Герметичная емкость

/00, 1984.КОСТЬся к машиностроеотовлению емкосх и сыпучих сред,.твию интенсивныхх нагрузок. Цель е несущей способИЧНАЯ ЕМ ние относит ости к из ения жидки ся воздейс внутренни повышени(54). ГЕРМЕТ (57) Изобрет нию, в част тей для хран подвергающи внешних или изобретения -средством ечайке ус ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к области машиностроения, а именно к отраслям, изготавливающим емкости для хранения жидких и сыпучих сред, подвергающихся воздействию интенсивных внешних или внутренних нагрузок, в частности к бакам различных транспортных средств.Цель изобретения - повышение несущей способности при воздействии ударных нагрузок.На фиг. 1 изображена емкость, частичный продольный разрез; на фиг, 2 - ряд радиальных труб, обвитых нитью, установленных на внутреннем слое; на фиг. 3 - демпфируемый трубчатый элемент и разрез А - А; на фиг. 4 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 5 - узел 11 на фиг. 1; на фиг, 6 - вид Б на фиг. 1.Герметичная емкость состоит из подвижного и неподвижного участков, Неподвижный участок содержит обечайку из несущих слоев 1 и 2, скрепленных один с другим по оболочковых элементов 3. На об тановлен дополнительный слой,. ЯО 1615070 ности при воздействии ударных нагрузок. Конструкция герметичной емкости содержит обечайку из несущих слоев, скрепленных между собой посредством оболочковых элементов, торцовые днища, шпангоуты, трубчатые элементы, гибкие нити. В процессе эксплуатации при воздействии ударных нагрузок обеспечена возможность гашения последних благодаря повышению жидкости слоев оболочки на сдвиг в меридиональной н кольцевых плоскостях, а также гашению различных вынужденных колебаний вследствие высоких демпфирующих свойств трубчатых элементов из материала с эффектом памяти формы. 6 ил,4, которыи выполнен подвижным в осевомнаправлении и телескопически надвинут наобечайку неподвижного участка своей свободной торцовой зоной. С другой стороны до фу" полнительный слой 4 соединен со шпангоу- Дф том 5 и днищем 6. На участке перекрытия с дополнительным слоем 4 между слоями 1 и 2 вокруг оболочковых элементов 3 радиально установлены рядами по об- О разующей трубчатые элементы 7 из материн- ф 3 ла с эффектом памяти формы, которые об- ( виты гибкими нитями 8 в прямом и обратном направлениях вокруг трубчатых элементов и через отверстие 9 в несугцемслое 2 нити 8 соединены с дополнительным слоем 4,Трубчатые элементы 7 выполнены из ма- фв териала с эффектом памяти формы, например никелида титана. Труб.зтые элементы7 выполнены с переменной толщиной стенки по образующей, что обеспечи ваетпрогрессивное возрастание усилия сопротивления амортизации вследствие возрастаниямомента инерции изгибаемого участка трубы.формула изобретения 35 40 45 50 Вокруг трубчатых элементов 7 навита в прямом и обратном направлениях гибкая нить 8, концы которой соединены с торцом слоя 4 с помощью кронштейна 10.В местах соединения нити 8 со слоем 4 и последнем выполнены продольные прорези 11, в которых размещается сдвоенная гибкая нить 8 при смешении слоя 4 относительно обечайки. Оболочковый элемент 3 выполнен с направляющими впадинами 12, а трубчатый элемент 7 - с направляющими ребрами 13, установленными во впадинах 12, чем обеспечивается центрирование трубчатых элементов относительно оболочковых элементов до и в процессе амортизации. Несущие слои, шпангоуты и днища выполнены из высокопрочных материалов: остальные, алюминиево-магниевые, титановые сплавы или композиционные материалы. С внутренней стороны герметичной емкости может устанавливаться мембрана, герметизирующая стык шпангоута 5 с обечайкой. Несущие слои 1 и 2 обечайки соединены со шпангоутом 14. К последнему присоединено днище 15. Трубчатые элементы выполнены по длине с переменной толщиной стенки, возрастающей на двух полуокружностях трубчатого элемента в разные стороны от одного торца трубчатого элемента к другому, В обечайке стоят направляющие 16 для гибких нитей 8.Для изготовления оболочки на слой 1 устанавливают оболочковые элементы 3 и соединяют их сваркой, пайкой или склеиванием, на которые устанавливаются трубчатые элементы и гибкие нити 8. Сборку соединяют с несущими слоями 2 и шпангоутом 14 с помощью сварки, пайки или склеивания. Поверх слоя 2 устанавливают дополнительный слой 4, соединенный со шпангоутом 5. Торец слоя 4 соединяют кронштейном 10 с концами гибких нитей. Герметичная емкость работает следующим образом.Если действующие на оболочку нагрузки малы, конструкция работает как упругая оболочка. Под воздействием как осевых, так и поперечных нагрузок меньше предельных, емкость сохраняет свою целостность за счет того, что при действии осевого (продольного) удара на ребро жесткости, последнее передает усилие на подвижный слой 4. Трубы 7 при смешении дополнительного слоя 4 относительно обечайки обжимаются самоуравновешенным внешним давлением со стороны натягиваемых слоем 4 нитей 8,приходят в движение пластического изгибаи амортизируют внешнее ударное воздействие. Дополнительный слой 4 (подвижныйучасток оболочки) при этом смешается вдольоси оболочки на ход амортизации и про 5,исходит поглощение энергии внешнего воздеиствия, а импульс ударной нагрузки в конструкции растягивается во времени при снижении его амплитуды.Для проведения конструкции в исходное10 состояние трубчатые элементы 7 нагреваются дс интервала температур обратногомартенситного превращения. При этом происходит обратный рабочему пластическийизгиб труб и конструкция приходит в первоначальное положение, после чего можетбыть подвержена повторно ударным нагрузкам,Изобретение позволяет повысить жесткость, прочность и устойчивость оболочкипри действии осевых сжимающих усилий,20 направленных вдоль оси оболочки, а такжепоперечного изгиба в этой плоскости вследствие большой осевой и сдвиговой прочности трехслойного пакета.Изобретение обеспечивает гашение ударных моментных нагрузок, обеспечивает приэксплуатационном уровне нагрузок жесткость слоев на сдвиг в меридиональной икольцевых плоскостях, а также гашениеразличных вынужденных колебаний вследствие высоких демпфирующих свойств трубчаЗ 0 тых элементов из материала с эффектомпамяти формы. Герметичная емкость, содержащая двухслойную обечайку, оболочковые элементы, установленные между слоями, торцовые днища, шпангоуты, скрепляющие торцовые днища и обечайку, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности при воз действии ударных нагрузок, она снабжена дополнительным слоем, соединенным с торцовым участком одного из шпангоутов и днищем обечайки, трубчатыми элементами из материала с эффектом памяти формы, установленными рядами вокруг оболочковых элементов в радиальном направлении, и гибкими нитями, обвивающими каждый ряд трубчатых элементов и соединенными с торцом дополнительного слоя, при этом каждый оболочковый элемент выполнен с впадинами, а каждый трубчатый элемент - с ребрами для размещения их во впадинах и имеет переменную по длине толщину стенки.. ДавыдовКор Под дактор Н. Бобказ 3956 иям и откр кая наб., т, г. Ужго Составитель В ва Техред А. КравчукТираж 512 енного комитета по изобрете 35, Москва, Ж - 35, Рауш дательский комбинат Патен ВНИИПИ Государст 1130 Производственно-иректор М. Максимишине исноетиям при ГКНТ СССР 415д, ул. Гагарина, 1