инструмент для демонтажа сборно-разборных трубопроводов с соединением типа "раструб"

Формула изобретения

Инструмент для демонтажа сборно-разборных трубопроводов с соединением типа "Раструб", содержащий два полукольца, взаимно расположенных относительно друг друга с образованием окружности и подвижно соединенных с одного конца при помощи шатуна, имеющих пазы, в которых установлены кулачки, подвижно соединенные с полукольцами посредством осей и между собой посредством осей и ручек, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и снижения металлоемкости инструмента для демонтажа соединения "Раструб", в каждом из полуколец по всей длине дуги в области контактной части выполнены фигурные вырезы, образующие клиновидные рабочие выступы, причем внутренняя поверхность каждого выступа закруглена к его вершине, а наружняя поверхность образует с осью симметрии инструмента угол наклона, равный 37°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к монтажному инструменту для сборно-разборных трубопроводов с соединением типа "Раструб" и может быть использовано при демонтаже данных соединений для разведения запорного стального разрезного пружинного кольца, входящего в комплект соединения.

Известна втулка разъемная (фиг.1) [1], содержащая два полукольца 1, взаимно расположенных друг относительно друга с образованием окружности и подвижно соединенных с одного конца при помощи шатуна 2, имеющих пазы 3, в которых установлены кулачки 4, подвижно соединенные с полукольцами посредством осей 5 и между собой посредством осей 6 и ручек 7. Каждое полукольцо (фиг.2) имеет контактную поверхность 1, являющуюся боковой поверхностью усеченного конуса, образующую с осью симметрии инструмента угол наклона , равный 45 град.

Недостатком существующей разъемной втулки является необходимость значительного внешнего силового воздействия для разведения стального разрезного пружинного кольца круглого сечения в начальный момент воздействия на него со стороны втулки. Значительное силовое воздействие требуется в случаях, когда кольцо расположено в соединении со смещением относительно нормального положения, или при демонтаже соединения, имеющего загрязнения в виде льда, песка, земли.

Предлагаемое изобретение решает задачу расширения технологических возможностей инструмента, снижения материалоемкости и повышения его надежности при работе.

Решение указанной задачи достигается изменением формы и оптимизацией геометрических параметров полуколец известной разъемной втулки.

На фиг.3 представлена конструкция предлагаемого инструмента для демонтажа сборно-разборных трубопроводов с соединением типа "Раструб", содержащего два полукольца 1, взаимно расположенных друг относительно друга с образованием окружности и подвижно соединенных с одного конца при помощи шатуна 2, имеющих пазы 3, в которых установлены кулачки 4, подвижно соединенные с полукольцами посредством осей 5 и между собой посредством осей 6 и ручек 7. Каждое из полуколец 1 по всей длине дуги содержит фигурные вырезы 8, образующие клиновидные по форме рабочие выступы 9. При этом внутренняя поверхность 10 каждого выступа закруглена к его вершине, а наружняя поверхность 11 образует с осью симметрии инструмента угол наклона , равный 37 град.

Форма и геометрические параметры рабочих выступов оптимизированы с использованием метода конечных элементов, реализованного в многоцелевом программном комплексе LS-DYNA [2].

После возникновения силового контакта между рабочими выступами инструмента и разрезным пружинным кольцом последнее, являясь незакрепленной частью системы, оказывается зажатым между неподвижной плоскостью, образованной деталью соединения, с одной стороны и конусной поверхностью рабочих выступов инструмента с другой. При этом кольцо, оставаясь неподвижным относительно воздействующей на него поступательно движущейся конусной поверхности рабочих выступов, упруго деформируется в радиальном направлении. В результате деформации диаметр кольца увеличивается до заданной величины, соответствующей переходу конусной поверхности рабочих выступов в цилиндрическую.

Применение полуколец с клиновидными рабочими выступами, а также исполнение наружной поверхности выступов с учетом расчетного значения угла наклона обеспечат снижение общего уровня требуемого усилия для разведения кольца соединения. Фигурные вырезы в полукольцах позволят развести кольцо сильнозагрязненного соединения при работе предлагаемого инструмента. Скругления в вершине контактной кромки рабочих выступов обеспечивают запас хода инструмента при введении его в соединение.

Техническая эффективность предлагаемого инструмента для демонтажа сборно-разборных трубопроводов с соединением "Раструб" заключается в повышении безотказности и снижении энергозатрат при контактном разведении стальных разрезных пружинных колец соединения "Раструб" полукольцами разъемной втулки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Руководство по эксплуатации полевых магистральных трубопроводов повышенной проходимости. М.: Воениздат, 1982 г., 368 с. - прототип.

2. Еременко С.Ю. Методы конечных элементов в механике деформируемых тел. Харьков, "Основа", 1991, 272 с.