RU5009U1 - TUBULAR FLEXIBLE ELEMENT - Google Patents
TUBULAR FLEXIBLE ELEMENT Download PDFInfo
- Publication number
- RU5009U1 RU5009U1 RU96105135/20U RU96105135U RU5009U1 RU 5009 U1 RU5009 U1 RU 5009U1 RU 96105135/20 U RU96105135/20 U RU 96105135/20U RU 96105135 U RU96105135 U RU 96105135U RU 5009 U1 RU5009 U1 RU 5009U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fibrous material
- angle
- reinforcement
- inclination
- hyperboloid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
1. Трубчатый гибкий элемент, образованный перекрестными слоями волокнистого материала с частичным охватом торцовых фитингов и имеющий по наружному профилю выступы, содержащие поверхности положительной и отрицательной кривизны, отличающийся тем, что поверхности отрицательной кривизны имеют форму однополостного гиперболоида вращения, а волокнистый материал выполнен из непрерывных жгутов и/или нитей, или лент из них с переменным углом армирования, лежащим в пределахгде Φ- угол армирования волокнистого материала;ψ - угол наклона прямолинейной образующей гиперболоида вращения;R , R- внутренний и наружный окружные радиусы выступа соответственно,при этом угол наклона прямолинейной образующей лежит в пределах 90< ψ ≅ 80.2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что волокнистый материал размещен в полимерной матрице.3. Элемент по п.2, отличающийся тем, что полимерная матрица выполнена из материала с модулем Юнга, лежащим в пределах 10 МПа < Е < 500 МПа, где Е - модуль Юнга.1. A tubular flexible element formed by cross layers of fibrous material with a partial coverage of the end fittings and having protrusions along the outer profile containing surfaces of positive and negative curvature, characterized in that the surfaces of negative curvature are in the form of a single-cavity hyperboloid of revolution, and the fibrous material is made of continuous bundles and / or filaments or tapes of them with a variable reinforcement angle lying within the limits where Φ is the angle of reinforcement of the fibrous material; ψ is the angle of inclination of the straightener of the generatrix of the rotation hyperboloid; R, R are the inner and outer circumferential radii of the protrusion, respectively, while the angle of inclination of the rectilinear generatrix lies within 90 <ψ ≅ 80.2. An element according to claim 1, characterized in that the fibrous material is placed in a polymer matrix. The element according to claim 2, characterized in that the polymer matrix is made of a material with a Young's modulus lying within 10 MPa <E <500 MPa, where E is Young's modulus.
Description
Трубчатый гибкий злементTubular flexible element
Изобретение относится к, области изготовления-труб, а именно гибких элемектоз с гофрированной стенр ой. и мо;кет быть кспользозано при изготовлении сильФонов, рукегвов, шлангов, применяемых для облегчения MOHTasta, компенсации температурных перемещений и сниясения вибраций в нефте-, газопроводах, тепловых сетях, линиях транспортирования агрессивных сред и т,д.The invention relates to the field of manufacture of pipes, namely flexible elements with corrugated wall oh. and it can be used in the manufacture of bellows, oversized hoses, hoses used to facilitate MOHTasta, to compensate for temperature movements and reduce vibrations in oil, gas pipelines, heating networks, lines of transportation of aggressive media, etc.
Известен трубчатый гибкий злемент, содержэ.щий внутреннюю гофрированную оболочку из пластмассы и наругсную сплетв;у из волокнистого ма.териала, к.з.са,в;|щуюся выступов гоФр и частично схватывающую торцевые Фитинги (см. заявк,у Фра,нцйи N 2503225, 1976 г.МКИ о F 16L 13/14, 11/14 ).A tubular flexible element is known, containing an inner corrugated shell made of plastic and external braid; for fiber material, short circuit, in; protrusion of goFr and partially gripping end Fittings (see application, Fra, NTsi N 2503225, 1976 MKI about F 16L 13/14, 11/14).
Данный элемент имеет HHSicyBj несущую способность при нагужеыии внутренним давлением ввиду малой прочности материала внутреннего гофрированного элемента, выполненного из неармкрованных гомогенных пластмасс.This element has a HHSicyBj load-bearing capacity when burnt by internal pressure due to the low strength of the material of the internal corrugated element made of unarmoured homogeneous plastics.
Известен такке гибкий злемент, включающий герметичную гофрированную оболочку, усиленную слоями В01лок,нистого материала, полностью схватывающего выступы гоФров и частично торцевые Фитинги (си. патент США No 3857415, F16L 9/12, 1972.Known to Tucke is a flexible element, including a sealed corrugated shell reinforced with layers of B01lock, a sheet of material that completely grips the protrusions of the GOFs and partially end Fittings (U.S. Patent No. 3857415, F16L 9/12, 1972.
Дз.нная конструк,ция позволяет несколько повысить несущую способность вследст вие включения в силовую схему оплеточногх слоя с полным охватом выступов говров.Thanks to the design, it allows to slightly increase the bearing capacity due to the inclusion of a braiding layer in the power circuit with full coverage of the protrusions of the dialects.
Вместе с тем, уровень несз-щей способности такой конструкции остается невысоким вследствие:At the same time, the level of non-adhesive ability of such a design remains low due to:
-низкой реализаций характеристик армирующего материала в изделии, присущей оплеточным структурам, характеризующейся многократными изгибами при переплетении;-low implementation of the characteristics of the reinforcing material in the product, inherent in braid structures, characterized by repeated bending during weaving;
-отсутствия замкнутых силовых связей в зоне охвата волокнистым ма,териалом торцевых Фитингов;- the absence of closed power connections in the coverage area of the fibrous material, the material of the end Fittings;
-на,личия субъективного Фактора в наотройке оплеточной машины, не гарантирующего контакта нитей с оправкой.-on the identity of the subjective Factor in the adjustment of the braiding machine, which does not guarantee the contact of the threads with the mandrel.
МПК F16L il/li Fi6 J 3/04IPC F16L il / li Fi6 J 3/04
о about
Заявляеиая конструкция обладает большей несущей способностью и позволяет расширить номенк.латуру изделий как, по диаме1рам (до 2,5 м1 , так, и по ра,6очкм нагрузкам (вн утреынее давление до 7,0 МПа).The inventive design has a greater load-bearing capacity and allows you to expand the product range both by diameter (up to 2.5 m1, and by load of 6 o'clock (extra morning pressure up to 7.0 MPa).
Это достигается тем. что в известном гибком трубчатом элементе, образованном перекрестными слоями волокнистого материала с частичным охватом торцевых Фитингов и имеющем по наружному профилю выступы, содержащие поверхности полозжтельиой и отрицательной кривизны, поверхности отрицательной к-ривизны имеют Форму однополостного гиперболоида вращения, а волокнистый материал выполнен из непрерывных жгутов и/или нитей или лент из них с переменным углом армирования, лезкащим в пределах:This is achieved by that. that in the known flexible tubular element formed by cross layers of fibrous material with a partial coverage of the end Fittings and having protrusions on the outer profile containing surfaces of semi-solid and negative curvature, surfaces of negative curvature are in the form of a single-cavity hyperboloid of revolution, and the fibrous material is made of continuous bundles and / or threads or tapes of them with a variable angle of reinforcement climbing within:
и a-ics n and a-ics n
где -- угол армирсгзания волокнистого материала;where is the angle of reinforcement of the fibrous material;
Ф - угол наклона прямолинейной образ ющей гиперболоида вращения;Ф is the angle of inclination of the rectilinear generatrix of the hyperboloid of revolution;
и J. внутренний и нару:жный окрузккые радиусы выступов, соответственно, при этом угол наклона прямолинейной образующей лежит в пределах:and J. internal and external: the circumferential radii of the protrusions, respectively, while the angle of inclination of the rectilinear generatrix lies within:
ff(f дОff (f do
фоме того, трубчатый гибкий элемент может быть размещен в полимерной матрице.In addition, the tubular flexible element can be placed in a polymer matrix.
Кроме того, полимерная мз;грица может быть выполнена из полимерного материала с модулем Юнга, лежащем в пределах:In addition, polymeric microcells; sponges can be made of polymeric material with a Young's modulus lying within:
fW/7a fW / 7a
(2)(2)
выполнение поверхности отрицательной кривизны в Форме однополостного гиперболоида вращения позволяет повысить реализацию характеристик, волокнистого материала за счет получения возможности укладывать его методом намотки, что позволяет обеспечить рациональное натяжение волокнистого материала., влияющего на несущую способность изделия.the implementation of the surface of negative curvature in the Form of a single-cavity hyperboloid of rotation allows you to increase the implementation of the characteristics of the fibrous material due to the ability to lay it by the method of winding, which allows for rational tension of the fibrous material., affecting the load-bearing capacity of the product.
Выполнение волокнистого материала из непрерывных жгутов и/или нитей или лент из них за счет замены способа оплетки намоткой, позволяет создать замкнутую (петлевую) схему путем разворота непрерывных жгутов и/или нитей в зоне горловин торцевых фитингов при изменении напх авления (знака) угла а,р мирования волокнистого материала.The implementation of the fibrous material from continuous bundles and / or threads or tapes from them by replacing the braiding method with winding, allows you to create a closed (loop) circuit by turning continuous bundles and / or threads in the neck area of the end fittings when changing the voltage (sign) angle a forming a fibrous material.
Переменный угол армирования волокнистого материала, ле5к;ащий в пределах, определяемых зависимостью (1), позволяет создать оптимальную (г-еодевическую) схему армирования, что невозможно при реализации оплеточного варианта.The variable angle of reinforcement of the fibrous material, le5k; the same within the limits determined by dependence (1), allows you to create the optimal (geodetic) reinforcement scheme, which is impossible when implementing the braid version.
Максимальное значение угла / выбрано из условИоЯ совпадения угла а.рмирования волокнистого материала с углом наклона прямолинейной образующей на минимальном радргусе выступа, являющемся действительным полюсом однополостного гиперболоида вращения.The maximum value of the angle / is selected from the condition that the angle of a. Reinforcement of the fibrous material coincides with the angle of inclination of the straight-line generatrix at the minimum protrusion radius, which is the real pole of the one-cavity rotation hyperboloid.
Несовпадение угла армирования с углом наклона пр ямолинейной образующей на минимальном окрузгсном радиусе выступа приведет к. неприлеганию волокнистого материала к, оправке, что недопустимо.Mismatch of the angle of reinforcement with the angle of inclination of the rectilinear generatrix at the minimum radius of protrusion will lead to non-adhesion of the fibrous material to the mandrel, which is unacceptable.
Минимальное значение угла армирования волокнистого материала вытекает из известного закона Рилеро (4) , определяющего поведение волокнистого материала, уложенного на тело вращения по геодезическим линиям:The minimum value of the angle of reinforcement of the fibrous material follows from the well-known Rilero law (4), which determines the behavior of the fibrous material laid on the body of revolution along geodesic lines:
/. f /.f где -д текущий окружной радиус врг щения./. f /.f where is the current circumferential radius of rotation.
, выступа, являющегося телом body protrusion
в данной конструкции i- в выражении (4) выбрана исходя КЗ совпадения угла армкрозанкя волокнистого материала с yi-лом наклона прямолинейной образующей на минимальном окружном радиусе выступа, а именно:in this construction, i- in expression (4) is selected based on the short-circuit coincidence of the angle of the armcrosbank of the fibrous material with the yi-slope of the straight line generatrix at the minimum circumferential radius of the protrusion, namely:
i Лп a-jin/i lp a-jin /
де (У - действительный полюс однополостного гиперболоида вр 4ения.de (Y is the actual pole of the unilinear hyperboloid of the fourth.
Исходя из налозкенного условия (б);Based on tax conditions (b);
ОГГ1 г- Т ITT/ . 1Т тл iT i i vr/ nTi- .ч ЧТ Т Д. .di-v Jriii n i/iOi iitijJtii-л ± i-i хъ OGG1 g-T ITT /. 1T tl iT i i vr / nTi- .h WHT T D. .di-v Jriii n i / iOi iitijJtii-l ± i-i хъ
. -J-///; . -J - ///;
/// Sin - /. - SLfi /// Sin - /. - SLfi
. Выражение (9j определяет правую тва (1).. The expression (9j defines the right twa (1).
- 4 ,й тт .; ,т. . ч тга--(KJT г 7 Q ; О r:--ol 0.at-c: nil-T.ri V ; / I. ; , . - ; . часть иск,оного равен;.:Установление пределов выбора знэ.чения обусловлено следующими Факторами:- 4, rd; , t. . h tga - (KJT r 7 Q; О r: - ol 0.at-c: nil-T.ri V; / I.;,. -;. part of the lawsuit, it is equal;.: Establishment of limits for choosing .values due to the following Factors:
При Г- 0 гиперболоид выросЕдается в плоскость, что не позволит производить укладку непрерывных зкгутов или нитей.At Г-0, the hyperboloid grows in a plane, which will not allow the laying of continuous strings or threads.
При значительно возрастает ширина днища канавки, неучаствующего в процессе деформации трубчатого злемента при приложении осевых нагрузок, что сниэсает относительную компенсирующую способность элемента.When significantly increases the width of the bottom of the groove, which is not involved in the process of deformation of the tubular element when axial loads are applied, which reduces the relative compensating ability of the element.
Ероме того, при увеличении угла т уменьшается угол касательной к окруясности перехода гипрболоида вращения в поверхностьполойсительной кривизны, что снизит несущую способность элемента за счет роста в этой зоне изгибных напряжений .Moreover, with an increase in the angle m, the angle of the tangent to the accuracy of the transition of the hyperboloid of rotation to the surface of the increasing curvature decreases, which will reduce the bearing capacity of the element due to an increase in bending stresses in this zone.
Размещение волокнистого материала в полимерной МЕгтрице позволяет в некоторых случаях, например, невысоких нагрузок., избавиться от необходимости применения отдельной герметизирующей оболочки. К-роме того, такая матрица является связующим материалом и позволяет более равномерно распределить действующие на материал нагрузки и возникающие в нем напряжения .Placing the fibrous material in the polymer MEGTRIC allows in some cases, for example, low loads., To get rid of the need to use a separate sealing shell. In addition, such a matrix is a binder material and allows you to more evenly distribute the loads acting on the material and the stresses arising in it.
Выбор матрицы с модулем упругости, имеющем значения в пределах выразсения (3) позволяет снизить вероятность разрушения при циклических нагрузках, при зтом применение материала с модулем Юнга приводит к росту межслоевых касательных деформаций, вызывающих разрушение матрицы.The choice of a matrix with an elastic modulus that has values within the expression (3) can reduce the likelihood of fracture under cyclic loads; in this case, the use of a material with Young's modulus leads to an increase in the interlayer tangential strains causing matrix destruction.
Снизкение модуля упругости до значений, меньших мозкетпривестк к потере формы трубчатого злемента даже при отсутствии внешних нагрузок, т.е. такой элемент крайне неудобен для хранения и эксплуатации.Reducing the elastic modulus to values less than the brain leads to the loss of the shape of the tubular element even in the absence of external loads, i.e. such an element is extremely inconvenient for storage and operation.
Конструкция трубча/гого гибкого элемента поясняется чертежами :The design of the tubular / flexible element is illustrated by drawings:
На фиг.1 изображен вид трубчатого гибкого злемента с герметизирующей внутренней оболочкой в разрезе.Figure 1 shows a sectional view of a tubular flexible element with a sealing inner shell.
На фиг.2 показана часть трубчатого злемента (вид сбоку) с одни11 витком волокнистого материала.Figure 2 shows a portion of a tubular element (side view) with one 11 turns of fibrous material.
гибкий трубчатый элемент (ФигЛ) содержит перекрестные слои волокнистого материала 1, охватывающего частично торцевые Фитккгк 2,3 и имеющего по нарз жному профилю выступы (яе обозначены) , содер йащие поверхности А - положительной кривизны и Б - отрицательной кривизны в виде однополостного гиперболоида вращения с действигельным полюсом и углом наклона прямолинейной образующей . Внутри трубчатого гибкого элемента находится герметизирующая оболочка 4, концевые части которой закреплены между казгдым из Фитингов 2,3 и кольцами 5,6, стянутыми болта ми 7,8.the flexible tubular element (FigL) contains cross layers of fibrous material 1, partially covering the end fittings 2,3 and having protrusions along the external profile (marked with), containing surfaces A — positive curvature and B — negative curvature in the form of a single-cavity rotation hyperboloid with a true pole and an angle of inclination of a rectilinear generatrix. Inside the tubular flexible element there is a sealing shell 4, the end parts of which are fixed between each fitting 2,3 and rings 5,6, tightened by bolts 7,8.
Каждый из витков 9 (Фиг.2) перекрестных волокнистых слоев i в зонах Б отрицательной кривизны имеет направление армирования, совпадающее с прямолинейной образующей .Each of the turns 9 (FIG. 2) of the cross fibrous layers i in the zones B of negative curvature has a reinforcement direction that coincides with the rectilinear generatrix.
Гибкий трубчатый элемент 9 образован переьфестными слоями волокнистого армированного материала 10, припитз нного к полимерной матрице 9, например, полиуретановым связующим. Торцевой фитинг 12 на наруясной поверхности (не обозначена) имеет кольцевз-ю канавку 13, в которую с помощью кольцевых слоев 14 замотаны перекрестные слои 10, пропитанные связующим 11.The flexible tubular element 9 is formed by relief layers of fibrous reinforced material 10 adhered to the polymer matrix 9, for example, a polyurethane binder. The end fitting 12 on the outside surface (not indicated) has an annular groove 13 into which the cross layers 10 impregnated with a binder 11 are wound using ring layers 14.
Гибкий трубчатый элемент работает следующим-образом: с помощью фитингов 2,3 он вваривается в трубопровод (на чертеже не показа.н) и вместе с последним нагружается внутренним да,влением, при этом перекрестные слои волокнистого материала 1 (10) воспринимают нагрузки и обеспечивают прочность трубопровода, а внутренние слои 4 или полимерная матрица 11 обеспечивавзт его герметичность.A flexible tubular element works as follows: with the help of fittings 2,3, it is welded into the pipeline (not shown in the drawing) and, together with the latter, is loaded with an internal yes, a phenomenon, while the cross layers of fibrous material 1 (10) take up loads and provide the strength of the pipeline, and the inner layers 4 or the polymer matrix 11 ensuring its tightness.
При осевых перемещениях трубопровода, вызванных изменениями температуры он гибко деформируется и снижает напряжение в трубопроводе.During axial movements of the pipeline caused by temperature changes, it flexibly deforms and reduces stress in the pipeline.
7 7
Заявляемая конструкция позволяет использовать сильФоны КЗ вслок,нкстого материала в высогсокагружаемых трубопроводах большого диаметра, повысив тем самым их надежность к срок, службы.The inventive design allows the use of bellows short-circuit, non-woven material in highly loaded pipelines of large diameter, thereby increasing their reliability by service life.
р ТОО КПП AMT ;;;::::: :;L i з.г.мозеровr AMT KPP LLP ;;; :::::::; L i
директорdirector
iTOfbl;iTOfbl;
А.А.ШИЛОВ A.A.SHILOV
.А.Булдаков -А. Н. Голдырев С . В . Михайлюк. Б.Г.Мозеров П.А.Новиков Е. А. Пок,атаев А.В.Смирнов в.A. Buldakov -A. N. Goldyrev S. IN . Mikhailuk. B.G. Mozerov P.A. Novikov E.A. Pok, ataev A.V. Smirnov in
/ А.Н.токаре . / A.N. Tokare.
Claims (2)
где Φi - угол армирования волокнистого материала;
ψ - угол наклона прямолинейной образующей гиперболоида вращения;
Rв н, Rн - внутренний и наружный окружные радиусы выступа соответственно,
при этом угол наклона прямолинейной образующей лежит в пределах 90° < ψ ≅ 80°.
2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что волокнистый материал размещен в полимерной матрице.1. A tubular flexible element formed by cross layers of fibrous material with a partial coverage of the end fittings and having protrusions along the outer profile containing surfaces of positive and negative curvature, characterized in that the surfaces of negative curvature are in the form of a one-cavity hyperboloid of revolution, and the fibrous material is made of continuous bundles and / or threads, or tapes of them with a variable angle of reinforcement, lying within
where Φ i is the angle of reinforcement of the fibrous material;
ψ is the angle of inclination of the rectilinear generatrix of the hyperboloid of revolution;
R in n , R n - inner and outer circumferential radii of the protrusion, respectively,
the angle of inclination of the rectilinear generatrix lies within 90 ° <ψ ≅ 80 ° .
2. The element according to claim 1, characterized in that the fibrous material is placed in a polymer matrix.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96105135/20U RU5009U1 (en) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | TUBULAR FLEXIBLE ELEMENT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96105135/20U RU5009U1 (en) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | TUBULAR FLEXIBLE ELEMENT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU5009U1 true RU5009U1 (en) | 1997-09-16 |
Family
ID=48267167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96105135/20U RU5009U1 (en) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | TUBULAR FLEXIBLE ELEMENT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU5009U1 (en) |
-
1996
- 1996-03-13 RU RU96105135/20U patent/RU5009U1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4234368A (en) | Method of making a pipe coupling | |
EP0625251B1 (en) | Pipe construction | |
RU2397399C2 (en) | Flexible tube equipped with built-in end connectors | |
US6006788A (en) | Flexible pipe with internal gasproof undulating metal tube | |
US4241763A (en) | Rubber hose with spiral fiber reinforcing core | |
CA2684456C (en) | Improvements relating to hose | |
JP5290255B2 (en) | Hose improvements | |
WO2000070256A1 (en) | A flexible lightweight composite pipe for high pressure oil and gas applications | |
US6874542B2 (en) | Flexible hose with connect flange and method for obtaining same | |
US4717035A (en) | End closure for composite pressure vessels | |
FI85538B (en) | SPECIELLT FOER TRANSPORT AV KYL- ELLER KOELDVAETSKOR ANVAENDBART FLEXIBELT ROER. | |
RU5009U1 (en) | TUBULAR FLEXIBLE ELEMENT | |
KR20040049948A (en) | Double lay pipe and manufacturing method thereof | |
US9829125B2 (en) | Flexible high-pressure pipe structure | |
CN110848482A (en) | Pipeline socket, pipeline with socket and socket manufacturing method | |
CN211875345U (en) | Pipeline socket and pipeline with same | |
CN220980561U (en) | Fiber reinforced polyethylene composite pipe | |
CN220205070U (en) | Steel band reinforcing helical bellows with inside lining | |
CN214579636U (en) | Anti-seepage reinforcing structure for joint of glass fiber reinforced plastic tank body and flange | |
CN217583510U (en) | Double-layer winding inner rib reinforced pipe | |
RU20563U1 (en) | PIPE FOR SEWERAGE WASTE | |
OA11699A (en) | Flexible pipe with windings of insulating strip and spiralling machine intended for manufacturing it. | |
SU1630996A1 (en) | Conveyer belt | |
RU2023933C1 (en) | Flange of metal-plastic pipe | |
SU1686244A1 (en) | Permannt connection of plastic shell with metal flange |