Способ изготовления трубчатого композиционного проницаемого элемента

(51)01 39/12 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБЧАТОГО КОМПОЗИЦИОННОГО ПРОНИЦАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Авторы Александров Валерий Михайлович Шелег Валерий Константинович Шабалинский Андрей Александрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Способ изготовления трубчатого композиционного проницаемого элемента, включающий намотку по спирали с нахлестом на каркас металлического полотна в виде ленты из металлической вязаной сетки, отличающийся тем, что намотку слоев производят с одновременной деформацией ленты под действием нагрузки, прикладываемой к ленте вдоль линии петельных рядов и равномерно распределенной по ее ширине, причем величина этой нагрузки возрастает от первого к последнему слою в пределах(0,05-0,25)в с увеличением усилия, прикладываемого к каждому последующему слою на 0,04 в, где в - предел прочности материала металлического полотна,- ширина деформированной ленты. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении фильтров различного назначения, капиллярных структур, тепловых труб, дренажнораспределительных систем водоподготовительных установок и т.д. в энергетике, химической и пищевой промышленности. Известен способ изготовления пористых изделий из нетканого проволочного материала, включающий образование заготовки путем укладки с взаимным перекрещиванием спирально навитой проволоки и последующее холодное обжатие заготовки 1. Известен способ изготовления пористых оболочек из металлического сеточного полотна путем навивки слоев полотна на оправку и сжатия их в холодном состоянии 2. Известен способ изготовления трубчатых изделий из композиционных материалов,включающий операцию намотки на оправку волокон по винтовой спирали и последующее обжатие с нагревом до 500 С 3. Недостатком технологии является совмещение операций обжатия и нагрева, что приводит к усложнению оборудования. Кроме того, такая технология может приводить к деструкции материалов композиций при нагреве до 500 С. Наиболее близким к заявляемому способу изготовления трубчатого композиционного проницаемого элемента (ТКПЭ) является способ изготовления ТКПЭ, включающий операцию намотки слоев металлического полотна на оправку по спирали и последующее прессование 4. 8193 1 2006.06.30 Однако такая технология требует применения сложного оборудования, квалифицированного обслуживающего персонала, процесс изготовления изделий характеризуется высокой трудоемкостью, энергоемкостью. Кроме того, ТКПЭ имеет недостаточно высокие эксплуатационные характеристики. Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик ТПКЭ, а именно повышение тонкости очистки, увеличение проницаемости в режиме промывки противотоком, а также упрощение технологии изготовления изделия. Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления трубчатого композиционного проницаемого элемента (ТКПЭ) металлическое полотно наматывают по спирали с нахлестом на каркас в виде ленты из металлической вязаной сетки. Намотку слоев производят с одновременной деформацией ленты под действием нагрузки, прикладываемой к ленте вдоль линии петельных рядов и равномерно распределенной по ее ширине. Величина этой нагрузки возрастает от первого к последнему слою в пределах(0,05-0,25)в с увеличением усилия, прикладываемого к каждому последующему слою на 0,04 в, где в - предел прочности материала металлического полотна,- ширина деформированной ленты. Сущность данного изобретения заключается в следующем такой характер намотки полотна позволяет исключить операцию последующего обжатия ТКПЭ. Придание необходимой прочности и жесткости изделию происходит во время операции намотки, что уменьшает трудоемкость и позволяет использовать простое оборудование для производства ТКПЭ. Величина растягивающей нагрузки находится в диапазоне(0,05-0,25)в. При нагрузке больше 0,25 в прочность материала снижается, что может повлечь за собой разрыв ленты, при нагрузке меньше 0,05 в она будет недостаточной для обеспечения процесса формования ленты. Вследствие того, что намотка осуществляется с нарастающей равномерно распределенной по ширине ленты нагрузкой, размеры ячейки вязаной сетки будут последовательно уменьшаться в каждом последующем слое, что позволит создать поровую структуру с плавно изменяющимся размером пор по сечению ТКПЭ. Такая форма сечения обеспечивает высокую проницаемость, грязеемкость и регенерируемость ТКПЭ при промывке противотоком. Сущность изобретения поясняется примером конкретного выполнения ТКПЭ. Пример. ТКПЭ выполнен по следующей технологии. В качестве металлического полотна использовали вязаную сетку из стали 03 Х 18 Н 9 ТВИ (количество проволок в жгуте - 8, диаметр проволоки 4,010-5 м, в 745 МПа). Ширина исходной ленты 5,010-2 м, в процессе намотки лента удлиняется и уменьшает ширину до (1,5-1,8)10-2 м, наматывали на каркас из тканой сетки с ячейкой 44 мм, в 6 слоев с нахлестом 0,810-2 м, при этом усилие растяжения изменяли от 40 до 200 Н с увеличением усилия, прикладываемого к каждому последующему слою на 28-32 Н. Намотка производилась на токарно-винторезном станке с помощью специальной оснастки. Источники информации 1.997931,МПК В 21 21/00, 1983. 2.795665, МПК В 21 31/00, 1981. 3.1166809 А, МПК В 01 39/20, 1985. 4. Патент 3554, МПК В 01 39/12, В 21 3/04, 2000 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 2