Многослойный рукав высокого давления Советский патент 1993 года по МПК F16L11/08 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к рукавам высокого давления, применяемых в гидросистемах мобильных машин, преимущественно криволинейных. В частности может применяться в гидросистемах самолетов и робототехнических устройствах и т п.

Цель изобретения - повышение работоспособности при изгибе, автоматическое регулирование распределением максимума изгибающих напряжений, в связи с этим повышение надежности РВД

На фиг.1 показан многослойный рукав высокого давления, разрез в месте расположения гибкой изгибокомпенсационной оболочки. На фиг 2 на рисунках представлен принцип работы автоматического регулирования распределением максимумом изгибающих напряжений положенный в основу работы изгибокомпенсационной оболочки

РВД, на фиг 3 - конструкция изгибокомпенсационной оболочки; на фиг.4 - конструкция концевого закрепления РВД.

Многослойный рукав высокого давления состоит из расположенных одна в другой обжатых своими концами на ниппелях гибкие трубы 1 (фиг.З), полость 12 между которыми заполнена гибкой изгибокомпенсационной оболочкой 13, состоящей из металлического хомута в центре РВД 2, набранных по кольцу продольных направляющих 3 (фиг.1 ), работающих на принципе ножниц, укрепленных попарно с помощью штифтов 4 в центре РВД на кольцевом металлическом хомуте 2; по направляющим с возможностью свободного перемещения установлены упруго-металлические кольца определенной жесткости 5. Кольца 5 могут быть связаны между собой, например, конической пружиной 6, а могут быть выполнены

tЈ

00

NJ

к:

о

х

отдельно стоящими. На продольных направляющих на расстоянии L/3 от центра РВД, где L половина длины Р8Д, расположены для фиксации ограничительные штифты 7 и кольцевые направляющие 8. По концам РВД также выполнены два металлических хомута 11с фигурной поверхностью в виде кольцевых буртов 9 и пазов-ограничителей 10. Металлические хомуты закреплены в кольцевой полости между ниппелем 14 и накидной гайкой 15 (фиг.ч). В концевых хомутах 11 для каждой продольной направляющей выполнены ограничительные пэзы и бурты 9,10. Шаг между упруго-металлическими кольцами 5 принимается в зависимости от расположения зоны по максимумам изгибающих напряжений, т.е. от R радиуса изгиба оси РВД.

Многослойный рукав высокого давления предлагаемой конструкции работает следующим образом.

На фиг.2 отображен принцип работы РВД в зависимости от радиуса изгиба его оси R. При прямолинейной оси РВД изгибающие напряжения минимальны. Угол раствора продольных направляющих 3 имеет значение а. Радиус изгиба R. При изгибе верхняя зона РВД растягивается, ее максимум по изгибающим напряжениям передвигается от центра РВД к его концам, а нижние волокна РВД сжимаются, максимум тем самым передвигается к центру. В предлагаемой конструкции (резино) упругоме- таллические кольца 5 передвигаются в зависимости от радиуса Изгиба РВД R, это хорошо показано на рис. фиг.2. При растяжении верхней зоны угол раствора продольных направляющих 3 увеличивается до значения а , причем а а. Упругометалли- ческие кольца 5 смещаются к центру, тем самым увеличивая поперечное сечение на растянутой зоне РВД в месте максимума изгибающих напряжений и повышая прочность конструкции. Наоборот, на нижней зоне РВД при угле раствора продольных направляющих а, где а а; происходит обратное движение от центра к концам за счет упругости и герметических соотношений продольных направляющих; угла раствора и размеров упруго-металлических колец 5. Таким образом, осуществляется автоматическое регулирование прочностью поперечного сечения РВД при наличии в данном месте зоны по максимумам напряжений, что повышает надежность и долговечность работы предлагаемой конструкции.

Предложенную конструкцию целесообразно применять в гидросистемах мобильных машин, робототехнических

устройствах, самолетах и т.п. при криволинейных осях или циклическом нагружении знакопеременным изгибом, а также в устройствах, требующих при криволинейной

оси повышенную надежность,

Предлагаемая конструкция многослойного рукава вследствие повышения надежности и долговечности по сравнению с представленным прототипом позволить

получить экономический эффект для криволинейной оси.

Существенным отличием является то, что рукав снабжен гибкой изгибокомпенса- ционной оболочкой, состоящей из кольцево5 го металлического хомута, установленного посередине длины рукава, двух металлических фигурных хомугов, каждый из которых закреплен между ниппелем и муфтой, продольных направляющих, укрепленных по0 парно на концевом хомуте с помощью штифтов,а на фигурном хомуте зафиксированных концами с возможностью перемещения в отдельных ограничительных пазах, причем на продольных направляющих уста5 новлены упругие кольца с возможностью их перемещения; продольные направляющие снабжены промежуточными штифтами, а на расстоянии 1/3 от середины длины рукава изгибокомпенсационная оболочка содер0 жит кольцевые направляющие; упругие кольца соединены друг с другом упругим элементом.

В институте механики и СС АН УзССР в настоящее время разработаны чертежи дан5 ной конструкции РВД, планируется изготов- ление опытного образца РВД и его опробация в лабораторных условиях при совместном действии давления в перекачиваемой жидкости, изгибающих моментов и

0 продольных нагрузок, возникающих вслед- ствие перечисленных выше двух факторов. После проведения стендовых испытаний предлагаемую конструкцию планируется внедрить во всех возможных областях

5 путем связывания с заводами-изготовителями РВД.

Формула изобретения 1. Многослойный рукав высокого давления, содержащий расположенные одна в

0 другой гибкие трубы, ниппели и муфты на концах и размещенную между трубами гибкую изгибокомпенсэционную оболочку, о т- личающийся тем, что изгибокомпенсационная оболочка состоит из кольцевого ме5 таллического хомута, установленного посередине длины рукава, двух металлических фигурных хомутов, кахдмй из которых закреплен между ниппелем и муфтой, продольных направляющих, укрепленных попарно на концевом nv/rp г, помощью

штифтов, а на фигурном хомуте зафиксированных концами с возможностью перемещения в отдельных ограничительных пазах, причем на продольных направляющих установлены упругие кольца с возможностью их перемещения.

2. Рукав по п.1, отличающийся тем, что продольные направляющие снабжены промежуточными штифтами, а на расстоянии 1/3 от середины длины рукава из- гибокомпенсационная оболочка содержит кольцевые направляющие.

3, Рукав по пп.1 и 2, отличающий- с я тем, что упругие кольца соединены друг с другом упругим элементом.

Изобретение относится к механике, в частности к шлангам, то есть гибким трубам с усиливающей арматурой, заделанной в стенку. Цель изобретения - повышение работоспособности при изгибе - достигается тем, что между расположенными одна в другой гибкими трубами помещена изгибоком- пенсационная оболочка, состоящая из кольцевого хомута в центре рукава, двух фигурных хомутов, закрепленных на концах рукава, набранных по кольцу продольных направляющих с упругими кольцами, укрепленных попарно на хомуте и фигурных хомутах Направляющие могут быть снабжены промежуточными штифтами и кольцевыми направляющими, расположенными на рас- тоянии 1/3 от середины рукава, а упругие кольца могут быть соединены друг с другом упругим элементом 2 з п ф-лы, 6 ил

4

1 5

ДНижемиР- - - - 0wjlefimPff

ffi

d%l

10

АА. Растяжение

I. пряной РЗД

Е. растяжение Зшкон РВД

Сха/лие

Проварит

Гибкая (резиновая) ооо/ючка

3Vr 3

11