RU2808131C1 - Патрубок гибкий из полимерных композиционных материалов и способ его изготовления на основе вулканизированной прорезиненной стеклоткани и полимерного покрытия - Google Patents
Патрубок гибкий из полимерных композиционных материалов и способ его изготовления на основе вулканизированной прорезиненной стеклоткани и полимерного покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808131C1 RU2808131C1 RU2023102608A RU2023102608A RU2808131C1 RU 2808131 C1 RU2808131 C1 RU 2808131C1 RU 2023102608 A RU2023102608 A RU 2023102608A RU 2023102608 A RU2023102608 A RU 2023102608A RU 2808131 C1 RU2808131 C1 RU 2808131C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- shell
- flexible pipe
- pipe
- spiral
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 24
- 239000004744 fabric Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 title 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims description 7
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract 1
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000004291 sulphur dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 5
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 4
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 4
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001558 organosilicon polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 241000208140 Acer Species 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150096674 C20L gene Proteins 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220543923 Protocadherin-10_F16L_mutation Human genes 0.000 description 1
- 101100445889 Vaccinia virus (strain Copenhagen) F16L gene Proteins 0.000 description 1
- 101100445891 Vaccinia virus (strain Western Reserve) VACWR055 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002998 adhesive polymer Substances 0.000 description 1
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Группа изобретений относится, в частности, к однослойным армированным композитным трубам, изготовленным на основе вулканизированной прорезиненной стеклоткани, предназначенным для транспортировки газообразных веществ в системах распределения воздуха аэрокосмической техники. Патрубок гибкий состоит из спиральной (гибкой) основной части, включающей внутреннюю оболочку из разных вариантов вулканизированной прорезиненной стеклоткани, спирали из кремнеземного наполненного шнура, окружающего ее базового композитного материала, защитной полимерной оболочкой двух манжет, изготовленных контактным формованием по месту, выполненных из стеклоткани конструкционной, пропитанной эластичным полимером, или из смеси резиновой, и предназначенных для соединения патрубка в рабочем положении на объекте. Техническим результатом изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик особенно при эксплуатации патрубка при низких температурах, ремонтопригодность, простота монтажа и эксплуатации. Технический результат по способу изготовления патрубка гибкого из полимерных композиционных материалов достигается повышением качества изготовления изделия, его прочности, гибкости, герметичности, стойкости к длительному воздействию агрессивных сред (аммиака, двуокиси азота, сернистого газа, сероводорода и озона) и соляного (морского) тумана, а также технологичности изготовления и низкой себестоимостью. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Область техники
Группа изобретений относится, в частности к однослойным армированным композитным трубам, изготовленных на основе вулканизированной прорезиненной стеклоткани, предназначенных для транспортировки газообразных веществ в системах распределения воздуха из состава системы кондиционирования воздуха аэрокосмической техники.
Уровень техники
Одними из наиважнейших задач в развитии аэрокосмической техники являются уменьшение массы и увеличение эксплуатационного ресурса летательных аппаратов (ЛА) - для обеспечения эффективности и надежности их использования. Значительного прогресса в этом направлении удалось добиться благодаря широкому применению полимерных композиционных материалов взамен металлов в конструкциях летательных аппаратов, что обусловлено их уникальными свойствами, такими как низкая объемная плотность, высокая удельная прочность, возможность создания крупногабаритных пространственно-сложных конструкций, способствующих снижению количества и массы соединительных элементов и др.
Известно изобретение «Препрег» (патент RU2687926, МПК В32В 27/12, C08J 5/00, Заявка: 2018114525, 19.04.2018, Опубликовано: 16.05.2019) содержащий волокнистый наполнитель, состоящий из высокопрочных нейтральных нитей с номинальной линейной плотностью 14,3; 29,4; 58,8 текс, клеевое полимерное расплавное связующее и полисульфон, отличающийся тем, что высокопрочные нейтральные нити получены на основе арамидных волокон Русар-НТ, синтезированных с использованием мономера - хлор-n-фенилендиамина, при следующем соотношении компонентов. В отличие от изобретения №2687926, в исследуемом объекте отсутствуют высокопрочные нейтральные нити полученные на основе арамидных волокон Русар-НТ и другая плотность наполнителя.
«Способ получения конструкционного композиционного материала» по патенту на изобретение (RU2405675, МПК В29С 51/10, В32В 27/12, C08J 5/00, Заявка: 2009126970/04, 15.07.2009, Опубликовано: 10.12.2010), включающий сборку пакета из слоев арамидной ткани и полимерного связующего и формование его при повышенной температуре и давлении, отличающийся тем, что сборку пакета осуществляют из слоев арамидной ткани и полимерного связующего в количестве 40-55 мас. %, а перед формованием собранный пакет помещают в гермочехол, подключают к вакуумной системе, вакуумируют до остаточного давления 0,07-0,09 МПа и выдерживают при температуре 70-120°С не менее 30 мин. В исследуемом объекте, в отличии от заявленного технического решения по патенту на изобретение №2405675 не используются вакуумная установка и нет формования.
В качестве прототипа выбрано изобретение «Гибкий трубопровод из полимерного композиционного материала» (патент RU2733797, МПК F16L 11/10, Заявка: 2019136153, 11.11.2019, Опубликовано: 06.10.2020, статус: действует), имеющий гибкий трубопровод из полимерного композиционного материала, включающий эластичную оболочку, выполненную из материала, армированного одним слоем стеклоткани, и усиленную спиралью жесткости, отличающийся тем, что эластичная оболочка выполнена из негорючего эластичного материала с углом расположения нитей основы и утка к продольной оси трубопровода 45°±10°, при этом поверх оболочки приклеена на эластичном клее спираль жесткости, состоящая из шнура с нитями, пропитанного низкоконцентрированным раствором термореактивного связующего, причем шнур просушен до приклейки к оболочке, а связующее после приклейки шнура отверждено при температуре от +50°С до +140°С, а по открытым сторонам концов трубопровода приклеены на эластичном клее манжеты из эластичного материала.
К недостаткам прототипа можно отнести расслоение композитного патрубка в условиях быстрого снижением давления газа или под воздействием значительных изгибающих усилий, вследствие того, что соединение между полимерной лентой армированная однонаправленными волокнами и контактной поверхностью внутренней полимерной трубы, в случае близкой к оптимальной комбинации материалов является недостаточным, чтобы выдерживать нагрузки при установке и эксплуатации в жестких условиях, которым подвергают трубы.
В отличие от прототипа в данном способе изготовления патрубков гибких последовательное склеивание манжет по месту изготовления, а не отливка в пресс-форме, а также другой режим термообработки изделия и угол расположения нитей основы и утка к продольной оси трубопровода.
Важной особенностью полимерных композиционных материалов (ПКМ) с кремнийорганическим полимерным материалом является высокая стабильность (наблюдаются минимальные потери) их механических свойств при переходе в область низких температур (при от -30°С до -50°С). У кремнийорганических полимеров основная цепь построена из атомов кремния и кислорода, а боковые группы содержат атомы углерода, водорода или других химических элементов, благодаря чему кремнийорганические соединения обладают повышенной термической и химической стойкостью.
Раскрытие сущности изобретения
Технической задачей настоящего изобретения является получение патрубка гибкого из полимерных композиционных материалов, в котором применены современные технологии при изготовлении, обеспечение компенсации температурного расширения и деформации мест крепления на летательном аппарате, герметичности воздухопровода, негорючесть, минимальная масса и высокая надежность, что выполняется техническими решениями соответствующим аналогичным решениям, известным из современной научно-технической информации и применяемым при решении аналогичных задач в современном авиастроении, позволяя обеспечить современным отечественным пассажирским самолетам конкурентоспособность в сравнении с зарубежными аналогами при высокой эксплуатационной надежности и комфорте пассажиров.
Техническим результатом изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик в целом, особенно при эксплуатации патрубка при низких температурах и достижения нового технического результата.
К преимуществам изобретения по сравнению с аналогами, можно отнести весовую эффективность, а также ее высокие показатели прочности и жесткости при минимальной массе. Чем меньше масса вспомогательных систем, тем больше полезная нагрузка ЛА и более рационален расход топлива, как следствие экономия топлива и снижение стоимости перевозок. Надежность и простота в эксплуатации в течение длительного времени работы увеличивает продолжительность срока службы ЛА, обеспечивает эффективность их использования в коммерческих целях. Установка не содержит элементов автоматики. Рекомендуется только периодический внешний осмотр.
В результате решения технической задачи предложен патрубкок гибкий из полимерного композиционного материала, включающий эластичную оболочку, выполненную из стеклотканного материала, армированного прорезиненной вулканизованной стеклотканью и усиленную спиралью жесткости, отличающийся тем, что эластичная оболочка выполнена из негорючего эластичного материала с углом расположения нитей основы и утка к продольной оси трубопровода 45°±5°, при этом поверх оболочки приклеена на эластичный полимерный материал спираль жесткости, состоящая из просушенного до приклейки к оболочке шнура с нитями, пропитанного раствором термореактивного связующего, отвержденного при температуре от +75°С до +135°С, при этом, патрубок состоит из основной части и двух манжет, изготовленных контактным формованием по месту, выполненных из стеклоткани конструкционной, пропитанной эластичным полимером, или из смеси резиновой, и предназначенных для соединения патрубка в рабочем положении на объекте.
Технической задачей предлагаемой технологии является разработка способа изготовления патрубка гибкого из ПКМ, не требующий специального дорогостоящего оборудования для его осуществления, позволяющего изготавливать изделия в диапазоне от 200 до 3000 мм с постоянным диаметром сечения и с шагом 5-25 мм по всей длине трубы.
Технический результат от использования способа изготовления патрубка гибкого из ПКМ заключается в повышении качества изготовления изделия, его прочности, гибкости, герметичности, стойкости к длительному воздействию агрессивных сред (аммиака, двуокиси азота, сернистого газа, сероводорода и озона) и соляного тумана, а также технологичности изготовления, простоты монтажа и эксплуатации в составе системы кондиционирования и вентиляции воздуха, взаимозаменяемости его узлов и деталей, ремонтопригодности и низкой себестоимости, как при изготовлении и монтаже в составе системы кондиционирования и вентиляции воздуха, так и в процессе его эксплуатации и проведения ремонтно-восстановительных работ.
Основные задачи способа решены и технический результат достигнут:
• за счет применения новых операций в технологических процессах изготовления патрубка гибкого;
• за счет наиболее эффективного с точки зрения обеспечения эксплуатационной надежности оболочки патрубка гибкого, образованной из стеклотканного наполнителя и полимерного связующего, его структуры и состава, объемного соотношения армирующего наполнителя и полимерного связующего на разных стадиях преобразования в готовое изделие.
Описание чертежей
Преимущества и особенности изобретения поясняются конкретными примерами его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, где на фигуре показана конструкция патрубка гибкого, состоят из спиральной (гибкой) основной части I и двух манжет II, с разным соединением с основной частью и разным составом материалов в вариантах изготовления по месту и предназначенных для соединения патрубков в рабочем положении на объекте.
По 1 варианту патрубок гибкий из спиральной (гибкой) части включающей внутреннюю оболочку (1) из ткани прорезиненной вулканизированной двусторонней с направлением основы под углом 45°±5°, армированной спиралью из шнура кремнеземного наполненного 2 для обеспечения «сгибаемости» трубопровода без схлопывания, окружающего ее базового композитного материала 3, манжеты из стеклоткани конструкционной пропитанной эластичным полимером 4.
По 1 варианту патрубок гибкий из спиральной (гибкой) части включающей внутреннюю оболочку (1) из ткани прорезиненной вулканизированной двусторонней с направлением основы под углом 45°±5°, армированной спиралью из шнура кремнеземного наполненного 2 для обеспечения «сгибаемости» трубопровода без схлопывания, окружающего ее базового композитного материала 3, манжеты из смеси резиновой 4.
Осуществление изобретения.
Пример 1.
При изготовлении патрубка гибкого на основе вулканизированной прорезиненной ткани и полимерного покрытия, ножницами отрезают от рулона стеклоткани конструкционной заготовку не менее 1 метра и производят сушку заготовки при температуре 110±100°С в течение 3-3,5 часов в электрошкафу. Нарезают материалы на заготовки по размерам и пропитывают на кленке края разметки стеклоткани герметиком с помощью кисти, при этом герметик необходимо приготовить в соотношении 100:80. Заготовки отрезают по разметке и нарезают шнур кремнеземный наполненный. Далее наматывают шнур в один слой на приспособление для пропитки. Пропитывают шнур кремнеземный наполненный связующим типа РС-Н, с концентрацией 30% и при этом допускается приготовить раствор, смешением 30 м.ч. связующего и 70 м.ч ацетона. После этого производят сушку шнура при температура 105±50°С в течение 1,5±0,5 часа в электрошкафу. После чего охлаждают до температуры окружающей среды. Затем снова пропитывают шнур кремнеземный наполненный связующим типа РС-Н, с концентрацией 30%. После чего производят сушку в электрошкафу шнура при температуре 75±50°С в течение 1,5±0,5 часа.
Закрепляют приспособление на поверхности стола при помощи ленты с липким слоем, протирают внутреннюю поверхность приспособления и стола тканью с мыльным раствором и просушивают оснастку при температуре окружающей среды до удаления влаги. После чего распределяют герметик по внутренней поверхности приспособления с помощью шпателя, при этом: герметик должен быть приготовлен в соотношении 100:50. Далее просушивают оснастку при температуре окружающей среды до удаления влаги и распределяют герметик по внутренней поверхности приспособления с помощью шпателя, при этом герметик должен быть приготовлен в соотношении 100:50. Выдерживают при температуре окружающей среды до полной полимеризации герметика, не менее 8 ч. Вынимают заготовку манжеты из приспособления и размечают заготовку манжеты по необходимым размерам. После чего заворачивают оправку фторопластовой пленкой, по спирали с нахлестом от 5 до 10 мм и закрепляют лентой с липким слоем и наносят подслой типа П-9 на расстоянии 10±2 мм от края заготовки из ткани термостойкой облицовочной с помощью кисти, по длине с обеих сторон заготовки. Просушивают при температуре окружающей среды 1-2 ч и наносят подслой типа П-11 на расстоянии 10±2 мм от края заготовки из ткани термостойкой облицовочной с помощью кисти, по длине с обеих сторон заготовки, учитывая в случаи применения двух заготовок из ткани термостойкой облицовочной, пропитку производить и по краю ширины заготовки. Просушивают при температуре окружающей среды 1-2 ч и пропитывают на пленке с любой 1 стороны заготовку из стеклоткани герметиком с помощью кисти, учитывая, что герметик необходимо приготовить в соотношении 100:30. После чего пропитывают на пленке заготовку из ткани термостойкой облицовочной со стороны стеклоткани по краю длины (2±1) герметиком с помощью кисти. Герметик приготовить в соотношении 100:30. Состыковывают заготовку пропитанными краями по диаметру оправки. Заготовку из стеклоткани наносят на стык ткани термостойкой облицовочной и заворачивают оправку с оболочкой фторопластовой пленкой и зафиксировать резиновым бинтом. Выдерживают при температуре окружающей среды до полной полимеризации герметика, не менее 8 ч. Снимают бинт и пленку с оправки и наносят подслой типа П-9 (П-9Б) на оболочку из ткани термостойкой облицовочной, расположенную на оправке с помощью кисти. После чего просушивают при температуре окружающей среды 1-2 ч и наносят подслой типа П-11 на оболочку из ткани термостойкой облицовочной, расположенную на оправке с помощью кисти. Далее просушивают при температуре окружающей среды 1-2 ч. Затем наматывают шнур кремнеземный наполненный вокруг оболочки, при помощи приспособления, соблюдая шаг и угол намотки, соблюдая, что первый и последний виток спирали выполнить в виде замкнутого контура и учитывая, что первый и последний витки выполнять на расстоянии 2-3 мм от края оболочки. Наносят герметик на спиральную часть трубопровода с помощью краскораспылителя, учитывая, что герметик приготовить в соотношении 100:80. Выдерживают при температуре окружающей среды до полной полимеризации герметика, не менее 8 ч. И наносят герметик повторно на спиральную часть трубопровода с помощью краскораспылителя, учитывая, что герметик приготовить в соотношении 100:80. Выдерживают при температуре окружающей среды до полной полимеризации герметика, не менее 8 ч. Наносят герметик по краю оболочки и по первому витку спирали с помощью кисти, соблюдая, что герметик приготовить в соотношении 100:30. Состыковывают манжету из полимеризованного герметика по диаметру оправки на оболочку, закрывая 1 виток спиральной части и наносят на стык манжеты герметик, зафиксировав места склейки фторопластовой лентой. После чего, выдерживают при температуре окружающей среды до полной полимеризации герметика, не менее 8 ч. и наносят герметик на 1 сторону заготовки из стеклоткани с помощью кисти, учитывая, что герметик приготовить в соотношении 100:30. Состыковывают пропитанную герметиком заготовку по диаметру оправки, закрывая 1 виток спиральной части. Фиксируют места стыка оболочки с наконечником пленкой и закрепить лентой с липким слоем и выдержать при температуре окружающей среды до полной полимеризации герметика, не менее 8 ч. Наносят герметик на стеклоткань наконечника с помощью кисти, при этом герметик приготовить в соотношении 100:30. Состыковывают манжету из полимеризованного герметика по диаметру оправки на оболочку, закрывая 1 виток спиральной части. Наносят на стык манжеты герметик, зафиксировав места склейки фторопластовой лентой и выдержать при температуре окружающей среды до полной полимеризации герметика, не менее 8 ч. Закрепляют на приспособлении оправку с патрубком и извлекают части оправки из патрубка при помощи киянки, удаляют пленку из патрубка, размечают патрубок в приспособлении для фиксации и производят его термообработку при t=135±5°C, в течении 2,0±0,5 ч.
После чего охлаждают патрубок до температуры окружающей среды. Размечают габариты патрубка и обрезают припуск наконечников.
Пример 2.
Весь процесс изготовления патрубка гибкого происходит также как и в примере 1, с разницей в том, что учитывая в случае применения двух заготовок из ткани термостойкой облицовочной, заворачивают оправку фторопластовой пленкой, по спирали с нахлестом от 5 до 10 мм и закрепляют лентой с липким слоем и наносят подслой типа П-9 на расстоянии 10±2 мм от края заготовки из ткани термостойкой облицовочной с помощью кисти, по длине с обеих сторон заготовки и по краю ширины заготовки.
Применимость
В соответствии с настоящим изобретением были изготовлены опытные образцы патрубка гибкого из полимерных композиционных материалов, которые затем прошли испытания на герметичность и на устойчивость воздействию агрессивных сред (аммиака, двуокиси азота, сернистого газа, сероводорода и озона) и соляного (морского) тумана по методу ускоренных испытаний.
Результаты испытаний и исследований положительны: Экспериментальные образцы патрубка гибкого герметичны, способны противостоять воздействию агрессивных сред (аммиака, двуокиси азота, сернистого газа, сероводорода и озона), соляного (морского) тумана.
Патрубок гибкий из ПКМ соответствуют по требованиям отсутствия выпадения конденсата, накопления влаги и ее замерзания. Патрубок гибкий из ПКМ соответствуют требованиям негорючести. Материалы изобретения устойчивы к биологическому повреждению плесневелыми грибами.
В термобарокамере провели испытания патрубков, находящихся в взвешенном, нерабочем состоянии на воздействие динамической пыли (песка) состава: кварцевый песок - 70%, мел - 15%, каолин - 15%, при концентрации в воздухе камеры 5±2 г/м3 и скорости циркуляции воздуха до начала оседания пыли от 10 до 15 м/с, в течении 2 часов испытания 12 м/с и на воздействие статической пыли (песка) состава: кварцевый песок - 60%, мел - 20%, каолин - 20% при температуре 55±2°С, влажности не более 50%, концентрации в воздухе камеры 2±1 г/м3, при циркуляции воздуха 0,98 м/с в течении 2 часов. Замечаний по внешнему виду нет.
Анализ проб воздуха, по результатам испытаний патрубка гибкого на выделение токсических, аллергенных и канцерогенных веществ из материалов изобретения не превышают уровни ПДК, установленные п. 25.831 (d*) АП-25, ГОСТ 12.1.005, СанПиН 1.2.3685.
В России в настоящее время элементы СКВ летательных аппаратов изготавливают из алюминиевых сплавов или с применением импортных или ранее разработанных отечественных полимерных материалов. Однако из-за большой трудоемкости изготовления, энергозатратного процесса, потребности снижения веса и коррозионной активности металлических элементов, ведется поиск материалов с низкой плотностью, обеспечивающих необходимые прочностные и эксплуатационные характеристики, предъявляемые к конструкции СКВ. В этой связи разработка современных полимерные композитные материалы для системы кондиционирования воздуха летательных аппаратов, ввиду специфики их изготовления, является актуальной задачей, которая позволит уменьшить время и энергозатраты при изготовлении воздуховодов и решить задачу импортозамещения. Предложенная конструкция патрубка гибкого из полимерных композиционных материалов промышленно применима с помощью существующих технических средств.
По совокупности проведенной работы получены конкурентоспособные отечественные изделия, не уступающие по своим характеристикам зарубежным и технология их изготовления, готовые к внедрению их в серийное производство.
Claims (10)
1. Патрубок гибкий из полимерного композиционного материала, включающий эластичную оболочку, выполненную из стеклотканного материала, армированного прорезиненной вулканизованной стеклотканью, и усиленную спиралью жесткости, отличающийся тем, что эластичная оболочка выполнена из негорючего эластичного материала с углом расположения нитей основы и утка к продольной оси трубопровода 45±5°, при этом поверх оболочки приклеена на эластичный полимерный материал спираль жесткости, состоящая из просушенного до приклейки к оболочке шнура с нитями, пропитанного раствором термореактивного связующего, отвержденного при температуре от +75°С до +135°С, при этом патрубок состоит из основной части и двух манжет, изготовленных контактным формованием по месту, выполненных из стеклоткани конструкционной, пропитанной эластичным полимером, или из смеси резиновой, и предназначенных для соединения патрубка в рабочем положении на объекте.
2. Способ изготовления методом контактного формования патрубка гибкого из полимерного композиционного материала по п. 1, включающий следующие стадии:
a) послойное нанесение раствора полимерной композиции на текстильную основу при помощи кисти и последовательное выдерживание заготовки до полной полимеризации;
b) нанесение подслоя П-9 в сочетании с подслоем П-11 для обеспечения адгезии;
c) намотка стеклянного шнура вокруг оболочки при помощи приспособления, соблюдая шаг и угол намотки;
d) послойное нанесение раствора герметика краскораспылителем на стеклоткань с последующей выдержкой каждого слоя при температуре окружающей среды;
e) нанесение герметика по краю оболочки и по первому витку спирали с помощью кисти и состыковка пропитанной герметиком заготовки из стеклоткани по диаметру оправки, закрывая 1 виток спиральной части;
f) нанесение раствора герметика на заготовку манжеты при помощи кисти и выдерживание ее до полной полимеризации, затем формируется последующий слой, и процесс повторяется до полного завершения изготовления изделия;
g) термообработка патрубка при температуре 135±5°C, в течение 2,0±0,5 часов с последующим охлаждением его до температуры окружающей среды.
3. Способ изготовления патрубка гибкого по п. 2, отличающийся тем, что слои лент из армированного непрерывными однонаправленными волокнами термопластичного полимера базового композитного материала и слои материала эластичной прослойки, армированные непрерывными однонаправленными волокнами дополнительного термопластичного полимера, намотаны под разными углами к оси внутренней оболочки.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2808131C1 true RU2808131C1 (ru) | 2023-11-23 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993008023A1 (en) * | 1991-10-22 | 1993-04-29 | Brigham Young University | Improved damping in composite structures through stress coupling |
RU2217522C2 (ru) * | 1997-12-04 | 2003-11-27 | Аэроспасьяль Сосьете Насьональ Эндюстриель | Деталь из композитного материала с металлической матрицей, проявляющая повышенные жесткость и стойкость в продольном направлении |
RU2662446C1 (ru) * | 2017-04-06 | 2018-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛИРСОТ" | Изоляционная экранирующая оболочка |
RU2733797C1 (ru) * | 2019-11-11 | 2020-10-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Гибкий трубопровод из полимерного композиционного материала |
EP3835340A1 (en) * | 2018-08-07 | 2021-06-16 | Toray Industries, Inc. | Multiaxial textile resin base material and method for production thereof |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993008023A1 (en) * | 1991-10-22 | 1993-04-29 | Brigham Young University | Improved damping in composite structures through stress coupling |
RU2217522C2 (ru) * | 1997-12-04 | 2003-11-27 | Аэроспасьяль Сосьете Насьональ Эндюстриель | Деталь из композитного материала с металлической матрицей, проявляющая повышенные жесткость и стойкость в продольном направлении |
RU2662446C1 (ru) * | 2017-04-06 | 2018-07-26 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛИРСОТ" | Изоляционная экранирующая оболочка |
EP3835340A1 (en) * | 2018-08-07 | 2021-06-16 | Toray Industries, Inc. | Multiaxial textile resin base material and method for production thereof |
RU2733797C1 (ru) * | 2019-11-11 | 2020-10-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Гибкий трубопровод из полимерного композиционного материала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104354436B (zh) | 耐高温纤维缠绕复合材料壳体的制造方法 | |
CN104633378B (zh) | 一种紫外线固化软管内衬修复旧管道的工艺 | |
JP4836205B2 (ja) | 高分子複合体の形成もしくは硬化方法 | |
ES2390737T3 (es) | Moldeo de material compuesto reforzado con fibras y su fabricación | |
JP5531094B2 (ja) | 回転翼、回転翼要素および製造方法 | |
JP2008068626A (ja) | 複合材角部及び複合材角部の製造方法 | |
RU2808131C1 (ru) | Патрубок гибкий из полимерных композиционных материалов и способ его изготовления на основе вулканизированной прорезиненной стеклоткани и полимерного покрытия | |
Ahn et al. | Repair of composite laminates-I: test results | |
BR112019009436B1 (pt) | Componente compósito, turbina eólica, e, método para produzir um componente compósito | |
RU2442060C2 (ru) | Трубопровод летательного аппарата | |
RU2817033C1 (ru) | Патрубок гибкий из полимерных композиционных материалов и способ его изготовления на основе невулканизированной прорезиненной стеклоткани | |
EP0906190A1 (en) | Reinforcement of structures in high moisture environments | |
RU177511U1 (ru) | Секционный защитный футляр | |
KR101307327B1 (ko) | 부식 방지 덕트 | |
JP4025312B2 (ja) | 断熱用パイプカバー | |
JP2004276471A (ja) | 繊維強化熱可塑性複合成形品およびその成形方法 | |
Kececi et al. | Effects of moisture ingression on polymeric laminate composites and its prevention via highly robust barrier films | |
RU2235936C2 (ru) | Способ образования многослойной трубы из стальных полос и многослойная труба | |
CN108545146A (zh) | 玻璃钢船成型工艺 | |
CN107310167A (zh) | 一种强化碳纤维布复合层的构造方法以及应用该方法的管道止裂器 | |
CN106835935A (zh) | 一种外包frp钢管拱结构 | |
CN206635633U (zh) | 一种外包frp钢管拱结构 | |
RU2208195C1 (ru) | Способ ремонта трубопровода и полимерная лента для его осуществления | |
RU184732U1 (ru) | Воздуховод для системы охлаждения и вентилирования тяговых электродвигателей локомотивов | |
US20100112885A1 (en) | High performance liner for power plant emissions systems |