RU82714U1 - WATER DRAIN - Google Patents

WATER DRAIN Download PDF

Info

Publication number
RU82714U1
RU82714U1 RU2008114410/22U RU2008114410U RU82714U1 RU 82714 U1 RU82714 U1 RU 82714U1 RU 2008114410/22 U RU2008114410/22 U RU 2008114410/22U RU 2008114410 U RU2008114410 U RU 2008114410U RU 82714 U1 RU82714 U1 RU 82714U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermoplastic
tray according
ribs
drainage tray
drainage
Prior art date
Application number
RU2008114410/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Георгиевна СОРИНА
Юрий Георгиевич Кленин
Сергей Николаевич Озеров
Андрей Евгеньевич Ушаков
Андрей Вячеславович Панков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический испытательный центр АпАТэК-Дубна"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический испытательный центр АпАТэК-Дубна" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический испытательный центр АпАТэК-Дубна"
Priority to RU2008114410/22U priority Critical patent/RU82714U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU82714U1 publication Critical patent/RU82714U1/en

Links

Landscapes

  • Sewage (AREA)

Abstract

1. Водоотводной лоток из композиционных материалов, характеризующийся же лобообразным корпусом со стыковочным уширением на одном из его торцов, состоящим из вогнутого дна и боковых плоских стенок с выполненными в них дренажными отверстиями, поперечных ребер жесткости, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, продольных ребер жесткости, выполненных снаружи по верхнему краю стенок на всем протяжении лотка, и якорных пластин, отличающийся тем, что стенки и поперечные ребра жесткости изготовлены из разномодульного термопластичного материала. ! 2. Водоотводной лоток по п.1, отличающийся тем, что поперечные ребра изготовлены из термопласта на основе армирующего наполнителя и полимерного связующего. ! 3. Водоотводной лоток по п.2, отличающийся тем, что в качестве армирующего наполнителя используют стеклянные и углеродные волокна. ! 4. Водоотводной лоток по п.3, отличающийся тем, что в качестве полимерного связующего используют полиолефины или полиамиды. ! 5. Водоотводной лоток по п.4, отличающийся тем, что количество армирующего волокна в термопласте составляет от 10 до 50 мас.%. для полиолефинов. ! 6. Водоотводной лоток по п.4, отличающийся тем, что количество армирующего волокна в термопласте составляет от 10 до 40 мас.% для полиамидов. ! 7. Водоотводной лоток по п.4, отличающийся тем, что в зависимости от глубины лотка модуль упругости материала каждого ребра составляет соответственно от 2500 до 20000 МПа. ! 8. Водоотводной лоток по п.4, отличающийся тем, что оболочка корпуса и ребра изготовлены из разнородных термопластов, при этом материал ребра выполнен из термопласта с более высоким модулем упругости, чем материал ко�1. A drainage tray made of composite materials, characterized by a frontal body with a docking broadening at one of its ends, consisting of a concave bottom and side flat walls with drainage holes made therein, transverse stiffeners located at a certain distance from each other, longitudinal ribs stiffnesses made externally along the upper edge of the walls along the entire length of the tray, and anchor plates, characterized in that the walls and transverse stiffeners are made of different-module thermoplastic tichnoy material. ! 2. Drainage tray according to claim 1, characterized in that the transverse ribs are made of thermoplastic based on a reinforcing filler and a polymer binder. ! 3. Drainage tray according to claim 2, characterized in that glass and carbon fibers are used as a reinforcing filler. ! 4. The drainage tray according to claim 3, characterized in that polyolefins or polyamides are used as the polymer binder. ! 5. Drainage tray according to claim 4, characterized in that the amount of reinforcing fiber in the thermoplastic is from 10 to 50 wt.%. for polyolefins. ! 6. Drainage tray according to claim 4, characterized in that the amount of reinforcing fiber in the thermoplastic is from 10 to 40 wt.% For polyamides. ! 7. Drainage tray according to claim 4, characterized in that, depending on the depth of the tray, the elastic modulus of the material of each rib is respectively from 2500 to 20,000 MPa. ! 8. The drainage tray according to claim 4, characterized in that the shell of the housing and the ribs are made of dissimilar thermoplastics, while the rib material is made of thermoplastic with a higher elastic modulus than the material

Description

Предлагаемое техническое решение относится к инженерному оборудованию дорожных коммуникаций, а конкретно к водоотводным сооружениям, применяемым для отвода поверхностных и грунтовых вод от железнодорожной насыпи. Заявляемая конструкция может также найти применение для дренажного обеспечения автомобильных дорог, аэродромов, объектов городского хозяйства.The proposed technical solution relates to the engineering equipment of road communications, and specifically to drainage structures used to divert surface and groundwater from a railway embankment. The inventive design can also find application for the drainage of roads, airfields, urban facilities.

Известен водоотводный лоток - конструкции, изготавливаемый из железобетона (А.с. СССР №1320323, опубл.30.06.87).Known drainage tray - structures made of reinforced concrete (AS USSR No. 1320323, publ. 30.06.87).

Известен водоотводной лоток (Патент РФ на ПМ №58134, опубл. 10.11.06), выполненный из сборной тонкостенной полимерной оболочки и содержащий металлические распорные элементы, размещенные внутри оболочки.Known drainage tray (RF Patent ПМ №58134, publ. 10.11.06), made of a prefabricated thin-walled polymer shell and containing metal spacers placed inside the shell.

Известен водоотводный лоток (Патент РФ на ПМ №40059, опубл.27.08.04), в котором корпус и ребра жесткости изготовлены из конструкционного термопласта, в качестве которого использованы минералонаполненные полипропилен и полиамид.Known drainage tray (RF Patent ПМ №40059, publ. 27.08.04), in which the body and stiffeners are made of structural thermoplastic, which are used as mineral-filled polypropylene and polyamide.

Перечисленные водоотводные лотки при монтаже устанавливаются в траншеи, которые затем засыпают грунтом. Условиями их эксплуатации определяются основные требования к прочности и упругости стенок водоотводных лотков, которые должны выдерживать постоянные нагрузки, вызванные давлением окружающего грунта на стенки, а также периодические нагрузки различной интенсивности, возникающие как вследствие климатических сезонных подвижек, особенно, водонасыщенного грунта, так и при прохождении железнодорожного (или автомобильного) транспорта.The listed drainage trays during installation are installed in trenches, which are then covered with soil. The conditions of their operation determine the basic requirements for the strength and elasticity of the walls of the drainage trays, which must withstand constant loads caused by the pressure of the surrounding soil on the walls, as well as periodic loads of varying intensity, arising as a result of seasonal climatic movements, especially water-saturated soil, and when passing railway (or automobile) transport.

Требуемые эксплуатационные характеристики водоотводных лотков перечисленных конструкций достигаются за счет толщины стенок, применения распорных элементов, создания массивных ребер жесткости либо наличия их большого количества, принимающих значительную часть нагрузки на себя, что The required operational characteristics of the drainage trays of the above structures are achieved due to the wall thickness, the use of spacers, the creation of massive stiffeners or the presence of a large number of them, which take a significant part of the load on themselves, which

ведет к увеличению веса готовых изделий, необходимости применения специального оборудования при их сборке, а также существенному удорожанию как самих изделий, так и работ по их монтажу и демонтажу.leads to an increase in the weight of finished products, the need to use special equipment during their assembly, as well as a significant increase in the cost of both the products themselves and their installation and dismantling.

Известен принятый за прототип водоотводный лоток из композиционного материала (Патент РФ на изобретение №2285766, опубл.20.10.06), который изготовлен на основе стеклопластика и состоит из стенок с выполненными в них дренажными отверстиями и вогнутого дна, поперечных ребер жесткости, выполненных снаружи по образующей стенок и дна на всем протяжении лотка кроме торцов, продольных ребер жесткости, выполненных снаружи по верхнему краю стенок и поперечных ребер жесткости, а также якорных пластин, расположенных снаружи лотка горизонтально между поперечными ребрами жесткости.Known adopted for the prototype drainage tray made of composite material (RF Patent for the invention No. 2285766, publ. 20.10.06), which is made on the basis of fiberglass and consists of walls with drainage holes made in them and a concave bottom, transverse stiffeners made outside on forming walls and bottom along the entire length of the tray except for the ends, longitudinal stiffeners, made outside the upper edge of the walls and transverse stiffeners, as well as anchor plates located horizontally between the pop with stiffened ribs.

Существенным недостатком данного технического решения является то, что материал для изготовления лотка ограничен всего лишь одним классом композиционных материалов - стеклопластиком, который обеспечивает избыточный запас прочности без необходимой на то надобности всем элементам лотка, сделанному по прототипу.A significant drawback of this technical solution is that the material for the manufacture of the tray is limited to only one class of composite materials - fiberglass, which provides an excess margin of safety without the need for all the elements of the tray made by the prototype.

Известно, что стеклопластики обладают высокими прочностными характеристиками, показатели которых линейно зависят от количества армирующего наполнителя, с максимальными значениями соответствующими 50-70% вес. наполнителя («Химическая энциклопедия», т.4, М., 1995 г). Поэтому замена стеклопластика на другой композиционный материал, в частности, с меньшим содержанием наполнителя (с сохранением эксплуатационных характеристик, предъявляемых действующими ТУ к водоотводным лоткам) должна привести к уменьшению веса готового изделия, расширению выбора технологических операций изготовления лотка и возможности повторной переработки и использования материала (рециклизации).It is known that fiberglass has a high strength characteristics, the performance of which linearly depends on the amount of reinforcing filler, with maximum values corresponding to 50-70% weight. filler ("Chemical Encyclopedia", t.4, M., 1995). Therefore, the replacement of fiberglass with another composite material, in particular, with a lower filler content (while maintaining the operational characteristics shown by the current specifications for drainage trays) should lead to a decrease in the weight of the finished product, expanding the choice of technological operations for manufacturing the tray and the possibility of re-processing and use of the material ( recycling).

Кроме того, замена стеклопластика связана с недостаточной экологичностью способов его производства. Так, именно в связи с решением этой технической задачи создан водоотводной лоток по вышеупомянутому патенту РФ In addition, the replacement of fiberglass is associated with insufficient environmental friendliness of the methods of its production. So, precisely in connection with the solution of this technical problem, a drainage tray was created according to the aforementioned RF patent

на ПМ №40059, где вместо стеклопластика используется конструкционный термопласт.at PM No. 40059, where structural thermoplastic is used instead of fiberglass.

Технической задачей предлагаемого решения является создание водоотводных лотков с оптимальным сочетанием прочностных характеристик элементов конструкции за счет расширения ассортимента полимерных наполненных материалов, используемых для изготовления лотка.The technical task of the proposed solution is the creation of drainage trays with the optimal combination of strength characteristics of structural elements by expanding the range of polymer-filled materials used to manufacture the tray.

Для достижения названного технического результата лоток водоотводной выполнен из композиционного термопластичного материала и представляет собой желеобразный корпус, состоящий из плоских стенок с выполненными в них дренажными отверстиями и вогнутого дна, поперечных ребер жесткости, выполненных снаружи по образующей стенок и дна на всем протяжении лотка кроме торцов, продольных ребер жесткости, выполненных снаружи по верхнему краю стенок и поперечных ребер жесткости, а также якорных пластин, расположенных снаружи лотка горизонтально между поперечными ребрами жесткости, при этом дно и стенки лотка на одном из торцов имеют для монтажа друг с другом телескопическое уширение. Стенки наклонены наружу под углом от 24° до 45°С. Дополнительно для обеспечения возможности изменения формы трассы дренажного канала в плане лоток может быть исполнен с поворотом, который целесообразно выполнять с углом 30° или 45°. В ряде случаев для обеспечения возможности эксплуатации лотков и очистки дно сделано с утолщением, а ширина выполнена исходя из условия обеспечения прохода обслуживающего персонала.To achieve the named technical result, the drainage tray is made of composite thermoplastic material and is a jelly-like body consisting of flat walls with drainage holes made in them and a concave bottom, transverse stiffeners made outside along the walls and bottom along the entire length of the tray except the ends, longitudinal stiffeners made externally along the upper edge of the walls and transverse stiffeners, as well as anchor plates located horizontally outside the tray between the transverse ribs, and wherein the bottom of the tray at one end are mounted for telescoping with one another broadening. The walls are tilted outward at an angle of 24 ° to 45 ° C. Additionally, to ensure the possibility of changing the shape of the route of the drainage channel in terms of the tray can be performed with a rotation, which is advisable to perform with an angle of 30 ° or 45 °. In some cases, to ensure the possibility of operating the trays and cleaning, the bottom is made thicker, and the width is made on the basis of the conditions for the passage of attendants.

Общими с предлагаемым техническим решением являются следующие существенные признаки - водоотводный лоток изготовлен из композиционного материала, корпус состоит из стенок с дренажными отверстиями и вогнутого дна, поперечных ребер жесткости, выполненных снаружи по образующей стенок и дна на всем протяжении лотка кроме торцов, продольных ребер жесткости, выполненных снаружи по верхнему краю стенок и поперечных ребер жесткости, а также якорных пластин.Common with the proposed technical solution are the following essential features - the drainage tray is made of composite material, the housing consists of walls with drainage holes and a concave bottom, transverse stiffeners made outside along the generatrix of the walls and the bottom along the entire length of the tray except for the ends, longitudinal stiffeners, made outside the upper edge of the walls and transverse stiffeners, as well as anchor plates.

Отличительным существенным признаком предложенного A distinctive essential feature of the proposed

водоотводного лотка является его выполнение из композиционного материала на основе термопластов, в котором корпус и поперечные ребра сделаны из разномодульных термопластичных материалов.drainage tray is its implementation of a composite material based on thermoplastics, in which the casing and transverse ribs are made of multimodular thermoplastic materials.

При этом в предлагаемом техническом решении под разномодульностью понимаются отличия в упругостно-прочностных свойствах композиционных термопластичных материалов, определяемые количеством армирующего наполнителя в полимерном связующем, которые начинают проявляться при содержании наполнителя от 10% масс., и характеризуются разницей в модуле упругости материала элементов конструкции, например ребра и корпуса лотка, в 1000 МПа и в их температуре плавления, отличающейся по крайней мере на 10°С.At the same time, in the proposed technical solution, multimodularity refers to differences in the elastic-strength properties of composite thermoplastic materials, determined by the amount of reinforcing filler in the polymer binder, which begin to appear when the filler content is from 10% by mass, and are characterized by a difference in the elastic modulus of the material of the structural elements, ribs and the body of the tray, at 1000 MPa and at their melting temperature, differing by at least 10 ° C.

Изготовление элементов водолотка из разномодульных термопластов позволяет минимальными средствами целенаправлено упрочнить те места его конструкции, которые подвергаются наибольшей деформационной нагрузке.The manufacture of the elements of the hydrocrack from multimodular thermoplastics allows, with minimal means, to purposefully strengthen those places of its construction that are subjected to the greatest deformation load.

Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующий технический результат: за счет изготовления силовых элементов из разномодульных термопластичных материалов получен лоток, соответствующий по прочности и сопротивляемости конструкции на изгиб требованиям ТУ, но не имеющий технологических ограничений и физико-механических недостатков стеклопластиков и одномодульных термопластов. При этом термопласты для элементов и самого корпуса могут быть как однородными, так и разнородными (т.е. отличающимися по химическому строению и/или структуре).Due to the presence of these distinctive features, together with the known ones, the following technical result is achieved: due to the manufacture of power elements from multimodular thermoplastic materials, a tray is obtained that corresponds to the requirements of TU in terms of strength and resistance to bending of the structure, but does not have technological limitations and physico-mechanical defects of fiberglass and single-module thermoplastics. In this case, the thermoplastics for the elements and the body itself can be both homogeneous and heterogeneous (i.e., differing in chemical structure and / or structure).

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующая предложенный лоток водоотводной, обнаружена не была. Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критериям охраноспособности, предъявляемым к объекту «полезная модель».As a result of a search by sources of patent and scientific and technical information, the totality of signs characterizing the proposed drainage tray was not found. Thus, the proposed device meets the eligibility criteria for the object "utility model".

Конструкция предложенного водоотводного лотка поясняется рисунками (фигурами 1-2), на которых изображена секция лотка из термопластичных материалов, при этом его длина определяется возможностями The design of the proposed drainage tray is illustrated by drawings (figures 1-2), which depict a section of the tray made of thermoplastic materials, while its length is determined by the capabilities

оборудования изготовителя, но не должна содержать менее 2-х ребер.equipment of the manufacturer, but must not contain less than 2 ribs.

Изображенный на фиг.1-2 лоток водоотводной состоит из вогнутого дна 1, радиусная форма которого (форма дна может быть выполнена как по радиусу, который может быть больше или равен половине ширины лотка по низу, так и по сопряжению нескольких радиусов или кривой описанной уравнением второго порядка) способствует эффекту самоочистки лотков за счет градиента скоростей потока, плоских наклоненных наружу стенок корпуса 2 с выполненными в них дренажными отверстиями 3, поперечных ребер жесткости 4, выполненных снаружи по образующей стенок 2 и дна 1 на всем протяжении лотка кроме торцов, продольных ребер жесткости 5, выполненных снаружи по верхнему краю стенок 2 и поперечных ребер жесткости 4, а также якорных пластин 6, расположенных снаружи лотка горизонтально между поперечными ребрами жесткости 4, предотвращающими выталкивание грунтом лотка, при этом дно 1 и стенки 2 лотка на одном из торцов имеют телескопическое уширение 7. Якорные пластины устанавливаются с обоих сторон лотка на нескольких или всех участках между ребрами 4. При этом для предотвращения заиливания лотка дренажные отверстия 3 могут быть выполнены решетчатыми, в частности, сеткой 8 из полимерных материалов.Fig. 1-2, the drainage tray consists of a concave bottom 1, the radial shape of which (the shape of the bottom can be made as a radius that can be greater than or equal to half the width of the tray at the bottom, and by pairing several radii or a curve described by the equation second order) contributes to the effect of self-cleaning of the trays due to the gradient of flow rates, flat walls of the housing 2 inclined outwardly with drainage holes 3 made therein, transverse stiffeners 4 made outside along the generatrix of the walls 2 and bottom 1 and the entire length of the tray except the ends, longitudinal stiffeners 5, made outside the upper edge of the walls 2 and transverse stiffeners 4, as well as anchor plates 6 located horizontally between the transverse stiffeners 4 on the outside of the tray, preventing the soil from being ejected by the tray, with the bottom 1 and the walls 2 of the tray on one of the ends have telescopic broadening 7. Anchor plates are installed on both sides of the tray in several or all sections between the ribs 4. At the same time, drainage holes are prevented from silting the tray Section 3 can be made lattice, in particular, a grid 8 of polymeric materials.

Ребра изготавливаются из материала с более высоким модулем упругости, чем материал корпуса, и соединяются со стенками корпуса методом сварки или механическим замковым соединением. Корпус (обшивка) имеет на одном из своих торцов уширение для обеспечения соединения секций лотка в единый канал: для более надежного соединения лотков и исключения продольного перемещения секций лотков, возможно также их замковое соединение 9.The ribs are made of a material with a higher modulus of elasticity than the material of the body, and are connected to the walls of the body by welding or mechanical locking connection. The housing (lining) has a broadening at one of its ends to ensure the connection of the tray sections into a single channel: for a more reliable connection of the trays and to exclude the longitudinal movement of the tray sections, it is also possible to lock them 9.

Водоотводной лоток работает следующим образом. Роется траншея трапециевидной формы, соответствующая по габаритам устанавливаемым лоткам и проектной документации. Затем начинается установка лотков в траншею с укладкой каждой последующей секции лотка в уширение 7 предыдущего. В случае необходимости укладки секции лотка, длина которого меньше целого The drain tray works as follows. A trapezoidal trench digs, corresponding in size to the installed trays and design documentation. Then the installation of the trays in the trench begins with the laying of each subsequent section of the tray in broadening 7 of the previous one. If necessary, lay the tray section, the length of which is less than the whole

лотка, производится его обрезка до необходимого размера, например, ножовкой так, чтобы линия реза находилась в стороне от поперечного ребра 3. Далее производится сборка как обычно. В случае необходимости, используются лотки с поворотом. После сборки лотков в единую систему производится засыпка сформированного желоба, а затем и закрытие лотков сверху плитами - крышками (бетонными или из полимерных материалов). Для обеспечения отвода грунтовых вод на участках большой протяженности (более 100 м), при уклоне не менее 0,002 м, применяются лотки различной размерности по глубине (высоте). Уклон обеспечивает отвод поступающих через дренажные отверстия вод в канализацию.tray, it is trimmed to the required size, for example, with a hacksaw so that the cut line is away from the transverse rib 3. Next, the assembly is performed as usual. If necessary, trays with rotation are used. After assembling the trays into a single system, the formed gutter is backfilled, and then the trays are closed from above with plates - covers (concrete or from polymeric materials). To ensure the removal of groundwater in areas of long length (more than 100 m), with a slope of at least 0.002 m, trays of various dimensions in depth (height) are used. The slope ensures the discharge of water coming through the drainage holes into the sewer.

Экспериментальные испытания статическим нагруженном лотков производили на специализированном стенде испытания лотков ОЛАД.01.00.00 по «Методике проведения испытаний статическими нагрузками водоотводных лотков из композиционных материалов при приемо-сдаточных и периодических испытаниях ЛАД.0101.000 M1».Experimental tests of statically loaded trays were carried out at a specialized test bench for trays OLAD.01.00.00 according to the "Methodology for conducting static tests of drainage trays made of composite materials during acceptance and periodic tests of LAD.0101.000 M1".

Контроль физико-механических показателей материала лотка при периодических и типовых испытаниях проводится в соответствии с ТУ2296-008-39790001-2004.Control of physical and mechanical parameters of the material of the tray during periodic and type tests is carried out in accordance with TU2296-008-39790001-2004.

В качестве композиционных использовали термопластичные материалы: связующее - полипропилен (ПП), наполненный стеклянными волокнами с содержанием 10-50%масс. (ППСВ) и углеродными волокнами (либо базальтовыми) с содержанием 10-50% масс. (УПП) - для изготовления ребер, сополимер ПП с полиэтиленом (марки Бален 02015), листовой, блочный - для стенок (обечаек) корпуса, связующее - полиамид (ПА-6), наполненный углеродными волокнами (марки УКН) или стеклянными волокнами с содержанием 10-40% масс.(УПА или ПАСВ) - для изготовления ребер, полиамид (ПА-6), листовой, блочный - для стенок корпуса.Thermoplastic materials were used as composites: the binder is polypropylene (PP) filled with glass fibers with a content of 10-50% by weight. (PPSV) and carbon fibers (or basalt) with a content of 10-50% of the mass. (UPP) - for the manufacture of ribs, a copolymer of PP with polyethylene (Balen brand 02015), sheet, block - for the walls (shells) of the body, a binder - polyamide (PA-6) filled with carbon fibers (UKN brand) or glass fibers with a content 10-40% by weight (UPA or PASV) - for the manufacture of ribs, polyamide (PA-6), sheet, block - for the walls of the body.

Содержание наполнителей в пролипропилене и полиамиде может быть больше вышеобозначенного, однако это приведет к удорожанию изделий.The content of fillers in prolipropylene and polyamide may be greater than the above, but this will lead to higher prices for products.

Оболочка корпуса выполнена из термопласта методом вакуумной вытяжки, ребра - методом литья под давлением, и ребра с корпусом соединены методом сварки или механическим замковым соединением. Ребра в месте соединения с корпусом имеют фасонное утолщение.The shell of the body is made of thermoplastic by vacuum drawing, the ribs are injection molded, and the ribs are connected to the body by welding or mechanical locking. The ribs at the junction with the body have a shaped thickening.

Расчет числа ребер (n) на заданную длину лотка (1) производили по формуле:The calculation of the number of ribs (n) for a given length of the tray (1) was performed according to the formula:

; ;

где Е, J, F, r - модуль упругости, момент инерции, площадь поперечного сечения, расстояние от центра тяжести сечения до нейтральной оси ребра соответственно для i- того ребра. В основе расчета лежит известный в сопромате «метод конечных элементов».where E, J, F, r is the elastic modulus, moment of inertia, cross-sectional area, distance from the center of gravity of the section to the neutral axis of the rib, respectively, for the ith rib. The calculation is based on the well-known “finite element method” known in sopromat.

Примеры реализации заявляемого технического решения:Examples of the implementation of the proposed technical solution:

Пример 1Example 1

Изготовление водоотводного лотка глубиной 0,5 м с ребрами жесткости и стенками оболочки корпуса из разномодульных и разнородных термопластичных материалов.Production of a drainage tray with a depth of 0.5 m with stiffeners and shell walls of the casing from heterogeneous and heterogeneous thermoplastic materials.

Методом литья под давлением при температуре 230°С из полиамида, наполненного 10% масс., рубленым стекловолокном (марки ПА-6 СВ10) изготавливают ребра толщиной 5 мм.By injection molding at a temperature of 230 ° C, ribs of 5 mm thickness are made from polyamide filled with 10% by mass with chopped glass fiber (grade PA-6 CB10).

На вакуум-формовочной машине «Таура-Финикс» при температуре 165°С изготавливают стенки оболочки корпуса из листового блочного термопласта, представляющего сополимер полиэтилена с полипропиленом (марки Бален 02015), толщиной 5 мм.On a Taura-Phoenix vacuum molding machine, at a temperature of 165 ° C, the shell walls of the casing are made of sheet block thermoplastics representing a copolymer of polyethylene with polypropylene (Balen grade 02015), 5 mm thick.

Надевают оболочку корпуса лотка на каркас стапеля, устанавливают ребра с рассчитанным заранее шагом в 120 мм и приваривают ребра к поверхности наружной стенки по всей длине (периметру) лотка с помощью сварочного аппарата «Ольмакс» и присадочного прутка из полипропилена.Put the shell of the tray body on the frame of the slipway, install the ribs with a pre-calculated step of 120 mm and weld the ribs to the surface of the outer wall along the entire length (perimeter) of the tray using the Olmax welding machine and a filler rod made of polypropylene.

В данном случае показатель предела прочности ребра лотка на изгиб составлял величину 125 МПа (для ненаполненного полиамида марки ПА-6 предел прочности - 105 МПа), в то время как эта величина для корпуса равнялась 35 МПа.In this case, the index of ultimate strength of the tray rib bending was 125 MPa (for unfilled polyamide grade PA-6, the tensile strength is 105 MPa), while this value for the body was 35 MPa.

Пример 2Example 2

Изготовление водоотводного лотка глубиной 0,75 м с ребрами жесткости и стенками оболочки корпуса из разномодульных однородных термопластичных материалов.Production of a drainage tray with a depth of 0.75 m with stiffeners and shell walls of the housing from homogeneous thermoplastic materials of different modules.

Методом литья под давлением при температуре 235°С из полиамида ПА-6, наполненного 40% масс., углеродным волокном, (марки УПА-40) изготавливают ребра толщиной 3 мм.By injection molding at a temperature of 235 ° C, 3 mm thick ribs are made from PA-6 polyamide filled with 40% by weight with carbon fiber (UPA-40 grade).

На вакуум-формовочной машине «Таура-Финикс» при температуре 220°С изготавливают стенки оболочки корпуса из листового блочного полиамида толщиной 4 мм.On a Taura-Phoenix vacuum molding machine, at a temperature of 220 ° C, the shell walls of a casing are made of sheet block polyamide 4 mm thick.

Надевают оболочку корпуса лотка на каркас стапеля, устанавливают ребра с рассчитанным заранее шагом в 500 мм и приваривают ребра к поверхности наружной стенки по всей длине (периметру) лотка с помощью сварочного аппарата «Ольмакс» и присадочного прутка из полиамида диаметром 3 мм.Put the shell of the tray body on the frame of the slipway, install the ribs with a pre-calculated step of 500 mm and weld the ribs to the surface of the outer wall along the entire length (perimeter) of the tray using the Olmax welding machine and a filler rod of polyamide with a diameter of 3 mm.

В данном случае показатель предела прочности ребра лотка на изгиб составлял величину 250 МПа, в то время как эта величина для корпуса равнялась около 100 МПа.In this case, the index of the ultimate strength of the tray rib for bending was 250 MPa, while this value for the casing was about 100 MPa.

По приведенной технологии изготовлялись лотки из вышеприведенных термопластичных материалов, взятых для стенок и ребер жесткости в различных сочетаниях и различной толщины. Так для 10% - наполненного стекловолокнами полипропиленового (ППCB) лотка показатель предела прочности ребра на изгиб составлял величину 45 МПа, (модуль упругости 2500МПа, Тпл=175°С), для 30% -наполненного углеродными волокнами - 100 МПа(Тпл=181°С), для 40% СВ - наполненного - 135 МПа(Тпл=185°С), для 50% СВ - наполненного - 140 МПа (модуль упругости 12000 МПа, Тпл=187°С).According to the above technology, trays were made from the above thermoplastic materials taken for walls and stiffeners in various combinations and various thicknesses. So for a 10% polypropylene (PPCB) tray filled with fiberglass, the indicator of the flexural strength of the rib was 45 MPa, (elastic modulus 2500 MPa, Tm = 175 ° C), for a 30% filled with carbon fibers - 100 MPa (Tm = 181 ° C), for 40% CB - filled - 135 MPa (MP = 185 ° C), for 50% CB - filled - 140 MPa (elastic modulus 12000 MPa, MP = 187 ° C).

В качестве контрольного брался лоток, сделанный по традиционной технологии из минералнаполненного полипропилена марок ПП-403М и ППМН-50-1 т с толщиной ребер и корпуса равной 6 мм и количеством ребер равным 10 на 1 м длины лотка.As a control, a tray made using the traditional technology of mineral-filled polypropylene of the PP-403M and PPMN-50-1 t grades with a thickness of ribs and case equal to 6 mm and the number of ribs equal to 10 per 1 m of the length of the tray was taken.

Полученные экспериментальные данные приведены в таблицах 1-3.The obtained experimental data are shown in tables 1-3.

В табл.1: при постоянных для заявляемых материалов толщине ребра - 4 мм и толщине стенок корпуса - 5 мм., но для разных глубин лотков. При расчетной нагрузке для глубин 0,5-0,75-1,0 м по ТУ 3185-006-39790001-04.In table 1: with constant for the claimed materials the thickness of the ribs - 4 mm and the thickness of the walls of the body - 5 mm., But for different depths of the trays. With a design load for depths of 0.5-0.75-1.0 m according to TU 3185-006-39790001-04.

В табл.2: для разных толщин ребра и постоянных толщине корпуса и глубине лотка 0,5 м.Table 2: for different rib thicknesses and constant shell thickness and tray depth of 0.5 m.

В табл.3: характеристики материалов элементов водоотводных лотков.Table 3: material characteristics of drainage tray elements.

Как видно из полученных данных поставленная техническая задача - упрочнение заявленного водоотводного лотка из композиционных материалов, характеризующегося жолобообразным корпусом со стыковочным уширением на одном из его торцов, состоящим из вогнутого дна и боковых плоских стенок с выполненными в них дренажными отверстиями, поперечных ребер жесткости, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, продольных ребер жесткости выполненных снаружи по верхнему краю стенок на всем протяжении лотка и якорных пластин, достигается тем, что его стенки и поперечные ребра жесткости изготовлены из разномодульного термопластичного материала. При этом поперечные ребра изготовлены из термопласта на основе армирующего наполнителя и полимерного связующего. В качестве армирующего наполнителя используют стеклянные и углеродные волокна, а в качестве полимерного связующего используют полиолефины или полиамиды. Эффект упрочнения изделия начинается для полиамидов и полиолефинов (на примере полипропилена и полиэтилена) одинаково с 10% содержания в них стеклянных (СВ) или углеродных (У) волокон и проявляется до 40% и 50% соответственно. Поднимать концентрацию армирующих наполнителей выше As can be seen from the obtained data, the stated technical task is to strengthen the claimed drainage tray made of composite materials, characterized by a gutter-shaped housing with a butt broadening at one of its ends, consisting of a concave bottom and side flat walls with drainage holes made therein, transverse stiffeners located on a certain distance from each other, longitudinal stiffeners made outside along the upper edge of the walls along the entire length of the tray and anchor plates, is achieved the fact that its walls and transverse stiffeners are made of different-module thermoplastic material. In this case, the transverse ribs are made of thermoplastic based on a reinforcing filler and a polymer binder. Glass and carbon fibers are used as a reinforcing filler, and polyolefins or polyamides are used as a polymer binder. The hardening effect of the product begins for polyamides and polyolefins (for example, polypropylene and polyethylene) with the same 10% content of glass (CB) or carbon (Y) fibers in them and appears up to 40% and 50%, respectively. Raise the concentration of reinforcing fillers higher

не имеет смысла поскольку эффект остается на одном и том же уровне. При этом модуль упругости при изгибе для материала ребер может меняться в зависимости от глубины лотка в диапазоне для полиолефинов от 2500 МПа (глубина 0,5 м) до 12000 МПа (глубина 1,0 м) и для полиамидов от 3300 МПа (0,5 м) до 20000 МПа (1,0 м). Для случая, если оболочка корпуса и ребра изготовлены из разнородных термопластов, то материал ребра выполняется из термопласта с более высоким модулем упругости, чем материал корпуса, при этом температура плавления материала ребра выше температуры плавления материала корпуса, по крайней мере, на 10°С. Для случая когда оболочка корпуса и ребра изготовлены из однородного термопласта, то оболочка выполняется из листового термопласта, а ребра из наполненного термопласта с более высоким модулем упругости, чем материал корпуса при этом температура плавления материала ребра выше температуры плавления материала корпуса, по крайней мере на 10°С.it does not make sense since the effect remains at the same level. In this case, the bending elastic modulus for the material of the ribs can vary depending on the depth of the tray in the range for polyolefins from 2500 MPa (depth 0.5 m) to 12000 MPa (depth 1.0 m) and for polyamides from 3300 MPa (0.5 m) up to 20,000 MPa (1.0 m). In the case where the shell of the body and the ribs are made of heterogeneous thermoplastics, the material of the rib is made of thermoplastic with a higher elastic modulus than the material of the body, while the melting temperature of the material of the rib is higher than the melting temperature of the material of the body by at least 10 ° C. For the case when the shell of the body and the ribs are made of a homogeneous thermoplastic, the shell is made of sheet thermoplastic, and the ribs are made of filled thermoplastic with a higher modulus of elasticity than the material of the body, and the melting temperature of the material of the rib is higher than the melting temperature of the material of the body by at least 10 ° C.

Приведенные данные убедительно доказывают преимущества изготовления корпуса и ребер жесткости из разномодульных термопластов в сравнении с такими же, но одномодульными материалами, что в совокупности с конструкционными особенностями заявленного решения делает успешным достижение поставленной технической задачи: создание водоотводного лотка соответствующего по физико-механическим характеристикам требованиям ТУ, но не имеющих технологических ограничений и недостатков применяемых для этих целей конструкционных материалов в известном уровне техники.The data presented convincingly prove the advantages of manufacturing the body and stiffeners from different-module thermoplastics in comparison with the same, but single-module materials, which, together with the structural features of the claimed solution, makes it possible to achieve the technical task: creating a drainage tray that meets the technical requirements of the technical and mechanical characteristics, but without technological limitations and disadvantages of structural materials used for these purposes Mr. art.

Табл.1.Table 1. №п/пNo. Глубина лотка, мDepth of tray, m Модуль упругости материала. МПаThe modulus of elasticity of the material. MPa Шаг ребер на 1 м при постоянной толщине ребра, ммRib spacing 1 m with constant rib thickness, mm Поперечное сужение лотка при постоянно действующей нагрузке, ммTransverse narrowing of the tray at a constant load, mm Допустимое по ТУ 3185-006-39790001-04Permissible according to TU 3185-006-39790001-04 ПП-403М 0,5PP-403M 0.5 22002200 110110 3535 20twenty УПП-30 0,5UPP-30 0.5 1000010,000 450450 15fifteen 20twenty ПА-СВ40
0,75
PA-SV40
0.75
1500015,000 450450 4545 50fifty
УПА-40 1,0UPA-40 1.0 2000020000 450450 6060 7070 Табл.2.Table 2. №п/пNo. Глубина лотка, 0,5 мTray Depth, 0.5 m Толщина ребра,MMRib Thickness, MM Модуль упругости, МПаModulus of elasticity, MPa Шаг ребер, ммRib spacing, mm Вес, кг/мWeight kg / m ПП-403МPP-403M 66 22002200 110110 9,6009,600 УПП-30UPP-30 55 1000010,000 400400 7,6507,650 УПА-40UPA-40 4four 20000 -
const
20,000 -
const
480480 7,8257,825
33 300300 7,9977,997 22 210210 8,1698,169

Табл.3Table 3 ПоказателиIndicators РебраRibs КорпусBody Контр. опытCounter. experience ПАСВ -
30-3М
PASV -
30-3M
ПАСВ -
50-1
PASV -
50-1
ППСВ -
40-1
PPSV -
40-1
УПП - 30SCP - 30 УПА - 40UPA - 40 ПА-6 блочн .PA-6 block. ПП Блочн .PP Block. ПП-403 МPP-403 M ППМН
-50-1 т
Ppl
-50-1 t
Предел прочности при изгибе, МПаBending Strength, MPa 260260 290290 135135 100one hundred 250250 105105 3232 30thirty 30thirty Модуль упругости при изгибе ,МПаFlexural modulus, MPa 96009600 1200012000 72007200 10.10. 20.twenty. 33003300 10001000 22002200 30003000 000000 000000 Плотность кг/м3Density kg / m3 1400-14601400-1460 1530-15401530-1540 1220-12601220-1260 970970 13001300 1150-11601150-1160 910910 1220-12801220-1280 1350-14501350-1450 Температура плавления, °СMelting point, ° С 238238 248248 185185 180180 183183 220220 165165

Claims (11)

1. Водоотводной лоток из композиционных материалов, характеризующийся же лобообразным корпусом со стыковочным уширением на одном из его торцов, состоящим из вогнутого дна и боковых плоских стенок с выполненными в них дренажными отверстиями, поперечных ребер жесткости, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, продольных ребер жесткости, выполненных снаружи по верхнему краю стенок на всем протяжении лотка, и якорных пластин, отличающийся тем, что стенки и поперечные ребра жесткости изготовлены из разномодульного термопластичного материала.1. A drainage tray made of composite materials, characterized by a frontal body with a docking broadening at one of its ends, consisting of a concave bottom and side flat walls with drainage holes made therein, transverse stiffeners located at a certain distance from each other, longitudinal ribs stiffnesses made externally along the upper edge of the walls along the entire length of the tray, and anchor plates, characterized in that the walls and transverse stiffeners are made of different-module thermoplastic tichnoy material. 2. Водоотводной лоток по п.1, отличающийся тем, что поперечные ребра изготовлены из термопласта на основе армирующего наполнителя и полимерного связующего.2. Drainage tray according to claim 1, characterized in that the transverse ribs are made of thermoplastic based on a reinforcing filler and a polymer binder. 3. Водоотводной лоток по п.2, отличающийся тем, что в качестве армирующего наполнителя используют стеклянные и углеродные волокна.3. Drainage tray according to claim 2, characterized in that glass and carbon fibers are used as a reinforcing filler. 4. Водоотводной лоток по п.3, отличающийся тем, что в качестве полимерного связующего используют полиолефины или полиамиды.4. The drainage tray according to claim 3, characterized in that polyolefins or polyamides are used as the polymer binder. 5. Водоотводной лоток по п.4, отличающийся тем, что количество армирующего волокна в термопласте составляет от 10 до 50 мас.%. для полиолефинов.5. Drainage tray according to claim 4, characterized in that the amount of reinforcing fiber in the thermoplastic is from 10 to 50 wt.%. for polyolefins. 6. Водоотводной лоток по п.4, отличающийся тем, что количество армирующего волокна в термопласте составляет от 10 до 40 мас.% для полиамидов.6. Drainage tray according to claim 4, characterized in that the amount of reinforcing fiber in the thermoplastic is from 10 to 40 wt.% For polyamides. 7. Водоотводной лоток по п.4, отличающийся тем, что в зависимости от глубины лотка модуль упругости материала каждого ребра составляет соответственно от 2500 до 20000 МПа.7. Drainage tray according to claim 4, characterized in that, depending on the depth of the tray, the elastic modulus of the material of each rib is respectively from 2500 to 20,000 MPa. 8. Водоотводной лоток по п.4, отличающийся тем, что оболочка корпуса и ребра изготовлены из разнородных термопластов, при этом материал ребра выполнен из термопласта с более высоким модулем упругости, чем материал корпуса, и температура плавления материала ребра выше температуры плавления материала корпуса, по крайней мере, на 10°С.8. The drainage tray according to claim 4, characterized in that the shell of the body and the ribs are made of dissimilar thermoplastics, while the material of the rib is made of thermoplastic with a higher elastic modulus than the material of the body, and the melting temperature of the material of the rib is higher than the melting temperature of the material of the body, at least 10 ° C. 9. Водоотводной лоток по п.4, отличающийся тем, что оболочка корпуса и ребра изготовлены из однородного термопласта, при этом оболочка выполнена из листового термопласта, а ребра из наполненного термопласта с более высоким модулем упругости, чем материал корпуса и температура плавления материала ребра выше температуры плавления материала корпуса, по крайней мере, на 10°С.9. The drainage tray according to claim 4, characterized in that the shell of the body and the ribs are made of homogeneous thermoplastic, the shell is made of sheet thermoplastic, and the ribs are made of filled thermoplastic with a higher elastic modulus than the material of the body and the melting temperature of the rib material is higher the melting temperature of the body material, at least 10 ° C. 10. Водоотводной лоток по п.1, отличающийся тем, что ребра в месте соединения с корпусом имеют фасонное утолщение.10. Drainage tray according to claim 1, characterized in that the ribs at the junction with the housing have a shaped thickening. 11. Водоотводной лоток по п.10, отличающийся тем, что оболочка корпуса выполнена из термопласта методом вакуумной вытяжки, ребра - методом литья под давлением, и ребра с корпусом соединены методом сварки или механическим замковым соединением.
Figure 00000001
11. Drainage tray according to claim 10, characterized in that the shell of the housing is made of thermoplastic by vacuum drawing, the ribs are injection molded, and the ribs are connected to the housing by a welding method or mechanical locking connection.
Figure 00000001
RU2008114410/22U 2008-04-16 2008-04-16 WATER DRAIN RU82714U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114410/22U RU82714U1 (en) 2008-04-16 2008-04-16 WATER DRAIN

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008114410/22U RU82714U1 (en) 2008-04-16 2008-04-16 WATER DRAIN

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU82714U1 true RU82714U1 (en) 2009-05-10

Family

ID=41020453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008114410/22U RU82714U1 (en) 2008-04-16 2008-04-16 WATER DRAIN

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU82714U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183515U1 (en) * 2018-07-02 2018-09-25 Сергей Иванович Барышников Drainage tray made of composite materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183515U1 (en) * 2018-07-02 2018-09-25 Сергей Иванович Барышников Drainage tray made of composite materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9879398B2 (en) Weld-free geocell with cellular structure for soil stabilization
US8567734B2 (en) Cable support system
CN107246272B (en) Shield tunnel lining glass fiber reinforced concrete segment and manufacturing method thereof
CN104452485A (en) Railway sleeper made of composite materials and manufacturing method thereof
RU82714U1 (en) WATER DRAIN
JP3145140B2 (en) Containers for corrosive materials
KR20190133036A (en) Smart module piping, smart module spiral tube winding machine and its winding method
RU147960U1 (en) WATER DRAINER
KR100873007B1 (en) Plastic pipe with reinforcement means
RU2654117C2 (en) Composite anchor and method of its production
KR101673823B1 (en) Retaining wall system
CN102079136A (en) Method for producing glass and plastic composite geogrid
RU50548U1 (en) WATER DRAIN TRAY
KR100625646B1 (en) Fiber reinforced composites clamping plate for rubber dam and method for fabrication
JP2012225086A (en) Cover for water collecting gutter, method of molding cover for water collecting gutter, and water collecting guide member for cover for water collecting gutter
JP5885555B2 (en) Repair method of reinforcement slope
CN103492640A (en) Lightweight combined kerb drainage element
US7018577B2 (en) Panel liner and method of making same
JP2019007285A (en) Drainage water adjusting member
JP4695035B2 (en) Filling block, rainwater storage and penetration tank, and filling block manufacturing method
SE1650697A1 (en) Construction element, bridge and method for fabricating a construction element
RU67117U1 (en) HATCH COVER (OPTIONS)
RU40059U1 (en) WATER DRAINER
RU2738062C1 (en) Thermoplastic pultrusion reinforcement insert in a hollow plastic frame of a window or door unit
CN215630027U (en) High-strength polyester geogrid