[go: up one dir, main page]

RU2147355C1 - Reinforced pipe envelope for high pressure - Google Patents

Reinforced pipe envelope for high pressure Download PDF

Info

Publication number
RU2147355C1
RU2147355C1 RU98117041A RU98117041A RU2147355C1 RU 2147355 C1 RU2147355 C1 RU 2147355C1 RU 98117041 A RU98117041 A RU 98117041A RU 98117041 A RU98117041 A RU 98117041A RU 2147355 C1 RU2147355 C1 RU 2147355C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
shell
flanges
frame
threads
Prior art date
Application number
RU98117041A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Конкин
А.Ф. Романов
Б.Г. Майоров
В.Д. Морозов
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-производственное предприятие "Спецмаш"
Открытое акционерное общество "Центральный научно- исследовательский институт специального машиностроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-производственное предприятие "Спецмаш", Открытое акционерное общество "Центральный научно- исследовательский институт специального машиностроения" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-производственное предприятие "Спецмаш"
Priority to RU98117041A priority Critical patent/RU2147355C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2147355C1 publication Critical patent/RU2147355C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

FIELD: pipes-envelopes. SUBSTANCE: flanges of pipe-envelope are provided with elasto-flexible circular tail-pieces made integral. These tail-pieces have convex curvature and are smoothly engageable over external surfaces with circular radial recesses in bases of flanges. Inner protective coat is provided with elasto-flexible circular collars projecting inside pipe-envelope and overlapping the end faces of protective inserts mounted in central passages of flanges. Circular radial grooves of flange bases are used for receiving thin-walled elasto-flexible circular gaskets made from rubber-like matter and fixed by turns of load-bearing framework made from composite material. EFFECT: enhanced strength and reliability of pipe-envelope. 7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к трубам-оболочкам из композиционных материалов, в частности к армированным трубам-оболочкам для высокого давления, используемым в качестве несущих корпусных деталей, находящихся в условиях нагружения кратковременного воздействия избыточного давления высокотемпературного газового потока, например в корпусах РДТТ. The invention relates to pipes-shells made of composite materials, in particular to reinforced pipes-shells for high pressure, used as load-bearing body parts, which are under short-term loading conditions of excessive pressure of a high-temperature gas stream, for example, in solid-propellant rocket motors.

К трубам-оболочкам из композиционных материалов предъявляются повышенные требования по прочности, надежности и эффективности использования в условиях воздействия избыточного давления газового потока в составе двигателя, в напряженно-деформированном состоянии должны обеспечивать надежную работу, нести внешние нагрузки без разрушения составляющих их узлов и деталей. Cladding pipes made of composite materials are subject to increased requirements for strength, reliability and efficiency of use under conditions of excessive pressure of the gas stream in the engine, in a stress-strain state should ensure reliable operation, bear external loads without destroying their components and parts.

Известна армированная труба-оболочка для сверхвысокого давления, содержащая силовой каркас из слоистого композиционного материала и фланцы, установленные по полюсным отверстиям днищ, скрепленные с каркасом по конгруэнтным профилированным поверхностям со ступенчато расположенными на них кольцевыми выступами (American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1981, S. 341-348, Development of Thickwalled composite pressure vessels for Ultra-high internal pressure). A reinforced sheath tube for ultrahigh pressure is known, comprising a power frame made of layered composite material and flanges mounted along the pole holes of the bottoms, fastened to the frame along congruent shaped surfaces with stepwise arranged ring protrusions (American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc. 1981 , S. 341-348, Development of Thickwalled composite pressure vessels for Ultra-high internal pressure).

К недостаткам известной трубы-оболочки следует отнести неравномерное распределение армирующего материала в пределах кольцевого выступа каждой ступени и наличие за ними утонение слоев, разрушение каркаса в зоне полюсных отверстий из-за повышенной концентрации напряжений и выдавливание фланцев. The disadvantages of the known pipe-shell include the uneven distribution of the reinforcing material within the annular protrusion of each stage and the presence of thinning layers behind them, the destruction of the frame in the area of the pole holes due to the increased stress concentration and extrusion of the flanges.

Известна также армированная труба-оболочка аналогичной конструкции, в которой в местах утонений предусмотрено изменение угла расположения армировки, введение усилений (патент США N 4438858, НКИ 220-3, 1984). Also known is a reinforced shell pipe of a similar design, in which, in places of thinning, a change in the angle of the reinforcement is provided, the introduction of reinforcements (US patent N 4438858, NKI 220-3, 1984).

Известна также армированная труба-оболочка для сверхвысокого давления, содержащая силовой каркас из слоистого композиционного материала и фланцы, установленные по полюсным отверстиям днищ, скрепленные с каркасом конгруэнтными профилированными поверхностями со ступенчато расположенными на них кольцевыми выступами, находящимися в зацеплении с опорными кольцевыми поясками выпуклой и вогнутой кривизны (патент США N 4585136, НКИ 220-3, 1986). Also known is a reinforced pipe shell for ultrahigh pressure, containing a power frame made of layered composite material and flanges mounted on the pole holes of the bottoms, fastened to the frame by congruent shaped surfaces with stepwise arranged annular protrusions that mesh with the support annular convex belts and curvature (US patent N 4585136, NKI 220-3, 1986).

В указанной армированной трубе-оболочке слои ее силового каркаса в каждой кольцевой канавке заканчиваются у соседнего кольцевого выступа, являются разнодлинными по сравнению со слоями в той же канавке у предыдущего кольцевого выступа, напряжения по ним перераспределяются неравномерно, возникают сдвиговые усилия, приводящие к расслоению слоистого каркаса и вырыву фланцев при нагружении трубы оболочки внутренним давлением. In this reinforced sheath pipe, the layers of its power frame in each annular groove end at the adjacent annular protrusion, are different in length compared to the layers in the same groove in the previous annular protrusion, the stresses are redistributed unevenly along them, shear forces occur, leading to the delamination of the layered frame and tearing the flanges when loading the shell pipe with internal pressure.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является армированная труба-оболочка для высокого давления, содержащая силовой каркас из слоистого композиционного материала, фланцы, установленные по его концам, скрепленные с ним по конгруэнтным профилированным поверхностям, и внутреннее защитное покрытие (патент РФ 2096674, МПК F 16 L 9/12, 20.11.1997). The closest analogue, selected as a prototype, is a reinforced sheath pipe for high pressure, containing a power frame made of layered composite material, flanges mounted at its ends, bonded to it on congruent profiled surfaces, and an internal protective coating (RF patent 2096674, IPC F 16 L 9/12, 11.20.1997).

Труба-оболочка способна воспринимать сверхвысокие циклические давления при наличии на кольцевых выступах конических поясков. Однако для таких нагрузок эти трубы-оболочки обладают повышенной массой. Для давлений ниже сверхвысоких трубы-оболочки должны обладать меньшей массой, высокой прочностью и надежностью. The pipe-shell is capable of absorbing ultrahigh cyclic pressures in the presence of conical belts on the annular protrusions. However, for such loads, these shell tubes have an increased mass. For pressures below ultrahigh, pipe-shells should have a lower mass, high strength and reliability.

Основной задачей является создание армированной трубы-оболочки для высокого давления, при одноразовом использовании которой ее напряженно-деформированное состояние позволяло бы равномерно нагружать армирующий материал, исключая концентрацию напряжений, труба-оболочка меньше бы содержала профилированных элементов. The main task is to create a reinforced pipe-shell for high pressure, with a single use of which its stress-strain state would make it possible to uniformly load the reinforcing material, excluding stress concentration, the pipe-shell would contain less profiled elements.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение прочности, надежности трубы-оболочки и эффективное использование в ней армирующих материалов, снижение затрат на ее изготовление. The technical result from the use of the invention is to increase the strength, reliability of the pipe-shell and the effective use of reinforcing materials in it, reducing the cost of its manufacture.

Основная задача решена и технический результат достигнут за счет изменения конструкции ее каркаса, фланцев, связей между ними и усовершенствования внутреннего защитного покрытия. The main task is solved and the technical result is achieved by changing the design of its frame, flanges, the connections between them and improving the internal protective coating.

Для этого в армированной трубе-оболочке для высокого давления, содержащей силовой каркас из слоистого композиционного материала, фланцы, установленные по его концам, скрепленные с ним по конгруэнтным профилированным поверхностям, и внутреннее защитное покрытие, ее фланцы снабжены выполненными за одно целое с ними упругогибкими кольцевыми хвостовиками выпуклой кривизны, плавно сопряженными по наружным поверхностям с кольцевыми радиусными углублениями в основаниях фланцев, а внутреннее защитное покрытие - упругогибкими кольцевыми манжетами, выступающими в полость трубы-оболочки и перекрывающими торцы защитных вкладышей, установленных в центральных каналах фланцев, причем в кольцевых радиусных углублениях оснований фланцев установлены охватывающие их тонкостенные упругоэластичные кольцевые прокладки из резиноподобного материала, зафиксированные в них витками нитей композиционного материала силового каркаса. Фланец с наибольшим диаметром центрального канала выполнен с раструбным переходником с внутренней опорной поверхностью и торцевыми центровочными поясками. Каркас может быть выполнен в комбинации 2-3 слоев спирально перекрещивающихся высокомодульных нитей и 6-8 слоев высокомодульных нитей кольцевого направления. Каркас трубы-оболочки может быть выполнен из арамидных нитей, например нитей СВМ или Армос. Каркас трубы-оболочки выполнен длиной, равной 10-15 его диаметрам. По наружной поверхности каркас трубы-оболочки снабжен выполненными на ней, равномерно расположенными в параллельных плоскостях, опорными выступами. Каркас трубы-оболочки выполнен суженным по диаметру на его длине. For this, in a reinforced pipe-shell for high pressure, containing a power frame made of layered composite material, flanges installed at its ends, fastened with it along congruent profiled surfaces, and the inner protective coating, its flanges are provided with elastic flexible ring rings made in one piece with them shanks of convex curvature, smoothly conjugated on the outer surfaces with annular radial recesses in the base of the flanges, and the inner protective coating - elastic flexible ring man jets that protrude into the cavity of the pipe shell and overlap the ends of the protective liners installed in the central channels of the flanges, and thinner-walled elastic-elastic ring gaskets made of rubber-like material are fixed in the ring radial recesses of the base of the flanges, fixed in them by turns of threads of the composite material of the power frame. The flange with the largest diameter of the central channel is made with a socket adapter with an internal supporting surface and end centering belts. The frame can be made in a combination of 2-3 layers of spirally intersecting high-modulus threads and 6-8 layers of high-modulus threads of circular direction. The shell-pipe frame may be made of aramid threads, for example CBM or Armos threads. The shell-pipe frame is made of a length equal to 10-15 of its diameters. On the outer surface, the shell-pipe frame is provided with support projections made uniformly in parallel planes thereon. The shell-pipe frame is narrowed in diameter along its length.

Отличительными особенностями армированной трубы-оболочки для высокого давления являются следующие признаки:
- снабжение фланцев трубы-оболочки выполненными с ними за одно целое упругогибкими кольцевыми хвостовиками выпуклой кривизны,
- плавное сопряжение упругогибких кольцевых хвостовиков по наружным поверхностям с кольцевыми радиусными углублениями в основаниях фланцев,
- снабжение внутреннего защитного покрытия упругогибкими кольцевыми манжетами, выступающими в полость трубы-оболочки,
- перекрытие кольцевыми манжетами торцев защитных вкладышей, установленных в центральных каналах фланцев,
- установка в кольцевых радиусных углублениях оснований фланцев охватывающих их тонкостенных упругоэластичных кольцевых прокладок из резиноподобного материала,
- фиксация кольцевых прокладок витками нитей композиционного материала силового каркаса,
- выполнение фланца с наибольшим диаметром центрального канала с раструбным переходником с внутренней опорной поверхностью и торцевыми центровочными поясками,
- выполнение силового каркаса в комбинации 2-3 слоев спирально перекрещивающихся нитей и 6-8 слоев нитей кольцевого направления,
- выполнение силового каркаса из арамидных нитей, например нитей СВМ или Армос,
- выполнение силового каркаса длиной, равной 10-15 его диаметрам,
- снабжение силового каркаса опорными выступами, равномерно расположенными на его наружной поверхности в параллельных плоскостях,
- выполнение силового каркаса суженным по диаметру на его длине.
The distinctive features of the reinforced pipe shell for high pressure are the following features:
- supply flanges of the pipe-shell made with them in one piece elastic flexible ring shanks of convex curvature,
- smooth conjugation of the elastic flexible annular shanks on the outer surfaces with annular radial recesses in the bases of the flanges,
- supply of the inner protective coating with elastic flexible ring cuffs protruding into the cavity of the pipe shell
- overlapping ring cuffs of the ends of the protective liners installed in the Central channels of the flanges,
- installation in the annular radial recesses of the bases of the flanges of the thin-walled elastic elastic ring gaskets covering them from rubber-like material,
- fixation of the annular gaskets by turns of threads of the composite material of the power frame,
- the implementation of the flange with the largest diameter of the Central channel with a bell-shaped adapter with an internal supporting surface and end centering belts,
- the implementation of the power frame in a combination of 2-3 layers of spirally intersecting threads and 6-8 layers of filaments of a circular direction,
- the implementation of the power frame of aramid yarns, such as threads CBM or Armos,
- the implementation of the power frame with a length equal to 10-15 its diameters,
- supply of the power frame supporting projections, evenly spaced on its outer surface in parallel planes,
- the implementation of the power frame narrowed in diameter along its length.

Указанные отличительные признаки являются существенными, так как каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение нового технического результата, исключение какого-либо из них не позволяет решить поставленную задачу. Наличие упругогибких кольцевых хвостовиков выпуклой кривизны необходимо для эффективного взаимодействия фланцев с силовым каркасом трубы-оболочки в условиях напряженно-деформированного состояния при мгновенных кратковременных нагрузках высоким давлением, таким, например, как возникающим при работе РДТТ. Но этого недостаточно, необходимо чтобы упругогибкие кольцевые хвостовики были плавно сопряжены по наружной поверхности с кольцевыми углублениями в основаниях фланцев, в которой между армировкой и ими установлены упругоэластичные кольцевые прокладки, позволяющие упругий разворот фланцев относительно силового каркаса, отсутствие которых приведет к их защемлению и повышению концентрации напряжений в нитях силового каркаса и последующему его разрушению. Выступающие в полость трубы-оболочки упругогибкие кольцевые манжеты необходимы для перекрытия торцев защитных вкладышей, установленных в центральных отверстиях фланцев, и их защиты от прорыва газов в условиях напряженно-деформированного состояния силового каркаса и фланцев. Раструбный переходник во фланце необходим для установки облицовки с базированием ее по его внутренней поверхности. Наличие центровочных поясков на раструбном переходнике необходимо для повышения точности установки посадочными поверхностям управляющих элементов, что в совокупности повышает надежность работы соплового блока и РДТТ в целом. Наименьший вес трубы-оболочки достигается при выполнении ее силового каркаса в предложенном исполнении из высокомодульных нитей 2-3 слоев спирально-перекрестного армирования и 6-8 слоев нитей кольцевого направления, в частности из арамидных нитей типа СВМ или Армос. Наиболее эффективной является труба-оболочка при выполнении ее силового каркаса длиной, равной 10-15 его диаметрам, в этом случае армирующие нити могут быть уложены по равновесным траекториям без перенапряжения в слоях. Опорные выступы на силовом каркасе трубы-оболочки необходимы для ее центровки в пусковой трубе, выполнение их в параллельных плоскостях позволяет распределить силовые нагрузки, воздействующие на силовой каркас, стабилизировать ее положение при пуске. Выполнение силового каркаса суженным по диаметру на его длине необходимо для повышения прочности и надежности трубы-оболочки для восприятия максимальных осевых нагрузок, при силовом каркасе постоянного диаметра на всей длине труба-оболочка будет подвержена большему деформированию от осевых сжимающих нагрузок, что может привести к ее разрушению. These distinctive features are significant, since each of them is separately and jointly aimed at solving the problem and achieving a new technical result, the exclusion of any of them does not allow to solve the problem. The presence of elastic flexible annular shanks of convex curvature is necessary for the effective interaction of the flanges with the power frame of the shell pipe under conditions of a stress-strain state under instant short-term high-pressure loads, such as, for example, that occur during operation of solid propellant motors. But this is not enough, it is necessary that the elastic-flexible annular shanks are smoothly mated on the outer surface with annular recesses in the base of the flanges, in which between the reinforcement and they are installed elastic ring gaskets that allow the elastic turn of the flanges relative to the power frame, the absence of which will cause them to jam and increase the concentration stresses in the threads of the power frame and its subsequent destruction. The elastic flexible ring cuffs protruding into the cavity of the pipe tube are necessary to overlap the ends of the protective liners installed in the central holes of the flanges and to protect them from gas breakthrough under conditions of a stress-strain state of the power frame and flanges. A bell-shaped adapter in the flange is necessary for installing the cladding with it based on its inner surface. The presence of centering belts on the socket adapter is necessary to increase the accuracy of installation of the control elements to the seating surfaces, which together increases the reliability of the nozzle block and solid propellant rocket engine as a whole. The smallest weight of the sheath pipe is achieved by performing its power cage in the proposed design of high-modulus threads of 2-3 layers of spiral-cross reinforcement and 6-8 layers of threads of circular direction, in particular of aramid threads of the type CBM or Armos. The most effective is the pipe-shell when performing its power frame with a length equal to 10-15 its diameters, in this case, the reinforcing threads can be laid along equilibrium paths without overvoltage in the layers. Supporting protrusions on the power frame of the sheath pipe are necessary for its alignment in the launch tube, their execution in parallel planes allows you to distribute the power loads acting on the power frame, to stabilize its position during start-up. The implementation of the power frame narrowed in diameter along its length is necessary to increase the strength and reliability of the shell pipe to absorb maximum axial loads, with a power frame of constant diameter along the entire length of the shell pipe will be subject to greater deformation from axial compressive loads, which can lead to its destruction .

Указанные отличительные признаки являются не только существенными, но и новыми, так как их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе не обнаружено, что позволяет характеризовать предложенную совокупность признаков в предложенном техническом решении по армированной трубе-оболочке для высокого давления соответствием критерию "новизна". These distinctive features are not only significant, but also new, since their use in the prior art, analogues and prototype was not found, which allows us to characterize the proposed set of features in the proposed technical solution for a reinforced shell pipe for high pressure in accordance with the criterion of "novelty" .

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками позволяет решить поставленную задачу по созданию армированной трубы-оболочки для высокого давления и достичь новый технический результат, выраженный в повышении ее прочности, надежности и эффективности, и характеризует новое техническое решение существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Новое техническое решение является результатом конструкторской разработки, опытно-экспериментальных исследований и творческого вклада, получено без использования каких-либо нормативов, стандартов или рекомендаций в данной области техники, в предложенной совокупности признаков соответствует критерию "изобретательский уровень". A single set of new essential features with common known essential features allows us to solve the problem of creating a reinforced shell pipe for high pressure and achieve a new technical result, expressed in increasing its strength, reliability and efficiency, and characterizes the new technical solution by significant differences from the prior art , analogues and prototype. The new technical solution is the result of design development, experimental research and creative contribution, obtained without the use of any standards, standards or recommendations in the art, in the proposed set of features meets the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежами и сопутствующими краткими пояснениями. The invention is illustrated by drawings and accompanying brief explanations.

На фиг. 1 представлен общий вид армированной трубы-оболочки для высокого давления, на фиг. 2 - силовой каркас трубы-оболочки из слоистого композиционного материала, на фиг. 3 - расположение фланца с меньшим центральным каналом в силовом каркасе трубы-оболочки и положение примыкающей к нему соответствующей упругогибкой кольцевой манжеты внутреннего защитного покрытия, на фиг. 4 -расположение фланца с большим центральным каналом в силовом каркасе трубы-оболочки с раструбным переходником и положение примыкающей к нему соответствующей упругогибкой кольцевой манжеты внутреннего защитного покрытия, на фиг. 5 - показ опорных выступов, равномерно расположенных на наружной поверхности силового каркаса трубы-оболочки. In FIG. 1 is a perspective view of a reinforced sheath pipe for high pressure; FIG. 2 - power frame of the pipe-shell of a layered composite material, FIG. 3 - the location of the flange with a smaller Central channel in the power frame of the pipe-shell and the position adjacent to it by the corresponding elastic flexible ring cuff of the inner protective coating, in FIG. 4 - the location of the flange with a large Central channel in the power frame of the pipe-shell with a bell-shaped adapter and the position adjacent to it with the corresponding elastic flexible ring cuff of the inner protective coating, in FIG. 5 is a view of supporting protrusions uniformly located on the outer surface of the power frame of the sheath pipe.

Более подробное описание сущности нового технического решения состоит в следующем. A more detailed description of the essence of the new technical solution is as follows.

Армированная труба-оболочка для высокого давления содержит силовой каркас 1 из слоистого композиционного материала, фланцы 2 и 3, установленные по его концам, скрепленные с ним по конгруэнтным профилированным поверхностям 4, 5, и внутреннее защитное покрытие 6. Фланцы 2, 3 трубы-оболочки снабжены выполненными с ними за одно целое упругогибкими кольцевыми хвостовиками 7, 8 выпуклой кривизны, плавно сопряженными по наружным поверхностям 9, 10 с кольцевыми радиусными углублениями 11, 12 в их основаниях 13, 14. Внутреннее защитное покрытие 6 снабжено упругогибкими кольцевыми манжетами 15, 16, выступающими в полость 17 трубы-оболочки и перекрывающими торцы 18, 19 защитных вкладышей 20, 21, установленных в центральных каналах 22, 23 фланцев 2, 3. В кольцевых радиусных углублениях 11, 12 в основаниях 13, 14 фланцев 2, 3 установлены охватывающие их тонкостенные упругоэластичные кольцевые прокладки 24, 25 из резиноподобного материала, зафиксированные в них витками 26, 27 нитей композиционного материала силового каркаса 1. Фланец 3 с наибольшим диаметром центрального канала 23 выполнен с раструбным переходником 28 с внутренней опорной поверхностью 29 и торцевыми центровочными поясками 30 и 31. Силовой каркас 1 трубы-оболочки выполнен в комбинации 2-3 слоев 32 спирально перекрещивающихся высокомодульных нитей 33 и 6-8 слоев 34 высокомодульных нитей 35 кольцевого направления. Силовой каркас 1 может быть выполнен, в частности, из арамидных нитей СВМ или Армос. Силовой каркас 1 выполнен длиной, равной 10-15 его диаметрам. От фланца 3 к фланцу 2 силовой каркас 1 трубы-оболочки выполнен суженным по диаметру на его длине. На наружной поверхности 36 силового каркаса 1 выполнены опорные выступы 37, равномерно расположенные на ней в параллельных плоскостях. Силовой каркас 1 представляет собой цельнонамотанную конструкцию из нитей 33 и 35, скрепленных полимерным связующим. The reinforced sheath pipe for high pressure contains a power frame 1 made of layered composite material, flanges 2 and 3 mounted at its ends, fastened with it along congruent profiled surfaces 4, 5, and an inner protective coating 6. Flanges 2, 3 of the sheath pipe equipped with integral elastic flexible annular shanks 7, 8 of convex curvature made with them in one piece, smoothly conjugated along the outer surfaces 9, 10 with radial radial recesses 11, 12 in their bases 13, 14. The inner protective coating 6 is provided with an elastic flexible ring cuffs 15, 16, protruding into the cavity 17 of the shell pipe and overlapping the ends 18, 19 of the protective liners 20, 21 installed in the Central channels 22, 23 of the flanges 2, 3. In the radial radial recesses 11, 12 in the bases 13, 14 flanges 2, 3 are installed covering them with thin-walled elastic ring gaskets 24, 25 of rubber-like material, fixed in them by turns 26, 27 of the composite material of the power frame 1. Flange 3 with the largest diameter of the Central channel 23 is made with a socket adapter 28 with the morning supporting surface 29 and the end centering belts 30 and 31. The power frame 1 of the sheath pipe is made in a combination of 2-3 layers 32 spirally intersecting high-modulus threads 33 and 6-8 layers 34 of high-modulus threads 35 of the circular direction. The power frame 1 can be made, in particular, of aramid threads CBM or Armos. The power frame 1 is made of a length equal to 10-15 of its diameters. From the flange 3 to the flange 2, the power frame 1 of the pipe-shell is made narrowed in diameter along its length. On the outer surface 36 of the power frame 1, support projections 37 are made uniformly located on it in parallel planes. The power frame 1 is a whole-wound structure of threads 33 and 35, fastened with a polymer binder.

Функционирование армированной трубы-оболочки для высокого давления заключается в снаряжении ее необходимыми деталями и узлами, восприятии нагрузок в условиях хранения, транспортировки и пуска РДТТ при соответствующих давлениях, температурах газового потока. При нахождении трубы-оболочки в напряженно-деформированном состоянии от нагрузок фланцы 2, 3 и внутреннее защитное покрытие 6 взаимодействуют с силовым каркасом 1. Упругогибкие кольцевые манжеты 15, 16 защищают фланцы 2, 3 и установленные в их центральных каналах 22, 23 защитные вкладыши 20, 21. Силовой каркас 1 воспринимает дополнительно осевые сжимающие нагрузки, приходящие со стороны внешних кольцевых выступов 38, 39 фланцев 2, 3. The functioning of the reinforced sheath pipe for high pressure consists in equipping it with the necessary parts and assemblies, perceiving loads under the conditions of storage, transportation and commissioning of solid propellant rocket motors at appropriate pressures, gas flow temperatures. When the pipe-shell is in a stress-strain state from the loads, the flanges 2, 3 and the inner protective coating 6 interact with the power frame 1. The elastic flexible ring cuffs 15, 16 protect the flanges 2, 3 and the protective inserts 20 installed in their central channels 22, 23 21. The power frame 1 additionally receives axial compressive loads coming from the side of the outer annular protrusions 38, 39 of the flanges 2, 3.

На основе нового технического решения были изготовлены армированные трубы-оболочки для высокого давления и испытаны, результаты испытаний положительные. On the basis of a new technical solution, reinforced pipe shells for high pressure were manufactured and tested, the test results are positive.

В качестве армирующего материала использовались нити СВМ по ТУ 6-06-9-92-86, в качестве связующего - связующее на основе эпоксихлордиановой смолы ЭХД-МК по ТУ B-3-734-87. Внутреннее защитное покрытие изготовлялось из каландрованной резины 51-2185 по ТУ 38-105-16-92-85. Фланцы изготавливались из алюминиевого сплава B 95 T по ГОСТ 18482-79. CBM threads were used as reinforcing material according to TU 6-06-9-92-86, as a binder - a binder based on epoxychlorodian resin EHD-MK according to TU B-3-734-87. The internal protective coating was made of calendared rubber 51-2185 according to TU 38-105-16-92-85. Flanges were made of aluminum alloy B 95 T according to GOST 18482-79.

Армированная труба-оболочка для высокого давления воспроизводима промышленным способом. The reinforced sheath pipe for high pressure is reproducible industrially.

Следует отметить, что могут быть различные варианты выполнения армированной трубы-оболочки для высокого давления в отношении формы, размеров и расположения отдельных элементов, если все это не выходит за пределы объема технического решения, изложенного в пунктах формулы. It should be noted that there may be various embodiments of the reinforced pipe shell for high pressure with respect to the shape, size and location of individual elements, if all this does not go beyond the scope of the technical solution set forth in the claims.

Таким образом, новое техническое решение в совокупности предложенных признаков позволяет достичь новый технический результат в повышении прочности, надежности и эффективности армированной трубы-оболочки, характеризуется соответствием и критерию "промышленная применимость", т.е. уровню изобретения. Thus, the new technical solution in the aggregate of the proposed features allows to achieve a new technical result in increasing the strength, reliability and efficiency of the reinforced pipe-shell, characterized by the conformity and the criterion of "industrial applicability", i.e. level of invention.

Claims (7)

1. Армированная труба-оболочка для высокого давления, содержащая силовой каркас из слоистого композиционного материала, фланцы, установленные по его концам, скрепленные с ним по конгруэнтным профилированным поверхностям, и внутреннее защитное покрытие, отличающаяся тем, что фланцы трубы-оболочки снабжены выполненными за одно целое упругогибкими кольцевыми хвостовиками выпуклой кривизны, плавно сопряженными по наружным поверхностям с кольцевыми радиусными углублениями в основаниях фланцев, а внутреннее защитное покрытие - упругогибкими кольцевыми манжетами, выступающими в полость трубы-оболочки и перекрывающими торцы защитных вкладышей, установленных в центральных каналах фланцев, причем в кольцевых радиусных углублениях оснований фланцев установлены охватывающие их тонкостенные упругоэластичные кольцевые прокладки из резиноподобного материала, зафиксированные в них витками нитей композиционного материала силового каркаса. 1. Reinforced pipe-shell for high pressure, containing a power frame made of layered composite material, flanges installed at its ends, fastened with it along congruent profiled surfaces, and an inner protective coating, characterized in that the flanges of the pipe-shell are provided made for one the whole by elastic flexible annular shanks of convex curvature smoothly conjugated along external surfaces with circular radial recesses at the base of the flanges, and the inner protective coating is elastic flexible mi annular collars projecting into the cavity of shell pipes and overlapping the ends of the protective pads mounted in the central channel flanges, with a ring of radial recesses bases flanges installed covering their thin-walled elastic annular gasket made of a rubber material fixed therein windings yarns composite power carcass material. 2. Труба-оболочка по п.1, отличающаяся тем, что фланец с наибольшим диаметром центрального канала выполнен с раструбным переходником с внутренней опорной поверхностью и торцевыми центровочными поясками. 2. The sheath pipe according to claim 1, characterized in that the flange with the largest diameter of the Central channel is made with a bell-shaped adapter with an internal abutment surface and end centering belts. 3. Труба-оболочка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ее каркас выполнен в комбинации 2 - 3 слоев спирально перекрещивающихся высокомодульных нитей и 6 - 8 слоев высокомодульных нитей кольцевого направления. 3. The shell pipe according to claims 1 and 2, characterized in that its frame is made in a combination of 2 to 3 layers of spirally intersecting high-modulus threads and 6 to 8 layers of high-modulus threads of circular direction. 4. Труба-оболочка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что ее каркас выполнен из арамидных нитей, например нитей СВМ или Армос. 4. The shell pipe according to claims 1 to 3, characterized in that its frame is made of aramid threads, for example CBM or Armos threads. 5. Труба-оболочка по пп.1 - 4, отличающаяся тем, что каркас трубы-оболочки выполнен длиной, равной 10 - 15 его диаметрам. 5. The pipe-shell according to claims 1 to 4, characterized in that the frame of the pipe-shell is made in length equal to 10 to 15 of its diameters. 6. Труба-оболочка по пп.1 - 5, отличающаяся тем, что каркас снабжен опорными выступами, равномерно расположенными по его наружной поверхности в параллельных плоскостях. 6. The pipe-shell according to claims 1 to 5, characterized in that the frame is equipped with supporting protrusions uniformly located on its outer surface in parallel planes. 7. Труба-оболочка по пп. 1 - 6, отличающаяся тем, что каркас выполнен суженным по диаметру на его длине. 7. The pipe-shell according to paragraphs. 1 to 6, characterized in that the frame is made narrowed in diameter along its length.
RU98117041A 1998-09-08 1998-09-08 Reinforced pipe envelope for high pressure RU2147355C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98117041A RU2147355C1 (en) 1998-09-08 1998-09-08 Reinforced pipe envelope for high pressure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98117041A RU2147355C1 (en) 1998-09-08 1998-09-08 Reinforced pipe envelope for high pressure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2147355C1 true RU2147355C1 (en) 2000-04-10

Family

ID=20210406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98117041A RU2147355C1 (en) 1998-09-08 1998-09-08 Reinforced pipe envelope for high pressure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2147355C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2205327C1 (en) * 2001-09-13 2003-05-27 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" Reinforced high internal pressure shell made from laminated composite material (versions)
RU2205329C1 (en) * 2001-09-13 2003-05-27 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" Reinforced high internal pressure shell made from laminated composite material
RU2215228C1 (en) * 2002-03-19 2003-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Пласт" Method of manufacture of pipe
RU2215227C1 (en) * 2002-03-19 2003-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Пласт" Pipe
RU2219417C2 (en) * 2002-01-25 2003-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Авангард" Tube-envelope made from composite fibrous materials, method of manufacture and assembly of such tube-envelope in gas exhaust bore (versions)
RU2270393C1 (en) * 2004-09-14 2006-02-20 Закрытое акционерное общество "Центр перспективных разработок Открытого акционерного общества "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (ЗАО "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ") Tube-envelope made from composite material
RU2466323C1 (en) * 2011-10-24 2012-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТрубопроводСпецСтрой" Pipe manufacturing method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3466224A (en) * 1966-03-02 1969-09-09 Ogretta H Vaughn Pressure vessel of metal and silicon monoxide layers
DE2538433C2 (en) * 1975-08-29 1981-09-24 Aeg Isolier- Und Kunststoff Gmbh, 3500 Kassel pressure vessel
DE3403850A1 (en) * 1983-02-08 1984-08-09 Olaer Industries S.A., Colombes, Hauts de Seine PRESSURE TANK WITH DOUBLE WALL
RU2096674C1 (en) * 1995-10-25 1997-11-20 Акционерное общество "Центр перспективных разработок акционерного общества "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" Reinforced tube-shell for super-high pressure
RU2097197C1 (en) * 1996-07-01 1997-11-27 Акционерное общество "Центр перспективных разработок" Акционерного общества "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" Bearing tube-shell in the form of body of revolution made of composite materials (versions)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3466224A (en) * 1966-03-02 1969-09-09 Ogretta H Vaughn Pressure vessel of metal and silicon monoxide layers
DE2538433C2 (en) * 1975-08-29 1981-09-24 Aeg Isolier- Und Kunststoff Gmbh, 3500 Kassel pressure vessel
DE3403850A1 (en) * 1983-02-08 1984-08-09 Olaer Industries S.A., Colombes, Hauts de Seine PRESSURE TANK WITH DOUBLE WALL
RU2096674C1 (en) * 1995-10-25 1997-11-20 Акционерное общество "Центр перспективных разработок акционерного общества "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" Reinforced tube-shell for super-high pressure
RU2097197C1 (en) * 1996-07-01 1997-11-27 Акционерное общество "Центр перспективных разработок" Акционерного общества "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" Bearing tube-shell in the form of body of revolution made of composite materials (versions)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2205327C1 (en) * 2001-09-13 2003-05-27 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" Reinforced high internal pressure shell made from laminated composite material (versions)
RU2205329C1 (en) * 2001-09-13 2003-05-27 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" Reinforced high internal pressure shell made from laminated composite material
RU2219417C2 (en) * 2002-01-25 2003-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Авангард" Tube-envelope made from composite fibrous materials, method of manufacture and assembly of such tube-envelope in gas exhaust bore (versions)
RU2215228C1 (en) * 2002-03-19 2003-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Пласт" Method of manufacture of pipe
RU2215227C1 (en) * 2002-03-19 2003-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "Пласт" Pipe
RU2270393C1 (en) * 2004-09-14 2006-02-20 Закрытое акционерное общество "Центр перспективных разработок Открытого акционерного общества "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" (ЗАО "Центр перспективных разработок ОАО ЦНИИСМ") Tube-envelope made from composite material
RU2466323C1 (en) * 2011-10-24 2012-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТрубопроводСпецСтрой" Pipe manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102875909B1 (en) End boss for Type IV pressure vessel
US5653358A (en) Multilayer composite pressure vessel with a fitting incorporated in a stem portion thereof
US8074826B2 (en) Damage and leakage barrier in all-composite pressure vessels and storage tanks
RU2147355C1 (en) Reinforced pipe envelope for high pressure
US11543077B2 (en) Pressure vessel
KR20210038786A (en) Boss for pressure vessel
US4475662A (en) Toroidal pressure vessel of compound material
US4717035A (en) End closure for composite pressure vessels
EP2008010B1 (en) A flexible pipe having integrated end fittings
EP0239406A2 (en) Fluid actuator including a composite piston rod
US4867067A (en) Propelling cage sabot of composite materials for a subcaliber kinetic energy projectile having a high length to diameter ratio
WO1994009245A1 (en) Bending stiffener
RU2096674C1 (en) Reinforced tube-shell for super-high pressure
US4582211A (en) Pressurized container of compound material
RU2514980C1 (en) Reinforced shell of laminar composite for inner pressure
US4546895A (en) Loop bound orthotropic pressure vessel
US11685126B2 (en) Method and tool for molding a composite pressure vessel liner to a boss
RU2179682C2 (en) Rubber-cord shut-off device for shutting-off pipe lines
RU2205328C1 (en) Reinforced high internal pressure shell made from laminated composite material
RU2144640C1 (en) Permanent joint
RU2190150C1 (en) Reinforced envelope for high pressure made from laminate composite (versions)
RU2097197C1 (en) Bearing tube-shell in the form of body of revolution made of composite materials (versions)
EP0176212A1 (en) Fluid actuator including composite cylinder assembly
RU2042077C1 (en) Enclosure for canalization pipeline cutoff device
RU2393376C2 (en) High pressure vessel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140909

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170704