гибкая гофрированная труба

Формула изобретения

ГИБКАЯ ГОФРИРОВАННАЯ ТРУБА, снабженная местами крепления к объекту и содержащая на концах трубы участки с меньшим шагом расположения гофр, отличающаяся тем, что на трубе в местах крепления к объекту выполнены дополнительные участки с меньшим шагом расположения гофр, а количества гофр каждого из участков между соседними местами крепления представляют собой ряд чисел, не имеющих общих делителей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству гибких трубопроводов.

Известны гофрированные трубопроводы (рукава), которые содержат гофры произвольной формы, в том числе и различной плотности их на протяжении рукава (см.патенты США N 3913623, N 3815639, N 4141385, N 2890723, авторское свидетельство СССР N 329342, патент ФРГ N 3000419.

Основным недостатком существующих конструктивных решений гофрированных трубопроводов, является недостаточно высокая работоспособность их в условиях вибронагрузок.

Наиболее близкой по технической сущности является известная конструкция трубопровода, но также обладающая рядом недостатков:

- наличием "замков" с более плотным расположением гофров в середине гибкой части приводит к дополнительным перегрузкам на гибкую часть в зонах ее опор;

- монотонные участки имеют взаимно резонансный спектр частот.

Целью настоящего изобретения является повышение работоспособности гофрированной трубы в условиях ее вибронагружения. Указанная цель достигается тем, что плотность расположения гофров на участке гофрированной трубы в зоне крепления ее к объекту применения больше, чем на участках остальной ее протяженности, а количества гофров каждого из участков между смежными опорами трубы представляют собой ряд чисел, не имеющих общих делителей.

Наличие участков гофрированной трубы с более редким расположением гофров снижает массу средней ее части (между зонами крепления ее к объекту), и следовательно изменяет (повышает) собственную частоту колебаний этого участка. Наличие участков с более высокой плотностью расположения гофров увеличивает работоспособность рукава, поскольку уменьшается величина напряжений, приходящаяся на каждый гофр в этой зоне. Количества гофров на участках между смежными опорами, выбранные из ряда чисел, не имеющих общих делителей, позволяют увеличить динамическую жесткость как минимум двух участков из каждых трех, а следовательно, исключается возможность возникновения резонанса.

На фиг. 1 изображена гофрированная труба в осевом сечении, содержащая три участка 1, 2, 3 различной монотонной плотности расположения гофров, к примеру, омега-образной формы, одинаковой высоты гофров h. Участки 1, 2, присоединяемые к концевым патрубкам 4, 5 посредством сварных швов 6, 7, имеют одинаковую плотность расположения гофров, характеризуемую шагом t. Средний участок 3 имеет отличающуюся плотность расположения гофров, характеризуемую шагом t₁. Как видно из фиг.1, на участках 1, 2 плотность расположения гофров выше, чем на участке 3, т.е. t < t₁. Длины участков 1, 2, 3, соответственно равные l₁, l₂, l₃, выбираются из условия, чтобы количества гофров на этих участках образовали ряд чисел, не имеющих общих делителей.

При наличии виброперегрузок, передаваемых от патрубков 4, 5, к примеру более опасных поперечных по отношению к оси рукава, возникают осевые напряжения, направленные вдоль оси к центру гофрированной трубы, которые в процессе длительной эксплуатации растягивают гофры, увеличивают шаг t, в зонах, непосредственно примыкающих к концевым патрубкам, т.е. на участках 1, 2. Это приводит к выравниванию шагов и к выравниванию плотности расположения гофров относительно гофрированной трубы в целом, именно это и увеличивает ее работоспособность. За счет разбиения протяженности гофрированной трубы на участки с различной плотностью расположения гофров в совокупности с количествами гофров на них, образующими ряд чисел, не имеющих общих делителей, обеспечивается максимально достижимое различие собственных частот колебаний на этих участках, и следовательно увеличивается динамическая жесткость как минимум двух участков из каждых трех, произвольно выбранных между смежными опорами. А следовательно повышается динамическая жесткость гофрированной трубы в целом, позволяя надеяться на избежание пагубных случаев резонанса и непредсказуемых отказов изделий в эксплуатации.

На фиг.2 изображено то же, что и на фиг.1, но с промежуточной опорой 1 и собственно поэтому с удвоенным числом участков монотонной плотности различной степени, длиной l₁, l₂, l₃, l₄, l₅, l₆. Плотность расположения гофров на участках, прилегающих к опоре, так же как и возле концевых патрубков, выше плотности расположения гофров на остальных участках гофрированной трубы. Длина участков l₁ - l₆ выбирается любой, но так, чтобы количества гофров в каждой из двух групп длин l₁, l₂, l₃ и l₄, l₅, l₆ образовали взаиморяд чисел, не имеющих общих делителей.

Предлагаемое изобретение по степени технологичности его изготовления не хуже технологичности прототипа и отличается лишь отсутствием соединений участков трубы замками.