Шланг

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 74084 16 1 11/08 ПИСА И ЕТЕНИЯ А го давления) и внешой оболочки (ГОСТ 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к гибким трубам с усиливающей арматурой, заделанной в стенку. Цель изобретения - повышение надежности - достигается тем, что между армирующим слоем и наружной оболочкой размещен упрочняющий слой, выполненИзобретение относится к бурению, конкретно к шлангам, предназначенным для подачи жидкости под давлением в системах дистанционного гидравлического управления комплекса подводного устьевого оборудования и наземного противовыбросового оборудования в антикоррозионном исполнении.Известны металлические трубки, используемые для подачи жидкости поддавлением в системах гидроуправления противовыбросовым оборудованием, а также резинометаллические шланги и рукава, предназначенные для подачи жидкости под давлением в других различных системах гидроуправления исполнительными машинами, например в автомобильной, авиационной и других отраслях промышленности,Подобные шланги и рукава состоят из центральной резиновой трубки, одного или более числа слоев навитой на нее проволоки (для увеличения прочности шланга поддейный из эластичного материала, а угол а навивки нитей армирующего слоя к продольной оси шланга равен а= агстцЦВ + + г)/(2,и г 2, где г - средний радиус армирующего слоя; В - радиус наружной поверхности внешнего армирующего слоя; ,и - коэффициент Пуассона армирующего материала, Армирующие слои могут быть выполнены из материалов с различными модулями упругости, причем Е 1/Е 2 = г 1/г, где Е 1 и Е 2 - модули упругости материалов внутреннего и внешнего армирующих слоев соответственно; г 1 и г 2 - средние радиусы укладки внутреннего и внешнего армирующих слоев соответственно, 1 з. и. ф-лы, 1 ил,ствием внутренне неи защитной резинов 286- 73).Однако металлические трубки выпускаются небольшой длины, неудобны при монтаже-демонтаже, особенно для комплекса подводного устьевого оборудования, имеют большой вес, неустойчивы к ряду агрессивных сред и недостаточно надежны в местах присоединения и стыковки, особенно при наличии вибрации,Известные шланги и рукава для высокого давления тоже имеют большой вес и габариты, так как для обеспечения необходимой прочности требуется увеличение числа слоев проволоки. Кроме того, композиция металл - резина подвержена быстрому старению, а резина неустойчива к ряду агрессивных сред, что снижает надежность шлангов и рукавов.Известен также шланг, предназначенный для подачи жидкостей под давлением, имеющий синтетическую полимерную центральную трубку, по крайней мере один слой волокнистого материала, состоящего из нитей прочностью 108 - 225 гс/текс, с относительным удлинением до разрыва 2-7 фи синтетическую полимерную покрышку (защитную внешнюю оболочку),В этом шланге центральная полимерная трубка и внешняя оболочка выполнены из нейлона или полиуретана, имеют относительно большую изгибную жесткость. Относительно большая жесткость шланга ограничивает допустимый радиус изгиба при навивке его на барабан приемного устройства, что приводит к увеличению его габаритов. Кроме того, в местах перегиба образуются местные пластические деформации, приводящие к снижению надежности шланга.При навивке шланга на барабан приемного устройства внешний защитный слой иэ полимерного материала, деформируясь больше внутренних слоев, скользит относительно химволокна, приводя к его истиранию, что снижает долговечность шланга.При армировании шланга несколькими слоями из химволокна одного типа каждый последующий слой менее нагружен, что ведет к перерасходу материала и удорожанию изделия.При укладке нитей в несколько армирующих слоев с постоянным углом к оси шланга под действием внутреннего давления в одном из слоев всегда возникает сдвигающая сила по оси шланга, что уменьшает плотность навивки или оплетки, а следовательно, и прочность шланга. Это вызывается тем, что одна из составляющих результирующего усилия, возникающая от кольцевых напряжений - величина переменная.Цель изобретения - повышение надежности шланга.Поставленная цель достигается тем, что в шланге, содержащем центральнуютрубку, имеющем армирующие слои и наружную оболочку, между наружной оболочкой и армирующим слоем дополнительно размещена оболочка из эластичного материала, например лавсана, а углы навивки нитей к оси шланга армирующих слоев определяются по направлению вектора результирующего усилия по формулеа = агстцй + г(1)гр Ргде а - угол навивки армирующего слоя;.г - средний радиус армирующего слоя; Я - , радиус наружной поверхности последнего армирующего слоя;,и - коэффициент Пуассона армирующего материала.Применение дополнительной оболочкииз эластичного материала, например лавса 5 на, расположенной между армирующимслоем и наружной оболочкой, исключает истирание наружной поверхности нитей приизгибах шланга.Кроме того, модули упругости волокна10 армирующих слоев имеют различное значение, и соотношение их определяется поформуле(2)Ег гг15 где Е 1 - модуль упругости материала внутреннего армирующего слоя;Е 2 - модуль упругости материала внешнего армирующего слоя;г 1 - средний радиус укладки внутренне 20 го армирующего слоя;2 - средний радиус укладки внешнегоармирующего слоя,При этом прочность волокна в слояхпримерно одинакова, а удлинение при на 25 грузке у волокна внутреннего слоя больше,чем у волокна внешнего армирующего слоя,В этом случае обеспечивается равномернаязагруженность волокна, так как первый более нагруженный слой, удлиняясь, передает30 часть своей нагрузки наружному слою, менее нагруженному, сохраняя достаточныйзапас прочности,Для снижения изгибной жесткости всего изделия в известном шланге, при эксплу 35 атации которого наблюдаются случаи егоизлома в местах перегибов, пределы прочности у материала центральной трубки инаружной оболочки снижаются на 20 ф, Например, вместо нейлона или полиуретана40 можно применить поливинилхлоридныйпластификат.На чертеже иизображен предлагаемыйшланг, частичный разрез,Шланг имеет наружную поливинилхло 45 ридную защитную оболочку 1, выполненнуюиз пластификата марки ИТ(ГОСТ 596072) с относительным удлинением до разрыва 240 ф , которая разделена тонкой (д = 0,2мм) лавсановой пленкой 2 от армирующего50 слоя 3,В качестве химволокна первого армирующего слоя применяют СВМ с относительной разрывной нагрузкой 207 гс/текс иудлинением 4,9, а во втором наружнем)55 слое-терлон СМс относительной разрывной нагрузкой 187 гс/текс и удлинением3,3. Плотность слоев оплеток 100 .Для обеспечения герметичности шлангапредназначена внутренняя центральнаятрубка 4,. выполненная из того же материала, что и наружная защитная оболочка, и имеющая определенное проходное сечение. Толщина стенок наружной защитной оболочки д(мм) = 1 + 2; внутренней центральной трубки д 2(мм) = 3 + 4; углы укладки нитей к оси шланга первого армирующего слоя а 1 = 55 (19 а 1 = 2) и угол укладки второго наружного армирующего слоя а 2= = 50 О. Линейную плотность нитей (ТЕКС) высокопрочного и высокомодульного химволокна определяют расчетом в зависимости от давления и проходного диаметра бу шланга.Уменьшение изгибной жесткости шланга позволяет снизить металлоемкость приемного устройства с барабаном, уменьшить диаметры направляющих шкивов и т. д,Применение в армирующих слоях волокон с различными механическими характеристиками и различными углами навивки или оплетки позволяет снизить расход дорогостоящего волокна, стоимость которого составляет 70 О - 80 О от стоимости всего шланга.Применение разграничительной эластичной оболочки между внешней защитной оболочкой шланга и армирующим слоем увеличит изгибную выносливость шланга.Формула изобретения 1, Шланг, содержащий центральную трубку, армирующие слои, упрочняющий слой и наружную оболочку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, упрочняющий слой размещен между армирующим слоеми наружной обо лочкой и выполнен из эластичного материала, а угол навивки нитей армирующего слоя к продольной оси шланга выполнен в соответствии с уравнением10 а = агс 19где а - угол навивки армирующего слоя;г - средний радиус армирующего слоя; Й - радиус наружной поверхности внеш него армирующего слоя,,и - коэффициент Пуассона армирующего материала.2. Шланг поп.1,отл ича ющи йсятем, что армирующие слои выполнены из материалов с различными модулями упругости, причемЕ г 1Е 2 г 2где Е 1 - модуль упругости материала внутреннего армирующего слоя;Е 2 - модуль упругости материала внешнего армирующего слоя;г 1 - средний радиус укладки внутреннего армирующего слоя;г 2 - средний радиус укладки внешнегоармирующего слоя.