способ изготовления колена

Формула изобретения

Способ изготовления колена, включающий изготовление отрезков пластмассовой трубы, их сварку, намотку и полимеризацию композиционно-волокнистого материала и обработку стыковочных элементов колена, отличающийся тем, что отрезки пластмассовой трубы упрочняют снаружи, причем концевые отрезки колена выполняют со стыковочными элементами последнего, после чего отрезки сваривают, выполняют намотку и полимеризацию композиционно-волокнистого материала с частичным замоноличиванием при этом концевых отрезков колена.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области труб из пластических масс, выполненных с армированием, точнее к способам изготовления колена.

Известен способ изготовления колена, включающий изготовление отрезков пластмассовой трубы, их сварку, армирование намоткой и полимеризацией композиционно-волокнистого материала и обработку на армирующих концах колена стыковочных элементов (см. "Техпроцесс изготовления колен Ду 75КН-056-98", разработчик ЗАО "Композит-нефть", г. Пермь, 1998 г. - см. в конце описания).

При осуществлении способа с использованием устройства для намотки криволинейных труб по патенту ДЕ, заявка 2012112, кл. В 29 D 23/12, 1979 г., пластмассовое колено закрепляют за один из концов на планшайбе устройства и при вращении планшайбы ведут армирование колена намоткой композиционно-волокнистого материала, после чего его снимают с намоточного устройства, выполняют полимеризацию и обработку на армирующих концах колена стыковочных элементов.

Недостаток такого способа заключается в малой надежности.

При осуществлении способа из-за биения в процессе намотки консольного конца пластмассового колена происходит неравномерное натяжение волокон композиционно-волокнистого материала, а также "проседание" (уменьшение диаметра) ранее намотанных слоев под силовым воздействием последующих слоев из-за податливости пластмассы, что ведет к еще большей неравномерности натяжения волокон композиционно-волокнистого материала при намотке, фиксации этой неравномерности при полимеризации и неравномерному вступанию волокон в работу при нагружении колена. Более того, при механической обработке на армирующих концах колена стыковочных элементов происходит перерезание наиболее несущих наружных слоев композиционно-волокнистого материала с разрушением силового замыкания их волокон, что в совокупности с вышесказанным ведет к снижению надежности (несущей способности) полученного таким способом колена на 60 и более процентов.

Известен другой способ изготовления колена, включающий изготовление отрезков пластмассовой трубы, их сварку, намотку, и полимеризацию композиционно-волокнистого материала, и обработку стыковочных элементов (см. "Техпроцесс изготовления колен Ду 130 КН-138-00", разработчик ЗАО "Композит-нефть", г. Пермь, 2000г. - см. в конце описания).

Этот способ по своим признакам и достигаемому результату является наиболее близким к заявленному и принят за прототип.

При осуществлении этого способа закрепляют пластмассовое колено концами в противолежащих планшайбах намоточного станка (по патенту RU 2097191) и при синхронном вращении планшайб ведут намотку на него композиционно-волокнистого материала, затем снимают колено со станка и ведут полимеризацию, после чего выполняют обработку на армирующих концах колена стыковочных элементов.

Надежность этого способа, хотя и повышена, но остается недостаточной, так как недостатки, связанные с "проседанием" при намотке и нарушением силового замыкания при механической обработке слоев композиционно-волокнистого материала, остаются значительными.

Задачей изобретения является повышение надежности способа.

Согласно изобретению эта задача решается усовершенствованием способа изготовления колена, включающего изготовление отрезков пластмассовой трубы, их сварку, намотку, и полимеризацию композиционно-волокнистого материала, и обработку стыковочных элементов.

Это усовершенствование заключается в том, что отрезки пластмассовой трубы упрочняют снаружи одним из известных способов, причем концевые отрезки колена выполняют со стыковочными элементами последнего, после чего отрезки сваривают, выполняют намотку и полимеризацию композиционно-волокнистого материала с частичным замоноличиванием при этом концевых отрезков колена.

Изготовление отрезков пластмассовой трубы, и упрочнение их снаружи одним из известных способов с выполнением при этом концевых отрезков колена со стыковочными элементами последнего, и сварка отрезков обеспечивают получение пластмассового колена, упрочненного снаружи и повышенной жесткости, уменьшающей "проседание" композиционно-волокнистого материала при его намотке.

Выполнение намотки и полимеризации композиционно-волокнистого материала с частичным замоноличиванием при этом концевых концов колена обеспечивает получение колена, не нуждающегося в механической обработке, характеризуемого более равномерным натяжением текстурных слоев композиционно-волокнистого материала с повышенным силовым замыканием, не нарушаемым мехобработкой, за счет чего повышается надежность колена.

Ниже, со ссылкой на прилагаемый чертеж, дается описание предлагаемого способа.

При выполнении способа изготавливают отрезки 1, 2 пластмассовой трубы, соединяют их друг с другом сварными швами 3, производят намотку и полимеризацию композиционно-волокнистого материала.

Способ характеризуется тем, что при его осуществлении отрезки 1, 2 пластмассовой трубы упрочняют снаружи слоем 4 одним из известных способов (например, нанесением самотвердеющей композиции), причем концевые отрезки 2 колена выполняют со стыковочными элементами 5 колена, после чего отрезки 1, 2 сваривают швами 3 (благодаря чему обеспечивается получение пластмассового колена повышенной жесткости), а затем выполняют намотку и полимеризацию композиционно-волокнистого материала 6 с частичным замоноличиванием при этом концевых отрезков 2 колена (чем обеспечивается более равномерное натяжение текстурных слоев композиционно-волокнистого материала с повышенным силовым замыканием, не нарушаемым механической обработкой стыковочных элементов).

При эксплуатации колена по изобретению происходит практически одновременное включение в работу текстурных слоев композиционно-волокнистого материала.

Предлагаемый способ изготовления колена имеет повышенную надежность благодаря более равномерному натяжению текстурных слоев композиционно-волокнистого материала и повышенному их силовому замыканию.