Контейнер высокого давления Советский патент 1987 года по МПК B21C27/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении контейнеров, крупногабаритн1)х сосудов,высоко го давления и трубных станин прессов.

Целью изобретения является повышение прочности и надежности конструкции контейнеров.

На фиг. 1 показан контейнер, общий .вид, разрез; на(Ьиг.2- вариант исполнения контейнера с коническими сопряжеша1ми поверхностями; на фиг. 3 - вариант исполнения контейнера с дополнительной втулкой; на фиг. 2 - вариант исполнения контейнера с промежуточными втулками на всю длину рабочей втулки; на фиг, 5 - вариант исполнения контейнера с разрезным фланцем; на фиг. 6 вид А на фиг. 5.

Конструкция предлагаемого контейнера состоит из рабочей втулки 1, на которой выполнены уступы 2, и по посадке с натягом, возрастающим к торцам рабочей втулки, установлены промежуточные втулки 3., В образованные между рабочей 1 и промежуточными 3 втулками торцовые зазоры установлены мерные сегменть 4 из пластического материала. На свободных наружных торцах промежуточных втулок 3 выполнены ограничительные фланцы 5 и между ними наложена с натяжением вы- сокопрочнаЯ лента б, образующая в целом силовой бандалс 7,. К ограничи тельным фланцам 5 крепится цилиндрический предохранительный колсух 8.

Конструкция контейнера имеет несколько, вариантов исполнения.

Промежуточные втулки 3 могут быть выполнены с цилиндрической внутренней п оверхностью, но установлены с разным натягом. Для бесступенчатого распределения сжимаюшрих напряжений в рабочей втулке 1 сопряженные посадочные поверхности рабочей и двух промежуточных втулок 3 выполнены коническими с углом конусности до 5°, При создании крупногабаритных контейнеров нетехнологично выполнение на рабочей втуЛке 1 уступов 2 ;uIЯ установки промежуточных втулок 3 с образованием между .ними выступа. Целесообразно изготовлять рабочую втулку i с равной толщиной стенки,, Для этог пре,п;лагается между промежуточными втулкамти 3 устанавливать дополнитель

0

5

нуто втулку 9 по посадке, обеспечивающей установку этой втулки 9 без зазора. Для равномерного распределения сжимающих напряжений в рабочей втулке 1 предлагается также две промежуточные втулки 3 с конической поверхностью выполнить общей длиной, равной длине рабочей втулки 1. Ограничительные фланцы во всех вариантах могут быть выполнены как. монолитными с промежуточными втулками 3, так и разрезными, если фланцы 5 высокие и в них образзтотся большие тангенциальные на5 пряжения. Они могут быть также выполнены из отдельных элементов жестко присоединенных или приваренных к промежуточным втулкам 3 (фиг. 6). Все концентраторы напряжений в виде тек- нологических и транспортных отверстий, а также отверстия для установки элементов крепления концов ленты и др. выносятся на фланцы 5 промежуточных втулок 3.

Сборка контейнера осуществляется следующим образом.

На рабочую втулку 1 устанавливаются с расчетным натя гом промежуточные втулки 3 по горячей посадке.

0 Если между торцами промежуточных втулок 3 и уступами рабочей втулки 1 после посадки втулок 3 образовался зазор, то его следует заполнить мерными кольцевыми сегментами 4. В слу чае нрименеш-гя только двух промежуо„

точных втулок 3 с коническими сопрягаемыми новерхностями возможно, образование уступов на вн ешних поверхностях промежуточных: 3 и рабочей вту0 лок. Тогда эти поверхности совместно протачиваются. После этого производится намотка высокопрочной ленты 6 с заданным натяжением. Образованный лентой. 6 силовой бандаж 7 заg крывается защитным кожухом 8.

Контейнер работает следующим образом.

При установке .с натягом промежуточных втулок 3 на концевых частях рабочей втулки 1 создаются предвари- тельтю напряжения сжатия. Сами промежуточные втулки 3 в этот момент испытывают определенные растягивающиеся напряжения. После наложения силового бандажа 7 из высокопрочной ленты б рабочая втулка 1 дополнительно сжимается о Поскольку концевые части рабочей втулки 1 были предварительно сжаты, то суммарная эпюра сжимаю0

5

3

щих напряжений в рабочей втулке равномерна по всей ее длине. За счет этого можно добиться уменьшения металлоемкости рабочей втулки и контейнера в целом. В промежуточных втулках 3 после наложения силового бандажа 7 из высокопрочной ленты 6 также создаются напряжения сжатия.

При нагружении внутренним давле- нием в предлагаемой конструкции рабочая 1 и промежуточные 3 втулки работают совместно, оставаясь в области сжимающих напряжений по всей длине контейнера.

При этом, исходя из условий работы, промежуточные втулки 3 могут быть выполнены из менее прочного материала по сравнению с материалом рабочей втулки , а это позволяет удешевить конструкцию.

Таким образом, установка промежуточных втулок и создание предварительного натяга на концевых участках рабочей втулки позволяет создать рав номерную эпюру сжатия на всей длине рабочей втулки и улучшить ее напряженно-деформированное состояние, кроме того, все концентраторы напряжний в виде технологических и тран- спортных отверстий перенесены из рабочей втулки на фланцы наружных промжуточных втулок, а это в целом повы- шает прочность и снижает металлоемкость конструкции.

Использование изобретения при мо дернизации существующих конструкций для равнопрочной конструкции кон :тейнера увеличивает его внутренний диаметр и тем самым значительно расши- ряет технологические возможности у

Q 5

0

5 о

0

5

67

ряда крупных машин, например испытательных камер высокого давления.

Формула изобретения

1.Контейнер высокого давления, содержащий рабочую втулку и силовой бандаж из высокопрочной ленты, наложенной с натяжением между ограничительными фланцами, отличающийся тем, что, с целью повьпие- ния прочности и надежности конструкции, он снабжен промежуточными втулками, -- установленными на рабочей втулке по посадке с натягом, возраста - щим по направлению к торцам рабочей втулки, а ограничительные фланцы выполнены на свободных наружных торцах промежуточных втулок.

2.Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что,сопряженные поверхности промежуточных и рабочей втулок выполнены коническими с уклоном от 3 до 5° с меньшим посадочным диаметром в зоне торцов рабочих втулок.

3.Контейнер по пп. 1 и 2, о т - л и ч ающий с я тем, что промежуточные втулки установлены по всей длине рабочей втулки.

4.Крнтейнер по пп. 1 - 3, о т . личающийся тем, что ограничительные фланцы выполнены с радиальными прорезями.

5.Контейнер по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что ограничительные фланцы вьтолнены из отдельных элементов, жестко закрепленных на свободных наружных торцах промежуточных втулок.

|П11|

iiim; ;iiiii tun; iiiiit

Hill Illll;

iiiii HIM; iiiii unit

Illllv

iiii: iiiii;

г

7

Фиг.1

(DUiZ

фиг. 6

фиг. 5

Составитель В, Григорьева .Редактор М. Недолуженко Техред Л.Олейник Корректор Н. Король

1нн.«..я.м..««.«---- - .- -- - ----- - - ---.-.-.-Заказ 4077/11 . Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано при изготовлении контейнеров, крупногабаритных сосудов высокого давления и трубных станин прессов. Целью изобретения является повышение прочности и надежности контейнеров. Контейнер содержит рабочую втулку, силовой бандаж из высокопрочной ленты и промежуточные втулки. Последние установлены на рабочей втулке по посадке с натягом, возрастающим к торцам рабочей втулки. Сопряженные поверхности промежуточньпс и рабочей втулок могут быть выполнены коническими с уклоном 3-5°. Ограничительные фланцы выполнены с радиальными прорезями. При установке с натягом промежуточных втулок на концевых частях рабочей втулки создаются предварительные напряжения сжатия. При наложении силового бандажа создается равномерная суммарная эпюра напряжений по всей длине, что улучшает условия работы контейнера. 4 з.п. ф-лы, 6 ил. « (Л 00 00 55 sl