Способ монтажа полимерных элементов на цилиндрических поверхностях детали

 

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно химического, и может быть использовано при изготовлении деталей, работающих в особо агрессивных средах при повышенных температурах и давлениях, в частности, при изготовлении деталей, работающих в особо агрессивных средах при повышенных температуре и давлении, в частности, при изготовлении тройников, труб с боковыми отводами, предназначенными для размещения в них электродов, термопар и др. Целью изобретения является повышение качества соединения полимерного элемента их фторопласта с цилиндрической поверхностью детали, имеющей боковые отводы, расположенные перпендикулярно ее цилиндрической поверхности. В способе монтажа полимерных элементов на цилиндрических поверхностях детали, заключающемся в деформировании полимерных элементов до необходимых для посадки размеров с помощью оправок, охлаждении элементов до температуры стеклования полимера, освобождении их от оправок и свободной установки элементов на посадочные места с последующим нагревом до температуры, обеспечивающей полное восстановление размеров полимерных элементов, для достижения цели изобретения перед деформированием полимерные элементы предварительно нагревают до температуры, находящейся в интервале между температурой стеклования и температурой плавления полимера, при этом предварительный нагрев полимерных элементов, их деформирование и нагрев на посадочных местах производят в зоне расположения боковых отводов, длина которой определяется интервалом 3,52Н≤L≤8,10 Н, где L - длина зоны, в центре которой расположен боковой отвод, Н - высота бокового отвода. 8 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (51)5 В 29 С 65/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 443 1340/23-05 (22) 26.05.88 (46) 30.03.90. Бюл. Р 12 (71) Научно †производственн объединение "Нефтехимавтоматика| (72) M.Ä.Ïàðèçåíáåðг, В.A.Ðÿáöåâ, М.Н.Бокшицкий и А.N.Ãðoìoâ (53) 678.027(088.8)

1 (56) Авторское свидетельство СССР

N- 383929, кл. F 16 3 15/32, 1970. (54) СПОСОБ МОНТАЖА ПОЛИМЕРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЯХ ДЕТАЛИ (57) Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно химического, и может быть использовано при изготовлении деталей, работающих в особо агрессивных средах при повышенных температурах и давлениях, в частности, при изготовлении деталей, работающих в особо агрессивных средах при повышенных температуре и давлении, в частности, при изготовлении тройников, труб с боковыми отводами, предназначенными для размещения в них электродов,термопар и др. Целью изобретения является повышение качества соединения полимерного элемента их фторопласта

Изобретение относится к машино-! строению, преимущественно химического, и может быть использовано при изготовлении деталей, работающих в особо агрессивных средах при повышен2 с цилиндрической поверхностью детали, имеющей боковые отводы, расположенные перпендикулярно ее цилиндрической поверхности. В способе монтажа полимерных Элементов на цилиндрических поверхностях детали, заключающемся в деформировании полимерных элементов до необходимых для посадки размеров с помощью справок, охлаждении элементов до температуры стеклования полимера, освобождении их от справок и свободной установки элементов на посадочные места с последующим нагревом до температуры, обеспечивающей полное восстановление размеров полимерных элементов, для достижения цели изобретения перед деформированием полимерные элементы предварительно нагревают до температуры, находящейся в интервале между температурой стеклования и температурой плавления полимера, при этом предварительный нагрев полимерных элементов, их деформирование и нагрев на посадочных местах производят в зоне расположения боковых отводов, длина которой определяется интервалом 3,52Н и L и 8, l0 Н, где Ь длина зоны, в центре которой расположен боковой отвод, Н вЂ” высота бокового отвода. 8 ил. 1 табл. ных температурах и давлениях, в частности, при изготовлении тройников, труб с боковыми отводами, предназначенными для размещения в них электродов, термопар и др.

1553400

Целью изобретения является повышение качества соединения полимерного элемента из фторопласта с цилиндрической поверхностью детали, имеющей боковые отводы, расположенные перпендикулярно ее цилиндрической поверхности.

На фиг.1 приведена схемадеформирования фторопластового элемента с боковым отводом; на фиг.2 — фторопла" стовый элемент с двумя боковыми отводами; на фиг ° 3 — приспособление для предварительного нагрева и деформирования фторопластового элемен( та с двумя боковыми отводами;на фиг.4то же, вид А на фиг.3; на фиг.5 — металлическая деталь с установленным на посадочное место фторопластовым элементом и приспособлением для восстановления его первоначальных размеров и формы; на фиг.6 — то же, раз рез Б-Б на фиг ° 5; на фиг.7 — график зависимости. степени восстановления боковых отводов (P ) фторопласто- 25 вого элемента; на фиг.8 — деталь, на цилиндрической поверхности которой смонтирован фторопластовый элемент согласно предлагаемого способа. 30

Пример монтажа фторопластового элемента с двумя боковыми отводами на цилиндрическую поверхность детали, имеющей боковые отводы.

При комнатной температуре фторопластовый элемент 1 с боковыми отводами 2 (см. фиг.2) устанавливают в.корпус 3 приспособления (см.фиг.3, 4). Корпус 3 имеет целевые вырезы, позволяющие вставить в него фторопластовый элемент 1 с боковыми отводами 2, высота которых Н = 35 мм.

С помощью кронштейнов 4 и стяжек 5 на фторопластовый элемент 1 в зоне расположения боковых отводов 2 ус- 45 танавливают кольцевые нагреватели, состоящие из металлического корпуса

6 и размещенной в нем нагреватель ной спирали 7. На боковые отводы

2 надевают снабженные прорезями грибообразные оправки 8, предназначенные для деформирования фторопластового элемента 1, которые фиксируют обоймами 9, закрепленными к корпусу 6. Затем внутрь фторопластового элемента 1 устанавливают ограничитель 10, к которому крепят стяжку

11 с отверстием. После этого через боковые отводы 2 и отверстие в стяжке 11 пропускают резьбовую стяжку

12, на которую наворачивают маховик

13 и стопор 14, а внутрь фторопластового элемента 1 устанавливают ограничитель 15, фиксируя; его стяжкой 11 ° Расстояние между ограничителями 10 и 15, фиксируемое стяжкой

11, равно 180 мм. После этого на корпус 3 надевают холодильники 16. В собранное таким образом приспособление через штуцера 17 холодильников

16 подают проточную воду, а на нагревательные спирали 7 подают напряжение 36 В и производят предварительный нагрев в зоны до температуры,находящейся в интервале между температурой стеклования (127 С) и т.пл. (327 С) фторопласта, в данном случае до -(290+10) С, которую контролируо ют термопарой, пропущенной через сквозные отверстия в нагревателях.

В зоне между ограничителями 10 и 15 обеспечивают возможность свободного теплового расширения фторопластовоI

ro элемента 1 при нагревании за счет того., что корпус 3 в этой зоне изготавливают с внутренним диаметром, на 6% превышающим диаметр фторопластового элемента 1, в результате чего при сборке приспособления, представленного на фиг.3, образуется зазор в зоне между фторопластовым элементом 1 и корпусом 3, а также корпусами 6 и оправками 8. При достижении (290+10) С фторопластовый элемент 1 выдерживают при этой температуре в течение 30 мин, после чего, вращая. маховик 13 по часовой стрелке, приводят в движение оправки 8, которые деформируют фторопластовый элемент 1 в зоне Ь до размеров, необходимыми для свободной установки элемента 1 на посадочное место ° Деформации производят до тех пор, пока расстояние между торцами боковых отводов 2 не станет равным внутреннему диаметру цилиндрической поверхности фторопластового элемента 1. В этот момент ограничительная прорезь каждой оправки 8 касается своего стопорного винта 18, после чего отключают подачу напряжения на спирали 7 и, подавая через штуцер 19 хладагент в зону деформирования L, производят охлаждение до температуры стеклования фтоа ропласта, т.е. до 127 С.Скорость пущенной в корпус 31 через клеммную коробку 35. Степень восстановления первоначальных размеров оценивают по величине зазора между торцом втулки 22 и маховиком 25. При этом перед нагревом величина зазора равна нулю.

В процессе и выдержке при заданной температуре этот зазор увеличива10 ется за счет подъема боковых отводов

2 фторопластового элемента 1 в результате е"o восстановления. При достижении величины зазора, равной высоте Н (35 мм) бокового отвода 2„происходит полное восстановление первоначальных размеров фторопластового элемента 1, соответствующих размерам цилиндрической поверхности детали 20. После этого маховики 25 вращают по часовой стрелке до упора верхних частей стержней 23 в ограничители 26. Отключают подачу напряжения на спираль 32 и, подавая через штуцер 36 хладагент в. зону, охлаждают до температуры стеклования фтоо ропласта, т.е. до 127 С. Скорость охлаждения составляет 15-20 град/мин.

После этого приспособление разбирают и оценивают качество внутренней

I поверхности фторопластового элемента

1, а также измеряют фактическую степень восстановления боковых отводов

2 в боковых отводах 21 детали 20. Полное восстановление первоначальных

35 размеров фторопластсвого элемента при нагреве элемента 1 на посадочном ме- . сте в детали 20 наблюдается при условии проведения упомянутой операции нагрева- в зоне, 3,52 Н 8, 10 Н в ин4О тервале температуры между температурой стеклования (127 С) и плавления о (327 С) фторопласта, что подтверждается данными, приведенными в табл.1 и на фиг,7.

Еак видно из данных фиг.7 и

-табл.1 при выходе за границы температурного интервала и зоны наблюдается неполное восстановление первоначальных размеров фторопластового элемента 1, сопровождаемое наличием пузырей и складок на его поверхности. При этом увеличение оптимальной температуры нагрева эле5 мента на посадочном месте, лежащей в пределах 127-327 С, приводит к ускорению процесса восстановления.

Так, при нагреве фторопластового элемента 1 на посадочном месте до

5 1553400 охлаждения составляет 15-20 град/мин.

После охлаждения до температуры стеклования фторопласта подачу воды в водяной холодильник 10 и подачу хладагента в штуцер 19 прекращают и разбирают приспособление. Освобожденный от оправок элемента l свободно устанавливают на посадочное место в металлическую деталь 20 (см.фиг.5 и 6) для последующего нагрева, обеспечивающего полное восстановление размеров фторопластового элемента 1, соответствующих размеров цилиндрической поверхности металлической детали 20. Для обеспечения операции нагрева на посадочном месте применяют приспособление, изображенное на фиг.5 и 6. При установке фторопластового элемента 1 на посадочное ме,сто в металлическую деталь 20 соблюдают соосность боковых отводов 21 детали 20 и боковых отводов 2 фторопластового элемента 1.Для этого на боковые отводы 21 жестко крепят втулки 22 с прорезями на их боковых поверхностях. В каждой втулке 22 устанавливают центрирующий стержень

23 таким образом, чтобы он одновременно проходил через боковой отвод

2 фторопластового элемента i. Стержень 23 снабжен по концам резьбой, на которую наворачивают гайку 24 и — маховик 25 с ограничителем 26. Для исключения возможности поворота стержня 23 относительно втулки 22 предусмотрен штифт 27. После этого внутри фторопластового элемента 1 размещают ограничители 28 и 29, расстояние между которыми oC, = 180 мм фиксируют стяжкой 30 ° На стяжке устанавливают нагреватель, состоящий из металлического корпуса 31 с размещенной в нем спиралью 32. Затем внутри фторопластового элемента устанавливают холодильники 33. В собранное таким образом приспособление через штуцера 34 холодильников 33 подают проточную. воду, а на нагревательную спираль 32 подают напряжение 36 В и производят нагрев зоны фторопластового элемента f на посадочном месте в детали 20 до тем-. пературы, обеспечивающей полное восстановление первоначальных размеров фторопластового элемента 1, соответствующих размерам цилиндрической поверхности детали 20. Эту температуру контролируют термопарой, про1553400

20 о

Температура, С

Качество

Кривые„

Р (фиг.8) поверхности фторопластоваго элепредварительного нагрева фторопластового нагрева перед деформа. цией элемента на поса мента дочном месте

Отсутствие дефектов в диапазоне

3,52 Н

8,10 Н

290+10

1 290210

1 50+10

290+10

150+10

110+5

Пузыри и складки при любых значениях

То же

11

4 340110

5 290,+ 10

6 290+ 10

7 110+5

290+10

110а5

340+10

340 10

/ (2901.10) С .полное восстановление раз меров происходит за (30+5) мин, тог,да как прй нагреве до (150 10) С— за (120+15) мин. Данные приведенУ

5 ные в табА.1 и на фиг.7, подтвержда, .«6. — с ют также правильность выбора темпе Ратурного интервала, лежащего в пределах 127-327 С при проведении oneо рации предварительного нагрева перед

-деформацией.

Использование предлагаемого спо соба обеспечивает качественный монтаж фторопластового элемента на цилиндрическую поверхность детали с боковыми отводами (см. фиг.8), что обуславливают высокую долговечность и работоспособность такого элемента. Формула изобретения

Способ монтажа полимерных эле ментов на цилиндрических поверхностях детали, заключающиися в деформировании полимерных элементов до необходимых для посадки размеров с помощью оправок, охлажцении элементов до температуры стеклования полимера, освобождении их от оправок и свободной установки элементов на посадочные места с последующим нагревом до температуры, обеспечивающей полное восстановление размеров полимерных элементов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества соединения полимерного элемента из фторопласта с цилиндрической поверхностью детали, имеющей боковые отводы, расположен ные перпендикулярно цилиндрической поверхностй детали, перед деформированием полимерные элементы предварительно нагревают до температуры, находящейся в интервале между температурой стеклования и температурой плавления полимера, при этом предварительный нагрев полимерных элементов, их деформирование и нагрев на посадочных местах производят в зоне расположения боковых отводов, длина которой определяется интервалом 3,52H L 6 8, 10Н, где Ьдлина зоны, в центре которой расположен боковой отвод, Н вЂ” высота бокового отвода.

1553400

Юи34

155 340() 1553400

2 3 Ф 5 Е 7 8 9 10 11 ео Цн (Юи огоанициФие. 7 mezeci) 1553400

Составитель И.Фролова

Редактор А.Долинич Техред M.Õîäàíè÷ Корректор Г .Иаксимишинец

3 1каз 429 Тираж 530 Подписное

ВфИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 б

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101