Баллон

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧГСКИРЕСПУБЛИК 9) 17 С 1/ ИС ПАТЕНТ(54) БАЛЛ технологиством стек- АН УССР А.П.Пела Бунаков оболочек териалов , рис. 2,5, Р о 7 6 д ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Специальное конструкторскоческое.бюро с опытным производ лопластиков Института механики (72) В.И.Озеров, А,А,Савиченко, генко и В,А.Полевой(56) Образцов И.фВасильев В,В В.А, Оптимальное армирование вращения из композиционных м - . Машиностроение, М 1977, с. 5Авторское свидетельство СС М 1399580, кл. Р 17 С 1/00, 1988(57) Использование; для хранения и транспортировки газов и жидкостей под давлением, а также в качестве заправочных емкостей на автотранспорте. Сущность изобретения; баллон содержит цилиндрический корпус 1 с концевыми участками 2, внутреннюю герметичную оболочку 3 и внешнюю силовую оболочку 4 из композиционно-волокнистого материала. Силовая оболочка 4 состоит из внутреннего 5 и внешнего 6 слоев с кольцевой риентацией волокон и промежуточного слоя с продольной ориентацией волокнистого материала. Толщины слоев с кольцевой ори1809909 5 10 15 20 30 35 40 45 ентацией внутреннего 5 и внешнего 6 слоев выполнены одинаковыми в пределах допуска на изготовление намоткой. Наружная поверхность баллона покрыта комбинированным защитным слоем 8, выполненным из слоя 9 композиционно-тканого материаИзобретение относится к конструкциям цилиндрических комбинированных баллонов из композиционно-волокнистых материалов и может быть использовано в качестве емкостей для хранения и транспортировки газов и жидкостей, в частности для автомобилей, работающих на сжатом природном газе.Цель изобретения - увеличение прочно- сти баллона за счет предотвращения разрушения "размоткой" внешнего слоя силовой оболочки и обеспечения его ремонтопригодности,На чертеже показано продольное сечение баллона,Баллон состоит из цилиндрического корпуса 1 и двух концевых участков 2, Корпус 1 содержит внутреннюю герметичную оболочку 3 и внешнюю силовую оболочку 4, полученную способом намотки и отверждения композиционно-волокнистого материала, Силовая оболочка 4 состоит из внутреннего 5 и внешнего 6 слоев с кольцевой ориентацией волокнистого материала и промежуточного слоя 7 с продольной ориентацией волокнистого материала, Толщины слоев с кольцевой ориентацией внутреннего 5 и внешнего 6 выполнены одинаковыми в пределах допуска на изготовление намоткой. Наружная поверхность баллона покрыта комбинированным защитным слоем 8, выполненным из слоев 9 композиционно-тканного материала - для цилиндрического корпуса 1 и из слоя 10 гомогенного материала (металла или эластомеров) для концевых участков 2.Предлагаемая конструкция баллона обеспечивает увеличение прочности за счет рационального распределения толщин слоев композиционно-волокнистого материала с кольцевой ориентацией, Внутренний слой 5 обеспечивает расчетную гидростатическую прочность баллона, а слой 6 обеспечивает дополнительную прочность баллона с учетом влияния краевого эффекта, технологических и эксплуатационных факторов, а также обеспечивает его усталостную прочность. Кроме того внешний слой 6 обеспечила для цилиндрического корпуса 1 и слоя 10 из гомогенного материала - для концевых участков 2, Ремонт осуществляется периодическим обновлением внешнего слоя 6 силовой оболочки 4 и комбинированного защитного слоя 8. 1 ил,l вает защиту слоя 7 продольной ориентации волокон от воздействия окружающей среды при длительной эксплуатации, что позволяет периодически обновлять только наименее трудоемкий слой 6 и таким образом обеспечивается ремонтопригодность баллона. Комбинированный защитный слой 8, выполненный из композиционно-волокнистого материала на цилиндрическом корпусе 1, предохраняет слой 6 с кольцевой ориентацией волокон от разрушения размоткой, которое зависитотсдвиговой прочности композита поперек волокон и наступает при нагружении баллона внутренним давлением ниже расчет- ного, что обеспечивает увеличение прочности баллона, Слой 10 из гомогенного материала защищает слой 7 с проДольной ориентацией на концевых участках 2 от воздействия атмосферного влияния при длительной эксплуатации, что вместе с защитной функцией слоя 6 позволяет не обновлять его периодически и тем самым улучшает ремонтопригодность баллона,Формула изобретения Баллон, включающий цилиндрический корпус с концевыми участками, содержащий внутреннюю герметичную оболочку и внешнюю силовую оболочку, выполненную из композиционно-волокнистого материала и с состоящую из внутреннего и внешнего слоев с кольцевой ориентацией волокнистого материала и промежуточного слоя с продольной его ориентацией, и наружный защитный слой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения прочности баллона путем предотвращения разрушения раэмоткой внешнего слоя силовой оболочки и обеспечения его ремонтопригодности, толщины внутреннего и внешнего слоев силовой оболочки выполнены одинаковыми в пределах допуска на изготовления оболочки намоткой, а защитный слой выполнен комбинированным: для цилиндрической части корпуса иэ композиционно-тканного материала, для концевых участков - из гомогенного материала.