SU1218232A1 - Method of permanent joining of plastic tubes - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , преимущественно к изготовлению соединений тонкостенных трубопроводов из пластичных металлов и сплавов, и может быть использовано в производстве гибких трубопроводов высокого давлени .The invention relates to mechanical engineering, primarily to the manufacture of joints of thin-walled pipelines of ductile metals and alloys, and can be used in the manufacture of flexible high-pressure pipelines.

Цель изобретени  - повьшение надежности соединени  тонкостенных труб путем увеличени  остаточных напр жений в элементах соединени .The purpose of the invention is to increase the reliability of the connection of thin-walled pipes by increasing the residual stresses in the elements of the connection.

На фиг, 1 схематически показаны все детали в сборе перед нагревом муфты; на фиг, 2 - то же, после нагрева.Fig. 1 shows schematically all the parts in the assembly before heating the clutch; Fig 2 is the same after heating.

Муфту 1, изготовленную из сплава обладающего термомеханической пам тью , плас -ически деформируют при температуре ниже точки начала пр мого мартенситного превращени , увеличива  ее внутренний диаметр таким образом, чтобы соедин емые бы 2 и 3 можно было свободно установить в муфту, С помощью специального приспособлени  муфту 1 устанавливают на трубу 2, внутрь которой вставл ют спиральную пружину 4, симметрично располага  ее относительно торца трубы. Затем в муфту вставл ют трубу 3 до упора с трубой 2,The clutch 1, made of an alloy with a thermomechanical memory, is deformed plastically at a temperature below the point of the beginning of the direct martensitic transformation, increasing its internal diameter so that the joined 2 and 3 can be freely installed in the clutch. the coupling 1 is installed on the pipe 2, into which the spiral spring 4 is inserted, symmetrically positioned relative to the pipe end. Then the tube 3 is inserted into the sleeve up to the stop with the tube 2,

Перед установкой пружины 4 ее рас т гивают,,уменьша  диаметр. Раст нутое состо ние пружины фиксируют приспособлением, если пружина изготовлена из стали. Если пружина изготовлена из сплава, обладающего термомеханической пам тью, ее раст гивают в мартенситном состо нии и хран т до сборки при температуре, исключающей обратное мартенситное превращение. При этом раст нутую пружину 4 вставл ют внутрь труб без фиксирующего приспособлени .Before installing the spring 4, it is pulled down, reducing the diameter. The extended state of the spring is fixed by the fixture, if the spring is made of steel. If the spring is made of an alloy with a thermomechanical memory, it is stretched in the martensitic state and stored until assembly at a temperature that prevents the reverse martensitic transformation. In so doing, the extended spring 4 is inserted into the pipes without the fixture.

Заключительными операци ми способа  вл ютс  нагрев собранного соединени , изображенного на фиг, 1, до температуры,формовосстановлени ; муфты и сжатие пружины. Когда пружина изготовлена из сплава с термомеханической пам тью, ее сжатие осуществл етс  за счет самопроизвольного формовосстановлени  одновременно со сжатием муф1гы в процессе нагрева соединени . Если пружина изготовлена из стали, то ее сжимают после нагрева соединени , снима  раст гивающую нагрузку (удал   фиксирующееThe final steps of the method are to heat the assembled compound shown in FIG. 1 to the temperature of the molding repair; clutches and spring compression. When the spring is made of an alloy with a thermomechanical memory, it is compressed by spontaneous shape repair simultaneously with the compression of the muff during the heating of the joint. If the spring is made of steel, then it is compressed after the joint is heated, and the tensile load is removed

приспособление), В окончательном виде соединение схематически показано на фиг, 2,device), In the final form, the connection is schematically shown in FIG. 2,

Установка спиральной пружины 5 внутри труб вдоль их оси выполн ет несколько функций. Тонкостенные пластичные трубы, будучи подкрепленными изнутри пружиной, оказывают необходимое сопротивление сжимаюO щейс  при нагреве муфте, В соединении образуютс  остаточные радиальные напр жени , обеспечивающие его работоспособность. Витки пружины локально деформируют тонкостенныеThe installation of the coil spring 5 inside the pipes along their axis performs several functions. The thin-walled plastic pipes, supported by a spring from the inside, provide the necessary resistance to compressing the coupling when heated. In the joint, residual radial stresses are formed, ensuring its operability. Coils springs locally deform thin-walled

5 трубы при сжатии муфты (фиг, 2), Локальна  деформаци  труб в направлении , противоположном направлению движени  муфты при сжатии, првы- шает герметичность и прочность сое0 дИнени ,5, when the coupling is compressed (FIG. 2). The local deformation of the pipes in the direction opposite to the direction of movement of the coupling under compression, bypass the tightness and strength of the connection,

Предварительное раст жение пружины приводит после сн ти  раст гивающей нагрузки к образованию продольных остаточных напр жений сжа5 ти  в материале труб, так как сжатию пружины преп тствуют уменьшение диаметра труб и фиксаци  витков пружины сжимающей их муфтой. Продольные остаточные напр жени , воз0 никающие при сжатии пружины, в совокупности с радиальными остаточными напр жени ми, возникающими при сжатии муфты в местах контакта витков пружины с трубами, обеспечивают требуемую надежность соединени .Preliminary stretching of the spring, after removing the tensile load, leads to the formation of longitudinal compressive residual stresses in the pipe material, since the compression of the spring is prevented by decreasing the diameter of the pipes and fixing the turns of the spring by compressing them. The longitudinal residual stresses arising from the compression of the spring, together with the radial residual stresses that occur when the coupling is compressed at the points of contact of the spring coils with the pipes, ensure the required reliability of the connection.

Муфту изготавливают гладкой и пружину устанавливают симметрично линии стыка, чтобы обеспечить равномерную деформацию труб и одинаковьй уроверь остаточных напр жений по всей длине соединени i Номинальный диаметр пружины не должен превьштать величины, равной 1,1 внутреннего диаметра труб, так как дл  того, чтобы вставить в трубу пружину приходитс  раст гивать недопустимо большой нагрузкой.The coupling is made smooth and the spring is set symmetrically to the butt lines to ensure uniform deformation of the pipes and the same level of residual stresses along the entire length of the connection i. the pipe spring has to stretch an unacceptably heavy load.

Наибольша  прочность и герметичность соединени  получаютс , когда пружину предварительно раст гивают на длину, в 1,2,,,1,6 раза превышающую длину муфты. Нижний предел обусловлен тем, что при раст жении на меньшую длину диаметр пружины уменьшаетс  настолько незначительно, что ее трудно вставить в трубу, а также тем, что пружина при сжатииThe greatest strength and leaktightness of the joint are obtained when the spring is pre-stretched to a length of 1.2, 1.6 times the length of the coupling. The lower limit is due to the fact that when stretched to a shorter length, the spring diameter decreases so slightly that it is difficult to insert it into the pipe, and also because the spring is compressed

00

5five

3 , 1218232. .3, 1218232.

не обеспечивает по влени  остаточных величину недопустимо уменьшаетс does not cause residual values to be unacceptably reduced

напр жений в местах перехода труб к муфте. Верхний предел обусловлен тем, что при раст жении на большуюstress at the junction of pipes to the coupling. The upper limit is due to the fact that when stretched to a large

число витков, прижимающих трубы к муфте, и, следовательно, уменьшает с  прочность всего соединени ..the number of turns that press the pipes to the coupling and, therefore, reduces the strength of the entire joint.

число витков, прижимающих трубы к муфте, и, следовательно, уменьшаетс  прочность всего соединени ..the number of turns that press the pipes to the coupling and, consequently, the strength of the entire joint decreases.

Фиг. 2FIG. 2

Claims (4)

1. СПОСОБ НЕРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ ИЗ ПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что из сплава, обладающего термомеханической. памятью, изготавливают муфту с внутренним диаметром меньше наружного диаметра соединяемых труб, охлаждают муфту ниже температуры начала прямого мартенситного превращения, деформируют ее_Lпо диаметру, устанавливают в нее трубй встык и нагревают соединение выше температуры окойчания обратного мартенситного превращения материала муфты, ,отличающийся тем ,что с целью повышения надежности соединения тонкостенных труб за счёт „увеличения остаточных напряжений в элементах соединения, перед установкой в муфту внутрь соединяемых труб вдоль их оси симметрично линии стыка вставляют спиральную пружину с номинальным наружным диаметром, равным1. THE METHOD OF IN-CONNECTIVE CONNECTION OF PIPES FROM PLASTIC MATERIALS, which consists in the fact that the alloy has a thermomechanical. memory, make a coupling with an inner diameter less than the outer diameter of the pipes to be joined, cool the coupling below the temperature of the onset of direct martensitic transformation, deform it by diameter _L , install the pipe in it butt and heat the connection above the temperature of the reverse martensitic transformation of the coupling material, characterized in that in order to increase the reliability of the connection of thin-walled pipes by “increasing the residual stresses in the connection elements, before installing them in the coupling inside the connected pipes along their axes symmetrical weld line is inserted a coil spring having a nominal outer diameter of 1...1,1 внутреннего диаметра труб, причем пружину предварительно растягивают , а после установки труб в муфту снимают растягивающую нагрузку пружины.1 ... 1.1 of the inner diameter of the pipes, the spring being pre-stretched, and after installing the pipes in the sleeve, the tensile load of the spring is removed. 2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что.растягивающую нагрузку пружины снимают после нагрева соединения выше температуры окончания обратного мартенситного превращения материала муфты.2. The method of pop. 1, characterized in that the tensile load of the spring is removed after heating the connection above the temperature of the end of the reverse martensitic transformation of the material of the coupling. 3. Способ по п. ^отличающийся тем, что перед установкой внутрь труб пружину охлаждают и растягивают при температуре ниже температуры прямого мартенситного, превращения, причем пружину изготавливают из материала муфты.3. The method according to p. ^ Characterized in that before installation inside the pipes, the spring is cooled and stretched at a temperature below the direct martensitic temperature, the transformation, and the spring is made from the material of the coupling. 4. Способ по пп. 1 “3, отличающийся тем, что пружину растягивают на длину, в 1,2...1,6 раза превышающую длину муфты.4. The method according to PP. 1 “3, characterized in that the spring is stretched to a length 1.2 ... 1.6 times the length of the clutch. Фиг.1Figure 1