Неразьемное соединение

 

,с

«3

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 596772 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 01. 06. 76 (21)2367721/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05 03.78.Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания )4.М,,7о. (51) М. Кл.

F 16 i. 47/00

Гасударствеииый комитет

Совета 1йииистров СССР по релам иэооретеиий и открытий (53) УДК 621.282. (088.8) В. B. Полтавцев, Е. В. Мешков, С. И, Афанасьев и Ю. B. Фролов-Бвгреев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Ленинградский ордена Красного Знамени механический институт (54) HEPA3ЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к соединениям пластмассовых труб с металлическими деталями.

Известно соединение пластмассовых труб с металлической концевой деталью, путем развальцовки конца трубы (1). У термопластичных пластмассовых труб развальцовка может быть выполнена на сборке с концевой деталью, а у термореактивных — только в процессе изготовления трубы.

Недостатком этого соединения является локальный характер передачи нагрузки к стенке трубы на кромке развальцовки, где возникают большие местные напряжения, вследствие чего не обеспечивается равнопрочность конструкции.

Этот недостаток обусловлен особенностями физического строения большинства пластмасс и высокой степенью анизотропии их механических характеристик.

Известно также неразъемное соединение трубы из пластмассы с металлической концевой деталью, в котором несущая способность соединения обеспечивается за счет склейки пластмассовой трубы с металлической законцовкой внахлест, с предварительной разделкой сопрягаемых поверхностей на «ус» (2).

Недостатком известного соединения является ограниченная несущая способность клеевых соединений, особенно при склейке пластмасс с металлом, когда практически невозможно добиться равнопрочности соединения и основного материала.

Целью изобретения является повышение несушей способности соединения, технологичности изготовления.

Для этого в известном неразъемном соединении трубы из пластмассы с металлической концевой деталью, склеенных между собой внахлест, металлическая концевая деталь снабжена шипами, зафиксированными в материале трубы. Кроме того, с целью улучшения технологичности формирования соединения, шипы выполнены на листовом металлическом материале, скрепленном с металлической концевой деталью. Для достижения поперечной сшивки вершины шипов загнуты и образуют замок типа скобы. 20

На фиг. 1 изображено неразъемное соединение, продольное сечение; на фиг. 2 — сечение неразъемного соединения с шипами, выполненными на листовом металлическом материале, скрепленном с концевой деталью; на l5 фиг. 3 — вид шипов на листовом материале..

596772

Неразьемное соединение состоит из плас массовой трубы 1 и металлической концевой детали 2, склеенных между собой внахлест, причем металлическая концевая деталь 2 снабжена шипами 3, зафиксированными в материале трубы.

Технологические особенности изготовления металлической концевой детали с шипами в некоторых случаях предполагае раздельное изготовление шипов и концевой детали. В этих условиях целесообразно выполнить шипы на листовом металлическом материале 4 с последующим его скреплением с металлической концевой деталью, например, пайкой либо сваркой (фиг. 2).

Существенной особенностью предлагаемого соединения является то, что шипы пронизывают арматуру трубы без нарушения ее непрерывности. Благодаря этому исключается ослабление поперечного сечения трубы и достигается равнопрочность конструкции соединения. Результаты исследования по выбору оптимальных поперечных размеров шипа показали, что они не должны превышать 3 мм, причем с их уменьшением эффективность шипов растет при одной и той же плотности их расположения. Здесь под плотностью расположения подразумевается отношение поверхности, .знимаемой шипами к общей сопрягаемой поверхности трубы с концевой деталью.

Геометрическая форма шипов должна исключать острые грани на их опорной поверхности с целью снижения концентрации напряжений. Нри этом радиус вершины шипа IIc должен превышать четверти диаметра нити, используемой в качестве арматуры. 1Iоследнее требование обусловлено беспрепятственной укладкой арматуры на шипы либо их внедрение в материал стенки трубы на стадии формирования соединения.

I IpII нагружении такой к инструкции неразьемного соединения осевой г астягивающей силой в работу включены шипы концевой детали. Взаимодейс гвие металлической концевой детали со стенкой трубы через шипы носит точечны:l характер, благодаря чему достигается равномерность: передачи нагрузки и, как следствие, увеличение несущей способности соеди нения. 1 акое конструктивное решение позволяет разгрузить клеевой шов, функцией которого остается обеспечение герметичности соединения. Кроме того, склейка шипов с материалом стенки трубы содержит в себе дополнительный эффект, заключающийся в поперечной сшивке соединяемых деталей, что очень важно при их нагружении внутренним давлением. В этом случае, вследствие существенной разницы упругих характерис як материалов скрепленных деталей в клеевом шве возникают весьма опасные напряжения раздира, определяющие концентрацию напряжений и прочность соединения. Эффект поперечной сшивки может быть оценен по формуле

q = 4 AH/d, где q — эффективность поперечной сшивки, приведенная к внутреннему давле) р нию, кг/cM ; — поверхностная плотность расположения шипов;

Hd — высота и диаметр шипа;

t — прочность склейки шипа с материалом труоы; то есть, при f=- 10%; Н/d =3 — 5 и

-, =-100 кг/см .

Эффективность поперечной сшивки может превышать рабочее давление в трубе и достигает в данном случае 120 — 200 кг/c» .

Существенное повышение эффективности по перечной сшивки достигается тем, что вершины шипов загнуты таким образом, Iro образуют замок типа «скооы».

Внедрение предлагаемой конструкции неразъемного соединения трубы из пластмассы

25 с металлической концевой деталью в производстве даст положительный эффект.

Формула изобретения

1. Неразъемное соединение, содержащее трубу из пластмассы и металлическую концевую деталь, склеенные внахлест, отличающееся тем, что, с целью повышения несущей способности соединения, металлическая концевая деталь снабжена шипами, зафиксированными в материале трубы.

2. Неразъемное соединение по п. 1, отличающееся тем, что, с целью улучшения технологичности выполнения соединения, шипы выполнены на листовом металлическом материале, скрепленном с металлической концевой деталью.

3 Неразъемное соединение по п. 1 и 2, отличающееся тем, что шипы загнуты таким образом, что образуют с материалом трубы за4 мок типа «скобы».

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Бокин М. Н. и Цыплаков О. Г. Расчег и конструирование деталей из пластмассы, М., «Машиностроение», 966, с. 126.

50 2. Цыплаков О. Г. Судовые трубопроводы из стекл пластиков, Л., «Судостроение», 1967, с. 195.

596(72

2 3

Puz. 7 Puz 2

Puz 3

Составитель Б. Байков

Редактор Ю. Чечюканов Техред О. Луговая Корректор С. Патрушева

Заказ 1090/37: Тираж 1 !98 Подписное !

/НИИПИ Государственного комитета Говета Министров ССГР по дслаги изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 45

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4