Как выбрать рукава и шланги резиновые

Мы предлагаем  рукава и шланги резиновые газосварочные, маслобензостойкие, поливочные, напорные, напорно-всасывающие и различные другие. Эта статья посвящена вопросу гидравлической прочности и деформативности  напорных резиновых рукавов.

Первые промышленные рукава изготавливались с каркасом из прорезиненной ткани которая закраивалась под углом 45 градусов. Проводились исследования для выяснения необходимого угла закроя ткани и уточнения операции процесса изготовления шлангов. Они были необходимы потому, что прорезиненная ткань не была одинаково прочной по основе и утку.

Производство рукавов с каркасом, который изготавливается  на оплеточных машинах, привело к необходимости установления расчетного обоснования оптимальной величины угла положения несущих элементов каркаса. Величина угла между положением несущего элемента и направлением образующей в развертке на плоскость витка этого элемента определялась в 54 градуса.

Более рациональное доказательство оптимальной величины этого угла по связи его с конструкционными параметрами каркаса рукава и гидравлической нагрузкой последнего определено.

Разработан общий метод расчета напорных шлангов вне зависимости от вида каркаса и особенностей несущих элементов конструкции.

 

Расчет рукавов по нагрузке несущего элемента.

Общее расчетное уравнение прочности напорных рукавов следует из соотношения между нагрузкой несущего элемента, возникающей от действия усилий в радиальном и осевом направлениях. Разрыв однородного каркаса, состоящего из прокладок, последует при гидравлическом давлении тогда, когда нагрузка на элемент будет одинаковой с крепостью элемента в каркасе. При этом диаметр, угол, плотность элементов и крепость их изменяется от величин, заложенных в конструкции (считая по наружной поверхности камеры), до их значения в условиях разрыва. Коэффициент Пуассона для резины близок к 0,5, поэтому давление на внутренней поверхности каркаса может быть принято равным манометрическому.

 

Расчет напорных рукавов по распределению нагрузки между слоями рукава.

Наблюдения по тензометрическому исследованию гидравлического нагружения рукавов с металлическими оплетками показали значительное различие в величинах нагрузок, воспринимаемых от первой оплетки до последней.  Необходимо, исходя из совместного перемещения всех слоев каркаса, предположить, что в нижележащих слоях оплеток под влиянием взаимного давления слоев изменяются углы начального положения потоков оплетки.

Известен ряд конструкций рукавов с неоднородными каркасами:

– резино-тканевые из слоев различных по виду тканей, с утолщенным промежуточным резиновым слоем;

– оплеточные с различными количествами нитей в потоках, с различными углами в оплетках, с утолщенными промежуточными слоями резины;

– комбинированные – с текстильными оплетками поверх тканевых прокладок. С проволочными оплетками или плетенками поверх текстильных элементов, с проволочной спиральной навивкой.

Для ряда подобных случаев предлагались частные условные решения. Обобщенный метод позволяет рассчитать прочность напорного рукава с учетом внутреннего и внешнего распределенных гидравлических нагрузок, осевого нагружения и изгиба. По этому методу можно учесть влияние бандажируещей спирали и особенности неоднородных каркасов рукавов. Получаемые зависимости позволяют рассчитать деформативность рукавов и полых уплотнителей рукавного типа. Поскольку материальные характеристики элементов каркаса определяются гидравлической пробой на рукаве с однослойным каркасом, затрудняется введение в расчет прочностных свойств материала по определению их в суровье.

 

Расчет оплеточных рукавов при действии пульсирующих нагрузок.

Рукава, спроектированные лишь с учетом запаса статистической прочности силового каркаса, не обеспечивают надежной работы, поскольку в эксплуатации они подвергаются пульсирующим и вибрационным нагрузкам, испытывают напряжение от изгиба.

Исследование выносливости материалов (проволоки) силового каркаса рукавов при различных запасах прочности и испытание рукавов из этих материалов позволили получить уравнение, связывающие выносливость рукава со свойствами материала. Разрушение каркаса мелаллооплеточных рукавов происходит, по-видимому, в результате накопления усталостных повреждений, возникающих под воздействием переменных нагрузок в местах концентрации напряжений.

Долговечность металлооплеточных рукавов при действии пульсирующих нагрузок можно рассчитать с учетом факторов, существенно влияющих на нее: радиуса изгиба, амплитуды давления, частоты пульсации, диаметра рукава, а также связать выносливость материала каркаса с выносливостью рукава.