Рукава предназначены для транспортировки жидких, газообразных или сыпучих материалов и характеризуются достаточно высокой гибкостью (что выгодно отличает их от металлических и других жестких труб) в сочетании со способностью выдерживать значительные давления или разрежения (в отличие от резиновой трубки). Рукава применяют в качестве гибких соединительных трубопроводов: гидравлических, пневматических, топливных, смазочных систем самых разнообразных машин и механизмов, – для транспортировки широкого ассортимента нефтепродуктов, воды, растворов, эмульсий, суспензий, газов, пара, песка и т. д.

Рукава, работающие под избыточным внутренним давлением, называют напорными, а применяемые в условиях разрежения – всасывающими. Некоторые типы рукавов могут эксплуатироваться и в тех, и в других условиях (напорно-всасывающие). В общем производстве рукавов наибольший удельный вес приходится на напорные. В связи с повышением рабочих давлений и скоростей производственных процессов потребность в рукавах высокого давления (свыше 10 МПа) растет более высокими темпами, чем спрос в рукавах других типов.

Технология изготовления рукавов по сравнению с производствами других видов РТИ достаточно сложна и многообразна, так как включает в различных вариантах почти все характерные для резиновой промышленности процессы. Поэтому рукавные изделия сравнительно дороги, но тем не менее спрос на них непрерывно возрастает. К рукавам предъявляются разносторонние требования: большая прочность и долговечность при минимальной массе, гибкость, вибро-, износо - и изгибостойкость; работоспособность в широком интервале температур, стойкость к действию тепла, света, атмосферных факторов; стабильность геометрических размеров и относительно гладкая внутренняя поверхность; стойкость к действию перекачиваемых продуктов и отсутствие влияния на их качество.

Удовлетворение этим условиям достигается использованием соответствующих материалов, разработкой оптимальных конструкций рукавов, необходимым технологическим и аппаратурным оформлением процессов их изготовления.

В зависимости от природы рабочей среды рукава подразделяют на следующие типы:

Б – для бензина, керосина, нефтепродуктов, минеральных масел;

В – для воды и слабых растворов неорганических кислот и щелочей (концентрация не выше 20%);

ВГ – для горячей воды с температурой до +100°С;

Г – для воздуха, азота, кислорода, ацетилена, диоксида углерода, инертных газов;

П – для пищевых продуктов;

Ш (напорные) – для водных суспензий при штукатурных работах и песка от пескоструйных аппаратов;

КЩ (всасывающие) – для слабых растворов неорганических кислот и щелочей (до 20%).

При перекачивании неполярных жидкостей (в частности, нефтепродуктов) возникает опасность накопления статического электричества, для отвода которого в конструкцию рукава включают токопроводники, чаще всего медную стренгу. Однако малая деформируемость этих элементов приводит к их разрывам, что уменьшает долговечность рукавов. Целесообразнее применять электропроводящую резину (полное электрическое сопротивление рукава не должно превышать 107 Ом), что не только позволяет отводить заряды, но и способствует уменьшению электризации материалов.

Выпускаются рукава с внутренним диаметром DВн = 3–950 мм, работающие под давлением Р = 0,03–70 МПа (100 МПа) и разрежением до 600 мм рт. ст. в интервале температур Т = –60…+250°С.

Промышленность производит около 100 различных видов рукавов, в том числе буровые, тормозные для железнодорожного транспорта, уплотнительные для нефте - и газодобывающей промышленности, рукава для кондиционеров.

Рукав представляет собой цилиндрическую оболочку, состоящую из трех элементов.

Рис. 15. Конструкция рукава:

1 – камера; 2 – каркас; 3 – наружный слой (обкладка)

Камера Обеспечивает герметичность рукава и защищает каркас от воздействия передаваемых по рукаву материалов. В зависимости от конструкции, рабочего давления и вида передаваемой среды толщина камеры составляет 1,2–12,3 мм.

Каркас гарантирует прочность рукава и его долговечность. Каркас воспринимает внутренние и внешние нагрузки на рукав, сохраняет постоянство размеров рукава при эксплуатации.

Каркас может состоять из прокладок, оплеток, навивок, обмоток. В зависимости от вида материала и способа его наложения каркас может иметь следующую конструкцию:

- прокладочную;

- оплеточную;

- навивочную;

- обмоточную;

- круглотканую;

- трикотажную (с вязаным каркасом);

- спиральную.

При наложении элементов на камеру важную роль играет угол наложения относительно оси рукава. Он равен 54°44¢¢ и называется равновесным. Этот угол обеспечивает постоянство размеров рукава, находящего под давлением или разрежением. Угол определяется расчетом на основании теории нагружения цилиндрической сетчатой оболочки.

Наружный слой, или клеевая резиновая промазка, защищает рукав от внешних механических воздействий и от влияния окружающей среды.

В производстве резиновых рукавов используется несколько типов резиновых смесей: для камеры, каркаса и наружного резинового слоя.

К резинам для камеры предъявляются следующие требования:

1) стойкость к передаваемой среде (низкая водо - и газопроницаемость, высокая маслобензостойкость, стойкость к действию растворов щелочей, кислот и растворителей, стойкостью к истиранию);

2) стойкость к воздействию сред должна сохраняться в широком интервале температур.

В соответствии с вышеперечисленными требованиями резины для камеры изготавливаются на основе каучуков БНКС-18,
БНКС-18М, наирит А, наирит КРА, также возможны комбинации нитрильных и хлоропреновых каучуков. Кроме того, допустимо
также применение комбинаций СКН-26 + СКН-26/ПВХ-30,
СКН-18 + ПЭВД, СКН-26 + ПЭВД. При работе рукавов при низких температурах возможно использование БК и СКЭП.

Резиновые смеси для каркаса предназначены для промазки и обрезинивания ткани, обкладки нитей, металлотросов и для резиновых прослоек и играют роль соединительных элементов, поэтому должны иметь хорошие конфекционные свойства, а резины – высокую прочность связи с армирующим материалом.

Этим требованиям удовлетворяют резины на основе каучуков БНКС-18, БНКС-18М, наирит А, наирит КРА, наирит КРБ,
наирит КР-50 + СКД.

Резины для наружного слоя должны обладать:

- большой прочностью при растяжении;

- высокой износостойкостью;

- стойкостью к воздействию озона, атмосферы;

- значительной прочностью связи с каркасом.

Этим требованиям отвечают резины на основе каучуков
БНКС-18, БНКС-18М, наирит А, наирит КРА, наирит КРБ.