of which is curved in cross section along the radius of the outer surface of the pipe , rods and/or stops are made with devices for reproducing forces, the attachment points of the ends of pipes and rods and/or stops to the load-bearing frame are made removable, with the possibility of rearrangement to various points of the load-bearing frame.

- криволинейная труба из композиционных материалов, содержащая внутренний герметизирующий слой из эластичного резиноподобного материала или тонкостенной металлической гофрированной оболочки и силовую оболочку из композиционных материалов, согласно изобретению, выполнена способом по одному из п.п. 1-7.- a curved pipe made of composite materials containing an internal sealing layer made of an elastic rubber-like material or a thin-walled metal corrugated shell and a strength shell made of composite materials, according to the invention, made by a method according to one of claims. 1-7.

Отличительными от прототипов и известных технических решений признаками заявленной группы изобретений являются следующие:The features of the claimed group of inventions that are distinctive from prototypes and known technical solutions are the following:

а) признаки, обеспечивающие получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны:a) features that ensure the achievement of a technical result in all cases covered by the requested scope of legal protection:

Для способаFor the way

- наружные планки оправки выполняют съемными с вала, с плотно прилегающими друг к другу боковыми поверхностями или кромками с образованием наружной поверхности под намотку,- the outer bars of the mandrel are made removable from the shaft, with side surfaces or edges tightly adjacent to each other to form an outer surface for winding,

- наружные планки, все вместе, как единое целое, с расположенной на них оболочкой, снимают с вала оправки,- the outer strips, all together as a single whole, with the shell located on them, are removed from the mandrel shaft,

- из оболочки извлекают поочередно планки,- strips are removed from the shell one by one,

- заглушают торцы оболочки, в ней создают избыточное внутреннее давление до раздутия оболочки в цилиндрическую форму,- the ends of the shell are plugged, excessive internal pressure is created in it until the shell is inflated into a cylindrical shape,

- торцы оболочки заневоливают в узлах крепления стапеля, а силовыми тягами и/или упорами оболочку фиксируют в необходимой пространственно-ориентированной конфигурации с участками постоянной и/или изменяющейся кривизны оси.- the ends of the shell are forced into the fastening points of the slipway, and with power rods and/or stops the shell is fixed in the required spatially oriented configuration with areas of constant and/or changing axis curvature.

Для оправкиFor mandrel

- наружные планки выполнены съемными с вала, плотно прилегающими друг к другу боковыми поверхностями или кромками и все вместе образующими требуемую для намотки оболочки наружную поверхность,- the outer strips are made removable from the shaft, with side surfaces or edges tightly adjacent to each other and together forming the outer surface required for winding the shell,

- продольные боковые поверхности или кромки как минимум одной планки, выполнены таким образом, чтобы при отсутствии вала ее можно было сместить во внутрь к оси оправки, до вывода из соприкосновения с поверхностью герметизирующего слоя и соседними планками.- the longitudinal side surfaces or edges of at least one strip are made in such a way that, in the absence of a shaft, it can be moved inward towards the axis of the mandrel, before being removed from contact with the surface of the sealing layer and adjacent strips.

Для стапеляFor the slipway

- содержит пространственный жесткий силовой каркас с узлами крепления торцев трубы,- contains a spatial rigid load-bearing frame with attachment points for the ends of the pipe,

- и с набором силовых тяг и/или упоров, одним концом крепящихся через соответствующие узлы к силовому каркасу, а на другом конце имеющих законцовки с криволинейными опорными поверхностями, соответствующими требуемым поверхностям изгибов трубы- and with a set of power rods and/or stops, one end attached through the corresponding nodes to the load-bearing frame, and at the other end having ends with curved support surfaces corresponding to the required surfaces of the pipe bends

- и позволяющими воспроизводить пространственно-ориентированное воздействие локальных и/или распределенных по поверхности сил.- and allowing to reproduce the spatially oriented impact of local and/or surface-distributed forces.

Для трубыFor pipe

- труба пространственно-ориентированной конфигурации с участками постоянной и/или изменяющейся кривизны оси.- a pipe of a spatially oriented configuration with sections of constant and/or changing axis curvature.

б) признаки, обеспечивающие получение технического результата в частных случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны: b) features that ensure the achievement of a technical result in particular cases that are covered by the requested scope of legal protection:

Для способаFor the way

- армирующий материал в спиральных слоях располагают под углом 45° к образующей оболочки трубы,- the reinforcing material in the spiral layers is placed at an angle of 45° to the generatrix of the pipe shell,

- армирующий материал дополнительно наматывают кольцевыми витками, в виде отдельных поясов,- the reinforcing material is additionally wound in annular turns, in the form of separate belts,

- армирующий материал наматывают во впадины гофр металлического герметизирующего слоя на всю их глубину,- the reinforcing material is wound into the depressions of the corrugations of the metal sealing layer to their entire depth,

- планки на валу оправки по торцам закрепляют хомутами,- the strips on the mandrel shaft are secured at the ends with clamps,

- после извлечение планок из оболочки трубы на ее торцы устанавливают соединительные законцовки,- after removing the strips from the pipe shell, connecting ends are installed at its ends,

- перед намоткой оболочки трубы, на оправку устанавливают соединительные законцовки, которые заматывают торцевыми частями оболочки,- before winding the pipe shell, connecting ends are installed on the mandrel, which are wound with the end parts of the shell,

Для оправкиFor mandrel

- по меньшей мере одна планка выполнена с параллельными продольными боковыми поверхностями,- at least one strip is made with parallel longitudinal side surfaces,

- планки на одном торце имеют утолщения, которые все вместе образуют кольцевой бурт,- the planks at one end have thickenings, which together form an annular collar,

- планки выполнены из полимерного композиционного материала, - the strips are made of polymer composite material,

Для стапеляFor the slipway

- криволинейные опорные поверхности законцовок выполнены в виде криволинейных желобов, внутренняя поверхность которых изогнута в поперечном сечении по радиусу внешней поверхности трубы,- curved supporting surfaces of the ends are made in the form of curved gutters, the inner surface of which is curved in cross section along the radius of the outer surface of the pipe,

- тяги и/или упоры выполнены с устройствами воспроизведения усилий,- rods and/or stops are made with force reproduction devices,

- узлы крепления торцев труб и тяг и/или упоров к силовому каркасу выполнены съемными, с возможностью перестановки в различные точки силового каркаса,- the attachment points of pipe ends and rods and/or stops to the load-bearing frame are removable, with the possibility of rearrangement to various points of the load-bearing frame,

Для трубыFor pipe

- армирующий материал в спиральных слоях расположен под углом 45° к образующей оболочки трубы,- the reinforcing material in the spiral layers is located at an angle of 45° to the generatrix of the pipe shell,

- армирующий материал дополнительно расположен кольцевыми витками, в виде отдельных поясов,- the reinforcing material is additionally arranged in annular coils, in the form of separate belts,

- армирующий материал расположен во впадинах гофр металлического герметизирующего слоя на всю их глубину.- the reinforcing material is located in the depressions of the corrugations of the metal sealing layer to their entire depth.

Указанные отличительные признаки, каждый в отдельности и все вместе, направлены на достижение заявленного результата и являются существенными. В предшествующем уровне техники представленная в формуле группы изобретений совокупность известных и отличительных признаков неизвестна, и, следовательно, изобретение соответствует критерию «новизна».These distinctive features, each individually and collectively, are aimed at achieving the stated result and are essential. In the prior art, the set of known and distinctive features presented in the claims of a group of inventions is unknown, and, therefore, the invention meets the “novelty” criterion.

Суть предлагаемого способа заключается в том, что с оправки снимают мягкую не отвержденную оболочку, которую внутренним давлением раздувают (расправляют) в цилиндрическую оболочку и затем располагают (изгибают) в требуемую пространственную конфигурацию.The essence of the proposed method is that a soft, uncured shell is removed from the mandrel, which is inflated (straightened) into a cylindrical shell by internal pressure and then positioned (bent) into the required spatial configuration.

В предлагаемом способе заготовка криволинейной трубы из композиционных материалов формируется с использованием стандартных намоточных станков на прямолинейной оправке методом намотки пропитанного связующим однонаправленного армирующего материала - нитей или жгутов.In the proposed method, a curved pipe blank made of composite materials is formed using standard winding machines on a straight mandrel by winding a unidirectional reinforcing material impregnated with a binder - threads or strands.

Для обеспечения целостности в области больших деформаций - на большем радиусе изгиба, герметизирующий слой выполняют из эластичного резиноподобного материала (резины) или тонкостенной металлической гофрированной оболочки.To ensure integrity in the area of large deformations - at a larger bending radius, the sealing layer is made of an elastic rubber-like material (rubber) or a thin-walled metal corrugated shell.

По стандартной технологии изготовления намотанную оболочку термообрабатывают (отверждают) на оправке в печи, после чего снимают с оправки.According to standard manufacturing technology, the wound casing is heat treated (cured) on a mandrel in an oven, and then removed from the mandrel.

Так как намотку армирующего материала для получения качественной укладки производят с натяжением, полимеризованная (отвержденная) оболочка располагается на оправке довольно плотно и необходимы значительные усилия для снятия оболочки с оправки. Для этой операции обычно используют специальные станки-кабестаны, в которых торец оболочки упирают в специальную опорную плиту с отверстием, а оправку вытягивают из оболочки через отверстие. При этом на оболочку действуют довольно значительные сдвигающие (касательные) усилия по поверхности контакта с оправкой и сжимающие по всему сечению оболочки.Since the winding of the reinforcing material to obtain high-quality installation is carried out with tension, the polymerized (cured) shell is located on the mandrel quite tightly and considerable effort is required to remove the shell from the mandrel. For this operation, special capstan machines are usually used, in which the end of the shell is rested against a special support plate with a hole, and the mandrel is pulled out of the shell through the hole. In this case, the shell is subject to quite significant shearing (tangential) forces along the contact surface with the mandrel and compressive forces along the entire cross-section of the shell.

Для реализации предлагаемого способа необходимо с оправки снять мягкую, не отвержденную оболочку. В этом случае использование стандартного способа невозможно, так как оболочка при вытягивании оправки из-за действия касательных сил соберется в гармошку (ком), с повреждением герметизирующего слоя и нарушением необходимого характера расположения армирующего материала. В данном случае необходимо снять с оправки сырую (мягкую) оболочку, не прикладывая к ней никаких, в т.ч. и касательных усилий, чтобы не повредить и не исказить расположение герметизирующего слоя и армирующего материала (нитей).To implement the proposed method, it is necessary to remove the soft, uncured shell from the mandrel. In this case, the use of the standard method is impossible, since the shell, when the mandrel is pulled out, will gather into an accordion (lump) due to the action of tangential forces, damaging the sealing layer and violating the required arrangement of the reinforcing material. In this case, it is necessary to remove the raw (soft) shell from the mandrel without applying anything to it, incl. and tangential forces so as not to damage or distort the location of the sealing layer and reinforcing material (threads).

Для решения указанной задачи - снятия с оправки мягкой оболочки, при осуществлении предлагаемого способа на прямолинейной оправке планки выполняют съемными, с плотным прилеганием друг к другу боковыми поверхностями для образования поверхности под намотку, которые после намотки оболочки на том же кабестане с расположенной на них оболочкой, все вместе как единое целое снимают с вала оправки, но только с упором в опорную плиту не торцем оболочки, а торцами всех вместе планок. В результате получается необходимая мягкая оболочка трубы на составной оболочке из планок.To solve this problem - removing the soft shell from the mandrel, when implementing the proposed method on a straight mandrel, the strips are made removable, with the side surfaces tightly adjacent to each other to form a surface for winding, which, after winding the shell on the same capstan with the shell located on them, all together, as a single whole, the mandrels are removed from the shaft, but only with emphasis on the base plate, not with the end of the shell, but with the ends of all the strips together. The result is the required soft shell of the pipe on a composite shell of strips.

Извлекать планки из оболочки путем вытягивания недопустимо по указанной выше причине - касательные усилия от планок приведут к повреждению герметизирующего слоя и расположения армирующего материала. Поэтому в предлагаемом способе, что обеспечивается техническим решением по конструкции оправки, планку, одну, а за ней поочередно остальные, сначала смещают к центру оболочки, отделяя от внутренней поверхности герметизирующего слоя и соседних планок, а затем, не соприкасаясь с оболочкой, извлекают из нее. Возможность смещения первой планки к центру оболочки обеспечивается геометрией боковых кромок, например их параллельностью.It is unacceptable to remove the strips from the shell by pulling for the reason stated above - tangential forces from the strips will lead to damage to the sealing layer and the location of the reinforcing material. Therefore, in the proposed method, which is ensured by a technical solution for the design of the mandrel, one strip, followed by the rest in turn, is first shifted to the center of the shell, separated from the inner surface of the sealing layer and adjacent strips, and then, without contacting the shell, is removed from it . The possibility of moving the first strip to the center of the shell is provided by the geometry of the side edges, for example their parallelism.

После удаления всех планок оправки торцы оболочки заглушают и в ней создается внутреннее давление, например, закачивается воздух до раздутия оболочки в цилиндрическую форму - наподобие пожарного шланга под давлением воды.After removing all the mandrel bars, the ends of the shell are plugged and internal pressure is created in it, for example, air is pumped in until the shell is inflated into a cylindrical shape - like a fire hose under water pressure.

В раздутом состоянии заготовка трубы располагается в стапеле, где она крепится своими торцами, а необходимую пространственную конфигурацию обеспечивают приложением поперечных сил, с помощью силовых тяг и/или упоров.In the inflated state, the pipe blank is located in a stock pile, where it is secured at its ends, and the required spatial configuration is provided by applying transverse forces using power rods and/or stops.

В таком заневоленном положении заготовка трубы проходит термообработку.In such a constrained position, the pipe blank undergoes heat treatment.

В частном случае исполнения, в зависимости от эксплуатационных требований, армирующий материал может быть расположен под углом 45° к образующей оболочки трубы, может быть дополнительно намотан кольцевыми витками в виде отдельных поясов и/или во впадины гофр металлического герметизирующего слоя на всю их глубину.In a particular case of execution, depending on the operational requirements, the reinforcing material can be located at an angle of 45° to the generatrix of the pipe shell, can be additionally wound in annular turns in the form of separate belts and/or into the depressions of the corrugations of the metal sealing layer to their entire depth.

Планки по торцам для более сильного прижатия к валу могут быть закреплены хомутами.The strips at the ends can be secured with clamps for stronger pressing against the shaft.

В зависимости от варианта конструкции на торцах трубы могут быть установлены законцовки, например вмотанные или устанавливаемые после снятия оболочки с оправки (конструктивная схема такой законцовки показана на фиг. 4).Depending on the design option, endings can be installed at the ends of the pipe, for example, wound-in or installed after removing the shell from the mandrel (the design diagram of such endings is shown in Fig. 4).

По меньшей мере одна планка может быть выполнена с параллельными продольными боковыми поверхностями для обеспечения возможности смещения ее к центру оправки.At least one strip can be made with parallel longitudinal side surfaces to enable its displacement to the center of the mandrel.

Планки могут быть выполнены с утолщением на одном торце для повышения прочности и жесткости торцев планок при упоре в плиту при съеме с вала оправки.The strips can be made with thickening at one end to increase the strength and rigidity of the ends of the strips when they rest against the plate when removed from the mandrel shaft.

Для повышения надежности контакта законцовок стапеля с оболочкой трубы и/или воспроизведения необходимой геометрии последней в зоне изгиба законцовки могут быть выполнены в виде криволинейных желобов, внутренняя поверхность которых изогнута в поперечном сечении по радиусу внешней поверхности трубы.To increase the reliability of contact between the ends of the stack and the pipe shell and/or to reproduce the required geometry of the latter in the bending zone, the ends can be made in the form of curved gutters, the inner surface of which is curved in cross section along the radius of the outer surface of the pipe.

Приложение поперечных усилий к оболочке в стапеле через тяги и/или упоры может быть обеспечено в узлах крепления последних за счет, например резьбового соединения. Но можно создание необходимых усилий обеспечить отдельным механизмом, возможно тоже резьбовым, предусмотренным в конструкции тяги.The application of transverse forces to the shell in the slipway through rods and/or stops can be ensured in the attachment points of the latter due to, for example, a threaded connection. But the creation of the necessary forces can be ensured by a separate mechanism, possibly also a threaded one, provided in the design of the rod.

Для повышения эффективности и универсальности стапеля, в части использования его силового каркаса, узлы крепления торцев труб и тяг и/или упоров к силовому каркасу выполнены съемными, с возможностью перестановки в различные точки силового каркаса.To increase the efficiency and versatility of the slipway, in terms of using its load-bearing frame, the attachment points of the ends of the pipes and rods and/or stops to the load-bearing frame are made removable, with the possibility of rearrangement to various points of the load-bearing frame.

Стапель по предлагаемому техническому решению является достаточно универсальным, так как за счет изменения расположения точек крепления торцев трубы и силовых тяг и/или упоров, а также изменения конфигурации законцовок можно изменять конфигурацию получаемой трубы, практически в неограниченном диапазоне.The slipway according to the proposed technical solution is quite universal, since by changing the location of the attachment points of the pipe ends and power rods and/or stops, as well as changing the configuration of the ends, you can change the configuration of the resulting pipe in an almost unlimited range.

Предлагаемый способ является универсальным в части получения криволинейных труб от самых простых с одним изгибом до труб с несколькими изгибами и произвольной пространственной конфигурацией. Труба может содержать участки постоянной кривизны, в том числе равной нулю, и участки переменной кривизны, произвольно чередующиеся по длине трубы. Прямолинейная труба, или ее прямолинейный участок, является частным случаем трубы постоянной кривизны равной нулю.The proposed method is universal in terms of producing curved pipes from the simplest with one bend to pipes with several bends and arbitrary spatial configuration. The pipe may contain sections of constant curvature, including those equal to zero, and sections of variable curvature, randomly alternating along the length of the pipe. A straight pipe, or its straight section, is a special case of a pipe with constant curvature equal to zero.

Для предложенного технического решения необходимо стандартное намоточное оборудование и прямолинейные оправки, что существенно упрощает технологический процесс изготовления криволинейных труб и позволяет повысить техническую и/или экономическую эффективность криволинейных труб при сохранении требуемых уровней надежности.The proposed technical solution requires standard winding equipment and straight mandrels, which significantly simplifies the manufacturing process of curved pipes and makes it possible to increase the technical and/or economic efficiency of curved pipes while maintaining the required levels of reliability.

Группа изобретений поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его, примера реализации и прилагаемыми чертежами.The group of inventions is illustrated by a description of a specific, but not limiting, example of implementation and the accompanying drawings.

На фиг. 1 представлена получаемая заявленным способом криволинейная труба из композиционных материалов.In fig. Figure 1 shows a curved pipe made of composite materials obtained by the claimed method.

На фиг. 2 представлен вид сечения трубы с заполненными армирующим материалом гофрами герметизирующей оболочки.In fig. Figure 2 shows a cross-sectional view of a pipe with sealing shell corrugations filled with reinforcing material.

На фиг. 3 представлено сечение изгиба трубы с тонкостенной гофрированной оболочкой в качестве герметизирующего слоя, с кольцевым поясом, армирующим материалом во впадинах гофр и гладкими и гофрированными участками герметизирующей оболочки.In fig. Figure 3 shows a cross-section of a pipe bend with a thin-walled corrugated shell as a sealing layer, with an annular belt, reinforcing material in the depressions of the corrugations and smooth and corrugated sections of the sealing shell.

На фиг. 4 представлена конструктивная схема законцовки, устанавливаемой на заготовку трубы после снятия ее с оправки и удаления планок.In fig. Figure 4 shows the design diagram of the end installed on the pipe blank after removing it from the mandrel and removing the strips.

На фиг. 5 представлена оправка, состоящая из вала и наружных планок.In fig. Figure 5 shows a mandrel consisting of a shaft and outer strips.

На фиг. 6, 7 представлен вид с торца двух вариантов наружных планок оправки.In fig. 6, 7 shows an end view of two versions of the outer mandrel strips.

На фиг. 8 представлен вид торцевой части планок оправки с торцевыми утолщениями, образующими кольцевой бурт.In fig. Figure 8 shows a view of the end part of the mandrel strips with end thickenings forming an annular collar.

На фиг. 9 представлен стапель с расположенной в нем трубой.In fig. Figure 9 shows a slipway with a pipe located in it.

На фиг. 10 представлен вид законцовки тяги и/или упора стапеля.In fig. 10 shows a view of the end of the rod and/or the stop of the slipway.

На фиг. 11 представлен вид поперечного сечения тяги и/или упора.In fig. 11 shows a cross-sectional view of the rod and/or stop.

Криволинейная труба 1 из композиционных материалов, состоящая из герметизирующего слоя 2 из тонкостенной металлической гофрированной оболочки и силовой оболочки 3 из пропитанного связующим однонаправленного армирующего материала, расположенного спиральными слоями с направлением витков 4 под углом 45°. Отдельный пояс 5, сформированный намоткой армирующего материала кольцевыми витками.Curved pipe 1 made of composite materials, consisting of a sealing layer 2 of a thin-walled metal corrugated shell and a load-bearing shell 3 of a unidirectional reinforcing material impregnated with a binder, arranged in spiral layers with the direction of turns 4 at an angle of 45°. A separate belt 5, formed by winding reinforcing material in annular turns.

Оболочка выполнена с соединительной законцовкой 6, которая устанавливается на не отвержденную оболочку. Законцовка состоит из центральной части 7 и накидной гайки 8, которой затягивают торец оболочки на коническом участке центральной части 7.The shell is made with a connecting end 6, which is installed on the uncured shell. The ending consists of a central part 7 and a union nut 8, which is used to tighten the end of the shell on the conical section of the central part 7.

Оправка для формирования оболочки трубы, содержащая вал 9 и расположенные на нем наружные планки 10.A mandrel for forming a pipe shell, containing a shaft 9 and outer strips 10 located on it.

Наружные планки выполнены съемными с вала, плотно прилегающими друг к другу боковыми поверхностями или кромками и все вместе образующими требуемую для намотки оболочки наружную поверхность, при этом продольные боковые поверхности или кромки как минимум одной планки, или с прилегающими к ней поверхностями соседних планок, выполнены таким образом, чтобы при отсутствии вала ее можно было сместить во внутрь к оси оправки, до вывода из соприкосновения с поверхностью герметизирующего слоя и соседними планками (фиг. 6, 7).The outer strips are made removable from the shaft, with side surfaces or edges tightly adjacent to each other and together forming the outer surface required for winding the shell, while the longitudinal side surfaces or edges of at least one strip, or with the surfaces of adjacent strips adjacent to it, are made in such a way in such a way that, in the absence of a shaft, it can be moved inward towards the axis of the mandrel, until it is removed from contact with the surface of the sealing layer and adjacent strips (Fig. 6, 7).

На фигурах 6 и 7 показаны виды планок 10 с торца. На этих фигурах штрих-пунктиром показано расположение оболочки трубы 3. Смещение первой планки к центру оправки показано стрелкой и ее промежуточное положение после выведения из соприкосновения с герметизирующим слоем и соседними планками. На фиг. 7 показан вариант с параллельными боковыми поверхностями 11, по меньшей мере одной планки.Figures 6 and 7 show end views of planks 10. In these figures, the dash-dotted line shows the location of the pipe shell 3. The displacement of the first strip to the center of the mandrel is shown by an arrow and its intermediate position after being removed from contact with the sealing layer and adjacent strips. In fig. 7 shows a variant with parallel side surfaces 11 of at least one strip.

Планки на одном торце имеют утолщения 12, которые все вместе образуют кольцевой бурт.The planks at one end have thickenings 12, which together form an annular collar.

Стапель содержит пространственный жесткий силовой каркас 13 с узлами крепления торцев трубы 14 и с набором силовых тяг и/или упоров 15, одним концом крепящихся через соответствующие узлы к силовому каркасу, а на другом конце имеющих законцовки 16 с криволинейными опорными поверхностями 17, соответствующими требуемым поверхностям изгибов трубы и позволяющими воспроизводить пространственно-ориентированное воздействие локальных и/или распределенных по поверхности сил.The slipway contains a spatial rigid load-bearing frame 13 with attachment points for the ends of the pipe 14 and with a set of power rods and/or stops 15, one end attached through the corresponding nodes to the load-bearing frame, and at the other end having ends 16 with curved supporting surfaces 17 corresponding to the required surfaces pipe bends and allowing to reproduce the spatially oriented influence of local and/or forces distributed over the surface.

Криволинейные опорные поверхности законцовок выполнены в виде криволинейных желобов, внутренняя поверхность которых изогнута в поперечном сечении 18 по радиусу внешней поверхности трубы.The curved supporting surfaces of the ends are made in the form of curved gutters, the inner surface of which is curved in cross section 18 along the radius of the outer surface of the pipe.

Законцовки могут быть выполнены в виде одной на две и более тяг/или упоров.The endings can be made in the form of one to two or more rods/or stops.

Тяги и/или упоры выполнены с устройствами воспроизведения усилий 19 (показано условно), необходимых для расположения трубы в заданном положении. Такое усилие можно создавать и в узле крепления тяги на каркасе с помощью, например резьбового соединения.The rods and/or stops are made with devices for reproducing the forces 19 (shown conditionally) necessary to position the pipe in a given position. Such a force can also be created in the rod attachment unit on the frame using, for example, a threaded connection.

Экспериментальная проверка, проводимая на серийном предприятии с использованием промышленного оборудования, подтвердила высокую эффективность предлагаемого способа получения криволинейных труб и качество, и надежность, получаемых с использованием предлагаемого способа, оправки и стапеля криволинейных труб из композиционных материалов.An experimental test carried out at a serial enterprise using industrial equipment confirmed the high efficiency of the proposed method for producing curved pipes and the quality and reliability obtained using the proposed method, a mandrel and a stack of curved pipes made of composite materials.

Claims (16)

1. Способ изготовления криволинейной трубы из композиционных материалов, по которому на оправку, состоящую из вала и расположенных на нем наружных планок, укладывают герметизирующий слой из эластичного резиноподобного материала или тонкостенной металлической гофрированной оболочки, наматывают спиральные слои пропитанного связующим однонаправленного армирующего материала силовой оболочки трубы и термообрабатывают, отличающийся тем, что наружные планки оправки выполняют съемными с вала, с плотно прилегающими друг к другу боковыми поверхностями или кромками с образованием наружной поверхности под намотку, после намотки силовой оболочки наружные планки, все вместе как единое целое, с расположенной на них оболочкой, снимают с вала оправки, из оболочки извлекают поочередно планки, заглушают торцы оболочки, в ней создают избыточное внутреннее давление до раздутия оболочки в цилиндрическую форму, торцы оболочки заневоливают в узлах крепления стапеля, а силовыми тягами и/или упорами оболочку фиксируют в необходимой пространственно-ориентированной конфигурации с участками постоянной и/или изменяющейся кривизны оси и отправляют на термообработку.1. A method for manufacturing a curved pipe from composite materials, according to which a sealing layer of an elastic rubber-like material or a thin-walled metal corrugated shell is placed on a mandrel consisting of a shaft and external strips located on it, spiral layers of a unidirectional reinforcing material of the pipe’s load-bearing shell impregnated with a binder are wound, and heat treatment, characterized in that the outer strips of the mandrel are made removable from the shaft, with side surfaces or edges tightly adjacent to each other to form an outer surface for winding; after winding the power shell, the outer strips, all together as a whole, with the shell located on them, the mandrels are removed from the shaft, the strips are removed from the shell one by one, the ends of the shell are plugged, excess internal pressure is created in it until the shell is inflated into a cylindrical shape, the ends of the shell are forced into the fastening points of the slipway, and with force rods and/or stops the shell is fixed in the required spatially oriented configurations with areas of constant and/or changing axis curvature and are sent for heat treatment. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что армирующий материал в спиральных слоях располагают под углом 45° к образующей оболочке трубы.2. The method according to claim 1, characterized in that the reinforcing material in the spiral layers is placed at an angle of 45° to the forming shell of the pipe. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что армирующий материал дополнительно наматывают кольцевыми витками в виде отдельных поясов.3. The method according to claim 1, characterized in that the reinforcing material is additionally wound in annular turns in the form of separate belts. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что армирующий материал наматывают во впадины гофр металлического герметизирующего слоя на всю их глубину.4. The method according to claim 1, characterized in that the reinforcing material is wound into the depressions of the corrugations of the metal sealing layer to their entire depth. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что планки на валу оправки по торцам закрепляют хомутами.5. The method according to claim 1, characterized in that the strips on the mandrel shaft are secured at the ends with clamps. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после извлечения планок из оболочки трубы на ее торцы устанавливают соединительные законцовки.6. The method according to claim 1, characterized in that after removing the strips from the pipe shell, connecting ends are installed at its ends. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед намоткой оболочки трубы на оправку устанавливают соединительные законцовки, которые заматывают торцевыми частями оболочки.7. The method according to claim 1, characterized in that before winding the pipe shell, connecting ends are installed on the mandrel, which are wound with the end parts of the shell. 8. Оправка для формирования оболочки трубы для осуществления способа по п. 1, содержащая вал и расположенные на нем наружные планки, отличающаяся тем, что наружные планки выполнены съемными с вала, плотно прилегающими друг к другу боковыми поверхностями или кромками и все вместе образующими требуемую для намотки оболочки наружную поверхность, при этом продольные боковые поверхности или кромки как минимум одной планки выполнены таким образом, чтобы при отсутствии вала ее можно было сместить внутрь к оси оправки, до вывода из соприкосновения с поверхностью герметизирующего слоя и соседними планками.8. A mandrel for forming a pipe shell for implementing the method according to claim 1, containing a shaft and outer strips located on it, characterized in that the outer strips are made removable from the shaft, with side surfaces or edges tightly adjacent to each other and together forming the required for winding the shell onto the outer surface, wherein the longitudinal side surfaces or edges of at least one strip are made in such a way that, in the absence of a shaft, it can be moved inward towards the axis of the mandrel, before being removed from contact with the surface of the sealing layer and adjacent strips. 9. Оправка по п. 8, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна планка выполнена с параллельными продольными боковыми поверхностями.9. The mandrel according to claim 8, characterized in that at least one strip is made with parallel longitudinal side surfaces. 10. Оправка по п. 8, отличающаяся тем, что планки на одном торце имеют утолщения, которые все вместе образуют кольцевой бурт.10. The mandrel according to claim 8, characterized in that the strips at one end have thickenings, which together form an annular collar. 11. Оправка по п. 8, отличающаяся тем, что планки выполнены из полимерного композиционного материала.11. The mandrel according to claim 8, characterized in that the strips are made of a polymer composite material. 12. Стапель для осуществления способа по одному из пп. 1-7, характеризующийся тем, что выполнен в виде пространственного жесткого силового каркаса с узлами крепления торцов трубы и с набором силовых тяг и/или упоров, одним концом крепящихся через соответствующие узлы к силовому каркасу, а на другом конце имеющих законцовки с криволинейными опорными поверхностями, соответствующими требуемым поверхностям изгибов трубы и позволяющими воспроизводить пространственно-ориентированное воздействие локальных и/или распределенных по поверхности сил.12. Slipway for implementing the method according to one of paragraphs. 1-7, characterized in that it is made in the form of a spatial rigid load-bearing frame with attachment points for the ends of the pipe and with a set of power rods and/or stops, one end attached through the corresponding nodes to the load-bearing frame, and at the other end having ends with curved supporting surfaces , corresponding to the required pipe bending surfaces and allowing to reproduce the spatially oriented impact of local and/or surface-distributed forces. 13. Стапель по п. 12, отличающийся тем, что криволинейные опорные поверхности законцовок выполнены в виде криволинейных желобов, внутренняя поверхность которых изогнута в поперечном сечении по радиусу внешней поверхности трубы.13. The slipway according to claim 12, characterized in that the curved supporting surfaces of the ends are made in the form of curved gutters, the inner surface of which is curved in cross section along the radius of the outer surface of the pipe. 14. Стапель по п. 12, отличающийся тем, что тяги и/или упоры выполнены с устройствами воспроизведения усилий.14. The slipway according to claim 12, characterized in that the rods and/or stops are made with force reproduction devices. 15. Стапель по п. 12, отличающийся тем, что узлы крепления торцов труб и тяг и/или упоров к силовому каркасу выполнены съемными, с возможностью перестановки в различные точки силового каркаса.15. The slipway according to claim 12, characterized in that the attachment points for the ends of the pipes and rods and/or stops to the load-bearing frame are made removable, with the possibility of rearrangement to various points of the load-bearing frame. 16. Криволинейная труба из композиционных материалов, содержащая внутренний герметизирующий слой из эластичного резиноподобного материала или тонкостенной металлической гофрированной оболочки и силовую оболочку из композиционных материалов, отличающаяся тем, что она выполнена способом по одному из пп. 1-7 цельнонамотанной с расположенными в разных плоскостях как минимум двумя изгибами.16. A curved pipe made of composite materials, containing an internal sealing layer made of an elastic rubber-like material or a thin-walled metal corrugated shell and a strength shell made of composite materials, characterized in that it is made by the method according to one of paragraphs. 1-7 solidly wound with at least two bends located in different planes.
RU2022111133A 2022-04-22 Method for manufacturing curved pipe from composite materials, mandrel and slipway for implementing this method and curved pipe from composite materials RU2808014C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2022111133A RU2022111133A (en) 2023-10-23
RU2808014C2 true RU2808014C2 (en) 2023-11-21

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU131734A1 (en) * 1959-10-26 1959-11-30 С.Т. Басюк Composite mandrel for pressing silver pipes from the inside
SU575224A1 (en) * 1960-02-04 1977-10-05 Titarenko Timofej N Made-up mandrel
JPS56109724A (en) * 1980-02-05 1981-08-31 Kubota Ltd Manufacture of frp curved tube
JP3033436B2 (en) * 1994-04-29 2000-04-17 豊田合成株式会社 Method of manufacturing curved rubber hose
RU2396169C2 (en) * 2008-07-28 2010-08-10 Александр Болеславович Миткевич Method of pipe manufacturing from composite materials and pipe with bend of composite materials (versions)
RU2593447C1 (en) * 2015-02-18 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Knock-down mandrel for shaping of hollow articles
RU2629081C1 (en) * 2016-03-09 2017-08-24 Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" Collapsible mandrel for manufacture of large-sized shells from composite materials with profiled internal cavity
RU2707226C2 (en) * 2015-03-09 2019-11-25 Композит Продакшн Текнолоджи Б.В. Object produced by wrapping, mandrel therefor and method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU131734A1 (en) * 1959-10-26 1959-11-30 С.Т. Басюк Composite mandrel for pressing silver pipes from the inside
SU575224A1 (en) * 1960-02-04 1977-10-05 Titarenko Timofej N Made-up mandrel
JPS56109724A (en) * 1980-02-05 1981-08-31 Kubota Ltd Manufacture of frp curved tube
JP3033436B2 (en) * 1994-04-29 2000-04-17 豊田合成株式会社 Method of manufacturing curved rubber hose
RU2396169C2 (en) * 2008-07-28 2010-08-10 Александр Болеславович Миткевич Method of pipe manufacturing from composite materials and pipe with bend of composite materials (versions)
RU2593447C1 (en) * 2015-02-18 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Knock-down mandrel for shaping of hollow articles
RU2707226C2 (en) * 2015-03-09 2019-11-25 Композит Продакшн Текнолоджи Б.В. Object produced by wrapping, mandrel therefor and method
RU2629081C1 (en) * 2016-03-09 2017-08-24 Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" Collapsible mandrel for manufacture of large-sized shells from composite materials with profiled internal cavity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI67440B (en) ROERFOERBINDNING
US4351364A (en) Steel reinforced pipe
US5837083A (en) Method of forming a rigid tubular body
CA2129636C (en) Pipe construction
US4559974A (en) Apparatus and method of arresting ductile fracture propagation
EP2983901B1 (en) A flexible pipe body and method of manufacture
US4217158A (en) Method of forming prestressed filament wound pipe
US2743759A (en) Method of making a corrugated fabric duct
RU2808014C2 (en) Method for manufacturing curved pipe from composite materials, mandrel and slipway for implementing this method and curved pipe from composite materials
US4258755A (en) Helical wire reinforced hose
GB2280889A (en) Hollow elongated or tubular bodies and their manufacture
US4360493A (en) Flexible corrugated rubber tubing of dual composition
US3436289A (en) Method of making a corrugated tube of fiber-reinforced plastic material
GB2128287A (en) Crack arrestor
RU2551442C2 (en) Method of manufacturing of hp metal-plastic bottle
RU81121U1 (en) FRAME FOR PRODUCING PIPES FROM fiberglass
RU2285187C2 (en) Method of manufacturing glass plastic pipeline section
US3547160A (en) Flexible corrugated filament wound tube
RU2396169C2 (en) Method of pipe manufacturing from composite materials and pipe with bend of composite materials (versions)
RU2387894C1 (en) All-metal silent block and procedure for its fabrication
US4630350A (en) Method for making a flexible corrugated rubber tubing with internal reinforcement
RU2022111133A (en) A method for manufacturing a curved pipe from composite materials, a mandrel and a slipway for implementing this method and a curved pipe from composite materials
RU2201550C2 (en) Composite-material branch pipe and its manufacturing process
US20240140051A1 (en) Pull-through winding system and method
JP2005265056A (en) Rubber shaped body and method for manufacturing the same