Рукава гидравлические - Производство и технологии курсовая работа
Главная
Производство и технологии
Рукава гидравлические
Основные виды и конструкции рукавов. Расчет изгибоспособности напорных и всасывающих рукавов. Изучение поведения рукава при гидравлическом испытании. Рукава с неоднородными каркасами. Виды концевой арматуры для напорных рукавов и способы ее крепления.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Федеральное агенство по образованию
Волжский политехнический институт (филиал)
Волгоградского государственного технического университета
Кафедра: «химия и технология переработки эластомеров»
Расчет и конструирование резиновых изделий и форм
1 Основные виды и конструкции рукавов
1.2 Расчет напорных рукавов с однородными каркасами
1.3 Рукава с неоднородными каркасами
2.1 Расчет изгибоспособности всасывающих рукавов
2.2 Расчет изгибоспособности напорных рукавов
3. Виды концевой арматуры для напорных рукавов и способы ее крепления
Среди ряда отраслей резиновой промышленности выделяется производство РТИ. В связи с широким ассортиментом изделий этому производству свойственно разнообразие применяемых материалов, технологических приемов обработки, оборудования и производственных процессов.
Резиновые технические изделия работают в условиях различных нагрузок и вызываемых ими деформаций. Для обеспечения прочности и постоянства размеров конструкций РТИ должен предшествовать их выполнению инженерный расчет. При расчетах прочности частей обычных сооружений и машин исходят в основном из того, что форма этих сооружений и деталей для машин в условиях работы остается неизменной, поскольку это обеспечивается жесткостью применяемых материалов. Иное положение наблюдается в области конструкций, создаваемых в резиновой промышленности. При общем требовании прочности и длительной работоспособности эти изделия должны обладать рядом специфических особенностей: гибкостью, эластичностью и др.
Целью данной работы является изучение конструкций рукавов и их расчет. Для достижения этой цели в работе поставлены и реализованы следующие задачи:
§ рассмотреть основные виды и конструкции рукавов;
§ привести расчет напорных рукавов с однородными каркасами;
§ изучить поведение рукава при гидравлическом испытании;
§ привести расчет рукавов по допускаемой нагрузке на элемент каркаса;
§ привести расчет изгибоспособности напорных и всасывающих рукавов;
§ рассмотреть основные виды концевой арматуры для напорных рукавов и способы ее крепления.
1. Основные виды и конструкции рукавов
Рукава, предназначенные для передачи жидких, сыпучих, вязких веществ и газов разделяются в зависимости от конструкции и условий работы на ряд групп и видов.
Резина, текстиль и металлоизделия обеспечивают прочность, устойчивость и герметичность рукавов. Резиновые слои в рукаве выполняют ряд функций. Внутренний резиновый слой - камера - обеспечивает герметичность рукава и защищает каркас, несущий нагрузку, от агрессивного воздействия передаваемых по рукаву материалов. В зависимости от размеров, особенностей конструкции, рабочего давления и рабочей среды толщина камеры составляет от 1,2 до 12,3 мм. В каркасе резина прочно соединяет отдельные детали его в одно целое, заполняет пустоты в ткани и плетеных прокладках, а также между металлическими и текстильными прослойками. Наружный резиновый слой защищает рукав от воздействия внешней среды.
Для изготовления каркасов различных видов в производстве рукавов используют: пряжу и корд, ткани из синтетических, хлопковых, льняных и асбестовых волокон, оплетки, трикотажные обвязки. Текстильные прослойки (прокладки) каркаса, несущие нагрузку, могут быть однотипными или комбинированными. В отдельных случаях они образуют наружный, поверхностный слой или внутренний. Введение в конструкцию каркасов текстильных материалов, менее растяжимых, нежели резина, обеспечивает прочность и стабильность размеров рукавов находящихся под гидравлической нагрузкой. Повышения гидравлической прочности рукавных конструкций достигают увеличением числа таких прокладок, что может привести к уменьшению гибкости рукавов. Применяя более прочные материалы, можно повысить прочность и одновременно сохранить гибкость рукава с текстильными прокладками малой толщины. Рукава, работающие при высоких давлениях, дополнительно усиливают либо навивкой проволочной спирали (поверх рукава или в толщине стенки каркаса), либо с помощью проволочной оплетки или же обмотки кордом.
Конструкции несущей детали рукава - каркаса, весьма разнообразны; ими, по существу, и различаются рукава. В рукавах, работающих под давлением рабочей среды (в так называемых напорных рукавах), применяют каркасы следующих конструкций:
· Прокладочные рукава - изготовляют на закаточных машинах путем намотки на дорны полос прорезиненных тканей, закроенных под углом 45°.
· Рукава с оплеточным каркасом изготовляют на оплеточных машинах. Виды оплеток в зависимости от используемого текстильного материала (пряжа, проволока) разнообразны.
· Обмоточные рукава выпускают с каркасами, образованными из спирально уложенных под определенными углами потоков либо тканевых или кордных полос, либо проволок.
· Навивочные рукава получают навивкой отдельно идущих проволок или нитей. В рукавах с каркасами обмоточной и навивочной конструкций слои обмоток или навивок укладывают попарно так, что наложенные элементы конструкции направлены в разные стороны, но расположены под одинаковыми углами к образующей цилиндрической поверхности.
· Трикотажные (или обвязочные) рукава выполняют на трикотажных (вязальных) машинах специальной конструкции.
· Тканевые рукава получают из специально изготовленных на кругло- или плоскоткацких станках тканых чехлов. Кроме того, можно изготовлять цельнорезиновые напорные рукава из специальных видов резин.
В рукавах, работающих под вакуумом (всасывающие и напорно-всасывающие рукава), конструкции каркасов не столь разнообразны. В отдельных случаях применяют гибкие металлические камеры, образованные свертыванием в спираль специально профилированной ленты (так называемый металлорукав), покрывая их ткаными чехлами. Некоторые виды рукавов приведены на рис. 1 -- 6 [7].
Рис. 1 Рукав резинотканевый напорный:
1 - резиновая камера; 2 - тканевые прокладки; 3 - резиновая обкладка
Рис. 2 Рукав напорный с плетеным нитяным каркасом:
1 - резиновая камера; 2, 4 - плетеные прокладки; 3 - промежуточный резиновый слой; 5 - резиновая обкладка
Рис. 3 Рукав с двухслойным тканевым каркасом
Рис. 4 Рукав с обмоточным каркасом:
1 - резиновая камера; 2, 3 - обмотки из металлокорда; 4 - резиновая обкладка
Рис. 6 Рукав с трикотажным (вязаным) каркасом
Напорные рукава с каркасами из прорезиненных тканей, с оплеточными, навивочными и обмоточными каркасами имеют общие основы для расчета их прочности и деформации.
В различных видах рукавов элементами конструкции каркасов являются полоски тканевых прокладок (в 1 см ширины по основе или утку), потоки нитей или проволоки в оплетках, либо нити в каркасах навивочных рукавов, а также плетенки, ленты и проволока. Прочность k в , плотность т и углы наложения б таких элементов могут быть весьма различными. Когда во всех несущих слоях каркаса рассматриваемого рукава k в , т и б постоянны, такие каркасы называют однородными. Каркасы рукавов, изготовляемых с применением различных материалов, отличающихся по виду, прочностным свойствам, по плотности и углам положения, называют неоднородными.
1.2 Расчет напорных рукавов с однородными каркасами
d (r) - диаметр (радиус) рукавов, см;
б- угол положения элементов по отношению к образующей, градусы;
д к - толщина заготовки резиновой камеры, см;
д и - толщина прокладки в каркасе рукава, см;
д р - толщина резиновой прослойки рукава, см;
К - нагрузка на элемент конструкции каркаса, Н;
т - плотность элементов конструкции каркаса, см" 1 ;
l - длина витка элемента конструкции, см;
b - ширина потока, отвечающая углу положения, а см;
k В и k' В - средняя прочность пряжи (нити) или проволоки в каркасе и пряжи в суровье, Н;
К В и К' В - средняя прочность потока в каркасе и в суровье, Н;
d пр - диаметр пряжи нити или проволоки, мм;
е и е' -относительное удлинение материала в каркасе и суровье;
N - число шпуль (потоков) в машине;
Индексы при d и r означают: 1 - внутренний диаметр резиновой камеры; 2 - внутренний (расчетный) диаметр каркаса; 3 - наружный диаметр каркаса; 4 -наружный диаметр рукава. Индексы: н - начальное состояние в нормальной конструкции (отсутствие давления); в - состояние в момент разрыва; р -состояние, отвечающее «равновесному» значению угла а.
Внутренний диаметр каркаса вычисляют по формуле:
где qд n - глубина погружения первого слоя прокладки в толщу заготовки камер; q~ 0,5.
Поведение рукава при гидравлическом испытании. Практика гидравлического испытания напорных рукавов с небольшим числом тканевых прокладок, закроенных под углом 45°, показывает, что вследствие свободного изменения диаметра и длины рукава с повышением давления вначале несколько увеличивается наружный диаметр и уменьшается длина рукава, а в конце испытания увеличиваются оба эти параметра. При испытании рукавов с оплеткой наблюдается либо описанное, либо обратное явление: увеличение длины и уменьшение диаметра рукава, зависящее от угла положения нитей оплетки по отношению к образующей. У рукавов с оплеткой, положенной под углом менее 54-55°, при повышении давления диаметр и угол оплетки возрастают, а длина снижается. Рукава с оплеткой, положенной под углом больше 55°, увеличиваются по длине и уменьшаются по диаметру; угол оплетки также уменьшается. Рукава с оплеткой, положенной под углом 54-55°, вначале мало изменяются по диаметру или по длине. В рукавах с тканевыми прокладками (или в рукавах с тканым каркасом), помещенными так, что по окружности рукава располагаются нити утка, а по длине нити основы (или наоборот), практически не изменяется угол расположения нитей; длина и диаметр рукава увеличиваются одновременно [6].
Указанное изменение размеров рукава в условиях гидростатического его нагружения - следствие двух одновременно проявляющихся причин: смещения нитей под влиянием сил, развивающихся в стенке рукава при повышении в нем давления, и растяжения нитей из-за возрастающего их нагружения. Смещение нитей теоретически продолжается до тех пор, пока их направление не совпадет с направлением внутренних сил в каркасе. Практически же смещение нитей (становление) зависит от сдвиговой жесткости каркаса, которая обусловлена: видом и плотностью элементов текстильной конструкции, величиной конструкционных (начальных) углов, числом несущих нагрузку слоев каркаса и типом резины, заполняющей клетки между нитями и составляющей резиновые прослойки. Если модуль упругости материала, образующего каркас, мал, увеличение диаметра, вследствие растяжения нитей рукава, становится значительным даже в рукавах с элементами, уложенными под углом более 55°.
Рис. 7 Развертка витка оплетки па плоскость, касательную к оплетаемой поверхности
Рис. 8 Зависимость К от Т т , Т () и б
Геометрическая интерпретация положения элемента каркаса рукава. Структура каркаса рукава определяет его прочность и возможные изменения геометрических параметров. Применяя метод развертки на плоскость внутренней поверхности каркаса рукава (рис. 7), можно исследовать геометрию каркаса рукава. Зависимость геометрических параметров, определяемая соотношением tgб=рd/t, дает
V l = ( l 3 /4р) * sin a *cos a. (4)
Два последних уравнения позволяют дать геометрическую интерпретацию элемента конструкции каркаса при постоянной длине этого элемента l и переменном значении угла а. Допустив, что нити каркаса абсолютно жестки, исследуем зависимость изменения внутренней поверхности S l и объема V l каркаса рукава от изменения величины а. Дифференцируя уравнение (3), получаем
Экстремальное значение а определяется уравнением cos a = ± sin а, т. е. tga = ±1, откуда критическое значение а = ±45°.
Согласно рис. 8 необходимо принять положительное значение критического угла. При найденном его значении вторая производная отрицательна
Следовательно, при закрое ткани под углом 45° площадь внутренней поверхности каркаса рукава S l , имеет максимальное значение. При увеличении диаметра такого рукава, происходящем при гидравлическом испытании, ткань каркаса размещается по меньшей поверхности. Это обстоятельство, наряду со сдвиговой жесткостью каркаса, затрудняет перемещение элементов конструкции рукава с тканевыми прокладками, чем и объясняется обычно наблюдаемое отставание увеличения диаметра рукава с тканевыми прокладками при разрыве против ожидаемого по расчету.
Дифференцируя уравнение (4), получаем:
Критическое значение угла определяется уравнением:
При найденном критическом значении угла величина: отрицательна, и тогда V l имеет максимальное значение.
Изложенные рассуждения применимы лишь для идеального каркаса, образованного двумя слоями навивки или обмоткой нитями малой толщины, к смещению которых, из-за наличия резиновой прослойки, не встречается внешних препятствий. Эти суждения не могут быть распространены на случай, когда а равно 0 и 90°.
Расчет рукавов по допускаемой нагрузке на элемент каркаса Исходные положения. При расчете напорного рукава определяют число прокладок рукава с установлением типа ткани, пряжи или проволоки, наиболее пригодных для каркаса. Для расчета задают исходные геометрические параметры рукава, конструктивные особенности каркаса и прочностные характеристики материала. Предполагается, что разрыв рукава происходит, если деформация наиболее напряженной его части - первого несущего слоя - достигает удлинения, равного удлинению материала при разрыве [8].
В напорных рукавах первый слой - внутренняя резиновая камера рукава, прочно соединенная с каркасом, - воспринимает радиально направленное гидростатическое давление р l приложенное по поверхности радиуса rl. Наружная поверхность камеры радиуса r 2 воспринимает давление р 2 , возникающее при воздействии каркаса. Резиновая камера образована материалом с коэффициентом Пуассона близким к 0,5.
Второй слой - каркас -- по внутренней своей поверхности радиуса r 2 испытывает радиальное давление Р 2 , а по наружной поверхности с r 3 - давление р 3 . Последнее можно принять равным нулю, исключая тем самым из расчета наличие и влияние третьего слоя - наружной резиновой обкладки.
В отличие от первого резинового слоя, второй слой - каркас, состоящий из ряда концентрически или спирально расположенных прокладок, элементы которых имеют некоторую возможность сдвига, обладает специфическими свойствами. Резинотекстильный каркас, составленный из материалов, модули упругости которых различаются примерно на 1-3 порядка, и позволяет рассматривать его как особую слойно-структурную конструкцию, представляющую собой анизотропный материал. Не обращаясь к специальному исследованию такого материала, рассмотрим каркас напорного рукава как конструктивную совокупность концентрически расположенных текстильно-арматурных слоев, соединенных резиновой массой. При этом учтем, что исходные свойства текстиля видоизменяются в технологических процессах резинового производства (прорезинивание ткани, трощение нитей, обращение их в оплетки, склеивание, вулканизация и пр.). Сделав это допущение, исследуем и оценим все факторы, так или иначе сказывающиеся на прочностных свойствах однородного каркаса.
· силы, возникающие в стенке рукава, воспринимаются в основном каркасом, как наиболее жесткой частью рукава;
· каркас - тонкостенный цилиндр, закрытый с торцов;
· наружная резиновая обкладка в расчет не принимается [2, с.137].
Влияние внутренней резиновой камеры рукава на передачу гидростатического давления. При передаче гидростатического давления внутреннюю резиновую камеру рукава рассматривают как цилиндрическую толстостенную трубу, прочно привулканизованную к текстильному каркасу и находящуюся в условиях трехмерного напряженного состояния. Поскольку деформации внутренней резиновой камеры, ограниченные каркасом рукава, незначительны, к резине применимы закон Гука и уравнения Ляме, относящиеся к расчету напряжений в толстостенных трубах (открытых с концов).
Допустив, что конструкция каркаса не позволяет резиновой камере изменять ее размеры в осевом и окружном направлениях, можно найти
При м' = 0,5, F () = 1 при любом соотношении радиусов рукава. При малой толщине резиновой камеры, когда r 2 = r l коэффициент F o тоже близок к единице независимо от значения м'.
При м' < 0,5 наличие резиновой камеры ведет к некоторому уменьшению нагрузки на каркас, которое тем больше, чем меньше м' и чем больше толщина резиновой камеры. Однако даже для рукава с внутренним диаметром 5 мм, толщиной камеры 2,5 мм и м'= 0,495 коэффициент F 0 составит 0,97.
Определение равновесного направления элементов каркаса. Считают, что каркас, несущий нагрузку внутреннего давления, изготовлен из прокладок, нитей или иных элементов, которые независимо от вида переплетения образуют две системы плотностью т, расположенные под одинаковыми, но разнонаправленными углами к образующей рукава (см. рис. 8). Допустим, что они нерастяжимы до момента разрыва, но учтем, как показывает эксперимент, что они могут смещаться с изменением угла взаимного положения.
Допустим также, что камера рукава - упругая среда, передающая гидростатическое давление, которое и действует на каркас (F o = 1).
Возможность смещения элементов приводит к изменению угла а. Поскольку нагрузки Т т и Т о (на линейную единицу) в слоях каркаса и слагающаяся из них нагрузка К элемента конструкции, зависят от значения углов б, то третьим расчетным уравнением и будет зависимость Т т /Т 0 от а. Часть длины, занятой каждым элементом (поток нитей, нить, плетенка, лента), в направлении образующей составит 1/m : sin б, а в направлении окружности сечения каркаса 1/т : cos б. При наличии двух систем элементов на 1 см длины в направлении образующей приходится 2m*sin б, а в направлении окружности -
2m*cosб элементов. Если К - нагрузка, приходящаяся на один элемент, то составляющая этой нагрузки в направлении образующей (ось х) будет K·cos б, a в направлении окружности (ось y) - K·sin б.
Нагрузка одного слоя каркаса Т 0 , приходящаяся на 1 см длины окружности профиля каркаса, будет
Поделив уравнение (6) на (6а), получим
Лишь при одном определенном направлении нитей T m /T 0 = 2, и тогда
Нагрузка Т m одного слоя каркаса, приходящаяся на 1 см длины образующей, составит: T m = 2 T 0
Следовательно, tg б = 1,4141 и угол «равновесного» состояния б р = 54°44'. Выше было показано, что этот угол соответствует максимальному объему цилиндра при постоянной длине спирального витка элемента каркаса.
Расчет нагрузки на элемент каркаса и общее уравнение расчета напорных рукавов. Если при определении К перейти от T m и T 0 к p l и d 2 , получим (при м' = 0,5)
Приняв К = k B , находим для реального однородного каркаса давление разрыва р в
где F l - коэффициент (при а в = а р F l = 4 sin 2 a = 8 cos 2 a = 2,667, значение р в рассчитывают из меньшего значения F l ): [С] - произведение ряда поправок, отражающих влияние конструкции, способов производства и испытания рукавов.
Поправочные множители расчетного уравнения. При расчете рукавных многослойных каркасов для корректировки и учета изменения прочностных и деформационных свойств материала каркаса (при переходе от суровья до состояния в рукаве), в уравнения для расчета тонкостенной оболочки вводят ряд поправок. Необходимо, чтобы эти поправки имели геометрический или физический смысл и могли быть установлены прямым экспериментом независимо друг от друга. В расчетные уравнения такие поправки могут входить в различных сочетаниях или отсутствовать в зависимости от видов конструкций каркасов, особенностей технологического процесса изготовления рукавов и упрощающих допущений.
Применительно к резинотекстильным каркасам поправки можно разделить на две группы.
1. Поправки С l и С 3 учитывают изменение размеров - от начальных (конструкционных) до тех, которые получает рукав перед разрывом, и к связанному с этим изменению плотности m.
Поправка С l отражает изменение диаметра вследствие смещения элементов конструкции каркаса при становлении угла а н до угла а в :
Поправка С lt в тех же условиях характеризует изменение шага витка элемента каркаса:
Отсюда значение определяет изменение т н элементов каркаса, переходящей в т в по мере становления каркаса. При заданных а н и полном становлении а в до а р значения С l имеют численные выражения и включаются в коэффициентF l .
Поправка С 3 связана с относительной длиной материала каркаса при одноосном растяжении. Если е' в - одноосное относительное удлинение материала суровья каркаса, а е Z - уменьшение этого удлинения вследствие технологических обработок в резиновом производстве, то
2. Поправки С 2 и С 4 (с четными индексами) отражают изменение средней прочности материала каркаса (от суровья до готового изделия), зависящее от конструкции каркаса и технологических факторов.
Поправку С 2 , учитывающую влияние толщины цилиндрической стенки каркаса и снижение ее прочности из-за неоднородности составляющих ее текстильных слоев, можно рассматривать как произведение двух сомножителей - С' 2 и С" 2 .
Для нахождения С 2 сделаем следующие допущения:
· всю нагрузку воспринимают лишь текстильные, соосно рас-положенные и конструктивно однородные слои каркаса;
· слои эти прочно соединены резиновыми прослойками;
· сдвиговые смещения текстильных элементов каркаса завершаются становлением их на равновесный угол а р .
Допустим также, что в такой конструкции происходит послойное снижение нагрузок, отвечающее зависимости Ляме для изотропных толстостенных открытых с обоих концов труб, нагруженных радиальным внутренним давлением р. Определив отсюда отношение тангенциальных напряжений последнего и первого слоев каркаса и принимая послойное снижение приближенно линейным, можем найти С 2 по зависимости:
С 2 = 0,5 [l + 2d 2 2 /(d 2 2 + d 2 3 )] ? l + iД /(l + 2Д),
Одновременно следует учесть, что даже в однородном резино-текстильном каркасе, как в любой системе с не строго одинаковыми механическими свойствами, могут обнаружиться слабые участки, приводящие к изменению названного распределения нагрузок и к снижению средней прочности слоев. Отсюда возможна поправка С" 2 ? 1 -A l (i - 1).
Поправка С 4 отражает влияние [2, с. 140]:
· неодновременности разрыва параллельно лежащих нитей (в pависимости от их числа и качества трощения);
· технологических процессов резинового производства (вытяжка, склеивание, вулканизация).
Этот комплекс влияний можно учесть произведением С 4 , С" 4 и С''' 4.
Поправка С 4 , например, при расчете оплеточных каркасов приближенно соответствует зависимости:
где р - число потоков в раппорте плетения. Для обычных двухпрядных плетений р = 2.
Поправка С" 4 как результат влияния переплетений обычно несколько выше единицы. Однако для очень плотных конструкций, изготовленных из низких номеров пряжи с высокой круткой, когда растяжение при разрыве сопровождается значительным изгибом и сдавливанием нитей, С l может быть и меньше единицы. В комплектах, состоящих из попарно разнонаправленных навивок и обмоток, также может обнаружиться упрочняющий эффект, хотя переплетения как такового нет.
Поправка С" 4 для оплеточных и резинотканевых каркасов практически несколько выше единицы; для каркасов из уплотненного текстиля, например обмоток из корда, несколько ниже.
1.3 Рукава с неоднородными каркасами
Возможность повышения гидравлической прочности напорных рукавов с однородными силовыми элементами в каркасе весьма ограничена. Увеличение сверх обычного числа тканевых прокладок или оплеток нецелесообразно и уменьшает изгибоспособность рукавов. Поэтому многослойные рукава иногда изготовляют с неоднородными каркасами различной конструкции, а также применяют пластмассы взамен резиновых элементов.
Существенные преимущества таких рукавов
· повышенная гидравлическая прочность и изгибоспособность при одинаковом расходе материалов, особенно при укреплении каркасов рукавов спиральными элементами;
· способность выдерживать совместное действие нескольких видов нагрузок;
· меньшая при одинаковой прочности стоимость рукава.
Различия в структуре каркасов и прочности составляющих их элементов усложняют расчеты. Особенно это сказывается в конструкциях, где жесткие элементы, например металлические спирали, расположены среди более растяжимых тканевых прокладок. В ранних приближенных расчетах таких рукавов сопротивление их разрыву гидравлическим нагружением принимали равным прочности отдельных конструктивных его деталей.
Рукава с неоднородными силовыми элементами в каркасе относят по их назначению к группам: напорные, всасывающие и напорно-всасывающие. По различиям в конструкциях каркасов выделяют следующие виды рукавов.
Рукава, каркасы которых укреплены спиральными элементами. Однородные слои каркаса в таком рукаве расположены на резиновой камере и укреплены снаружи спиралями (рис. 9).
Рис.9 Напорный рукав, усиленный металлической спиралью
Рукава с каркасами комбинированных конструкций. В них несущие слои, расположенные на резиновой камере, выполнены из одинаковых или разных по прочности и удлинению материалов, под одинаковыми или разными углами наложения силовых элементов в слоях. Пока такие конструкции представлены немногими видами (рис. 10).
Рис. 10 Напорный рукав комбинированной конструкции:
1 - резиновая камера; 2 - первый слой нитяной оплетки; 3 - металлическая спираль; 4 - резина, промежуточный слой; 5 - кордшнур; 6 - второй слой нитяной оплетки; 7 - резиновая обкладка
Рукава с жесткой камерой. В них камера - трубка представляет собой несущий элемент и дополнительно укрепляется оплетками из нитей или проволоки. Такие рукава применяются для передачи весьма агрессивных сред в широком интервале температур (от -81 до 300°С).
Разработки новых видов каркасов рукавов и иных рукавных конструкций продолжаются.
Всасывающие рукава работают под вакуумом, поэтому в них отсутствует многослойный тканевый каркас. Однако в тонкостенном рукаве круглое поперечное сечение при наличии местной нагрузки может легко измениться, что приведет к дальнейшему снижению его устойчивости при вакууме. Чтобы избежать этого, в стенки всасывающих рукавов вводят проволочную спираль, придающую каркасу необходимую жесткость и устойчивость как к местной, так и к равномерно распределенной внешней нагрузке. Немногочисленные тканевые слои таких рукавов оказывают ограниченное сопротивление их внутреннему гидравлическому давлению. Увеличение числа тканевых слоев при соответствующем подборе ткани упрочняет рукава и позволяет применять их как напорно-всасывающие.
В зависимости от назначения и условий работы резинотканевые рукава с металлическими спиралями разделяют на две группы: всасывающие, работающие под разрежением, и напорно-всасывающие, работающие под давлением или под разрежением.
Всасывающие и напорно-всасывающие рукава изготовляют с внутренним диаметром от 16 до 325 мм. Рукава обеих групп должны выдерживать разрежение не менее 79,8 кПа без деформаций и расслаивания. Испытательное давление для всасывающих рукавов с внутренним диаметром до 75 мм составляет 0,3 МПа, а свыше 75 мм - 0,2 МПа. Рабочее давление для напорно-всасывающих рукавов от 0,35 до 1 МПа [3, с.111].
Для напорно-всасывающих рукавов с диаметром до 75 мм испытательное давление отвечает двойному рабочему, а для рукавов с диаметром свыше 75 мм - полуторному рабочему. Запас прочности в напорно-всасывающих рукавах - не менее трехкратного, а в рукавах, предназначенных для газов (например, воздух, кислород), - не менее пятикратного.
Конструкционные элементы во всех типах этих рукавов следующие: внутренняя резиновая камера, одна или несколько тканевых прокладок, одна проволочная спираль, промежуточный резиновый слой, одна или несколько тканевых прокладок. На рукавах для разбавленных растворов неорганических кислот и щелочей, кроме того, имеется наружная резиновая обкладка. Наличие не менее одной тканевой прокладки под проволочной, спиралью устраняет возможность повреждения камеры при последующих операциях сборки. Слои в напорно-всасывающих рукавах для перекачки бензина, топлива Т-1, дизельного топлива и масел под вакуумом и под давлением располагаются следующим образом: внутренняя спираль (стальная оцинкованная проволока), тканевая прокладка, резиновый слой, тканевые прокладки, резиновый слой, наружная прорезиненная тканевая прокладка и наружная спираль из оцинкованной проволоки. Такие рукава должны выдерживать: рабочее давление 0,5 МПа; испытательное гидравлическое давление 1 МПа; разрывное давление не менее 1,5 МПа.
Рукава для бензина показаны на рис. 11.
1,5 - металлические спирали: 2, 4, 7 - тканевые прокладки; 3, 6 - резиновые слои; 8 - тканевая обкладка
Для изготовления всасывающих рукавов применяют ткани Р-2, Р-3, Р-4. Для некоторых типов рукавов синтетическое волокно (например, из поливинилхлорида) большого сечения постепенно заменяет проволоку. На резиновую камеру наматывают сплошную спираль из твердого поливинилхлорида круглого сечения диаметром около 0,5 см, затем наружный слой резины с высоким сопротивлением истиранию. Такие рукава имеют повышенную прочность, применение их рекомендуется во взрывоопасных условиях.
К рукавным изделиям можно отнести трубки гофрированные для противогазов и иные подобные им изделия. Сопротивление смятию и повышенная гибкость в них создаются резинотекстильными гофрами, а иногда и усиливающими их металлическими кольцами.
Для обеспечения необходимой радиальной жесткости и устойчивости под местной нагрузкой, а также под действием внешнего гидростатического давления всасывающие рукава снабжают проволочной спиралью с углами наложения (угол подъема винтовой линии к направлению диаметра в сечении рукава) спирали до 10° или другими видами армирования. Такая спираль с модулем продольной упругости материала на четыре порядка больше, чем модуль упругости резины является основным, несущим нагрузку, элементом конструкции. Она воспринимает сопротивление смятию рукава. Резина, а также текстильные (тканевые, оплеточные, навивочные) слои, положенные под углом 45-55°, в основном служат связующими элементами.
изгибоспособность напорный всасывающий рукав каркас
2. Расчет изгибоспособности рукавов
Рукава обладают значительной изгибоспособностью, выгодно отличающей их от металлических, бетонных или стеклянных труб; только высокие или низкие температуры или агрессивные рабочие среды, исключающие применение рукавов, вынуждают конструкторов вводить в жесткие системы различ
Рукава гидравлические курсовая работа. Производство и технологии.
Реферат На Тему Стресс И Пути Его Предупреждения
Курсовая работа по теме Проект создания дендропарка
Реферат: Концепция профильного образования Модель образовательных учреждений с профильным обучением
Курсовая работа: Селекция гороха сорта "Чишминский-95"
Курсовая работа по теме Право пользования дикими животными
Курсовая работа по теме Проектирование станочного приспособления для обработки паза
Аннушка Работала Больничным Клоуном Сочинение 15.3
Готовой Продукция Курсовая Работа
Разбор Декабрьского Сочинения Егэ 2022
Контрольная работа по теме Разработка паспорта профилактики АТС для обеспечения безопасности дорожного движения
Развитие Органов Мужской Половой Системы Реферат Гистология
Starlight 8 Контрольные Работы
Реферат На Тему Особенности Профессии Финансового Менеджера
Дипломная работа: Личностно-ориентированный подход как важное условие эффективности процесса обучения
Сочинение Мой Верный Друг 5 Класс
Реферат по теме Исторические типы общества
Контрольная работа: Основы бухгалтерского учета предприятия
Курсовая Работа На Тему Жовтень 1917 Року В Сучасній Літературі
Реферат по теме Психология ораторского искусства
Реферат: Государственный переворот
Метафорична репрезентація біатлону у спортивному коментарі - Иностранные языки и языкознание статья
Функции и задачи Совета Безопасности РФ - Государство и право реферат
Эволюция колониальной политики германской империи в 1871-1914 гг. - История и исторические личности курсовая работа