Спосіб підвищення жорсткості полімерних труб та конструкцій з стільниковою стінкою

Реферат: Спосіб підвищення жорсткості полімерних труб та конструкцій з стільниковою стінкою включає герметизацію порожнини поліетиленової трубки в стінці з торців та заповнення внутрішнього об'єму рідиною під тиском. UA 80531 U (54) СПОСІБ ПІДВИЩЕННЯ ЖОРСТКОСТІ ПОЛІМЕРНИХ ТРУБ ТА КОНСТРУКЦІЙ З СТІЛЬНИКОВОЮ СТІНКОЮ UA 80531 U UA 80531 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до проектування і виготовлення полімерних труб і конструкцій з порожнинною (стільниковою) будовою стінки для водопостачання, зберігання технологічного середовища та його відведення. Відомі конструкції полімерних спірально намотаних труб з одно- та двошаровою стінкою [1, 2]. Також відомі каналізаційні колодязі СТУ У В.25-45.630336890-012, резервуари питної води, водонапірні башти, колони вертикального і горизонтального типу з стільниковою стінкою [3, 4]. Основним елементом таких конструкцій є порожнинна стінка, яка виготовлена на спеціальних пристроях шляхом безперервної намотки звичайних водопровідних трубок з їх одночасним екструзійним зварюванням і заповненням міжвиткових проміжків розплавленою масою із внутрішньої і зовнішньої сторін. Кількість шарів стінки (один або два) визначається із врахуванням внутрішнього і зовнішнього тисків, які повинен витримувати виріб протягом терміну експлуатації. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб підвищення кільцевої жорсткості стінки трубопроводу або резервуара для зниження питомої матеріалоємності при забезпеченні несучої здатності протягом періоду експлуатації. Особливістю використання способу виготовлення стінки труби шляхом безперервної намотки звичайної поліетиленової водопровідної трубки є низька матеріалоємність, із забезпеченням необхідної кільцевої жорсткості на стиск. Нами розроблено спосіб для підвищення такої кільцевої жорсткості. Поставлена задача вирішується тим, що водопровідну неперервно намотану трубку з одного торця заварюють, а з протилежного, через кран, заповнюють робочою рідиною під тиском з наступною герметизацією, підвищуючи тим кільцеву жорсткість до необхідної величини (допустимої). Критичну величину внутрішнього тиску для водопровідної поліетиленової трубки встановлюють в залежності від її типорозміру за формулою: 2 r p B ln rb , 3 де r і rb зовнішній і внутрішній радіуси трубки відповідно, B - границя міцності матеріалу. Для експериментального підтвердження зміни кільцевої жорсткості від величини внутрішнього тиску виготовлено герметичне кільце зовнішнього діаметра D = 630 мм із полімерної трубки зовнішнього діаметра d = 35 мм і товщиною стінки t = 3 мм (див. креслення). Кільце 1 за допомогою водяного насоса 2 через трубку 3 наповнюють водою до різного тиску р, який вимірюють манометром 4, після чого закривають кран 5. Заміряють зовнішній діаметр кільця D, а після цього його встановлюють вертикально і підвішують вантаж 6 у найвищій точці. З кожним підвішенням вантажу заміряють величину прогину f. Процедуру повторюють при відсутності у трубці тиску, тобто при відсутності рідини у трубці. Відносну зміну жорсткості заповненої під різним тиском р і незаповненої трубки визначають за співвідношенням f 0/f (де f0 прогин кільця без рідини), що вказує, у скільки разів зросла кільцева жорсткість трубки при тиску p = pном порівняно із випадком, коли тиск у трубці р = 0. Приклад. Кільце зовнішнього діаметра D = 630 мм зварене із поліетиленової трубки d = 35 мм і товщиною стінки t = 3 мм заповнювали водою під тиском 0,1; 0,5; 0,8; 1 МПа за схемою, показаною на кресленні. Після цього до труби підвішували 5 кг і заміряли прогин кілька f за допомогою лінійки. Результати експериментальних досліджень при різних внутрішніх тисках у трубці наведено у таблиці. Таблиця № п/п 1 2 3 4 5 D, мм 630 630 630 630 630 p, МПа 0 0,1 0,5 0,8 1,0 f, мм 82 71 65 55 40 f0/f 1,0 1,15 1,26 1,49 2,05 45 Таким чином, наповнивши трубку рідиною під тиском р = 1 МПа, кільцеву жорсткість збільшили майже у 2 рази. 1 UA 80531 U 5 10 Джерела інформації: 1. Корпорация "Энергоресурс-инвест" представляет новую технологию производства крупногабаритных полимерных изделий с пустотелой (сотовой) конструкцией стенки // Полимерные трубы. - 2007, № 2. - С. 6-7, 2. Великогабаритні полімерні конструкції з пустотілою (стільниковою) будовою стінки // Вода і водоочисні технології. - 2008, № 5. - С. 65-66. 3. Корпорація "Енергоресурс-Інвест". Технічна пропозиція. Виробництво труб, елементів та обладнання для будівництва систем теплопостачання, водопостачання і водовідведення. ISO 9001:2008. - С. 18. 4. Крупак І.М. Інженерні мережі з полімерів. - Львів: ЕКОінформ, 2008. - 372 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Спосіб підвищення жорсткості полімерних труб та конструкцій з стільниковою стінкою, у якому для підвищення несучої здатності ємкостей труб із пустотілою стінкою порожнину поліетиленової трубки в стінці з торців герметизують, а внутрішній об'єм заповнюють рідиною під тиском. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2