Баллон

 

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 ориентацией волокон и промежуточного слоя 7 с продольной ориентацией волокнистого материала. Толщины слоев с кольцевой ори

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 17 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБ ЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (54) БАЛЛОН (21) 4813200/26 (22) 10.04.90 (46) 15.04,93. Бюл. N 14 (71) Специальное конструкторско-технологическое.бюро с опытным производством стеклопластиков Института механики АН УССР (72) В.И.Озеров, А,А,Савиченко, А.П.Пелагенко и В.А.Полевой (73) В.А.Полевой (56) Образцов И.Ф„Васильев В.В., Бунаков

В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. —. Машиностроение, М„1977, с. 51, рис. 2,5, Авторское свидетельство СССР

М 1399580, кл. F f 7 С 1/00, 1988. f5

„„Я „„1809909 АЗ (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 ориентацией волокон и промежуточного слоя

7 с продольной ориентацией волокнистого материала. Толщины слоев с кольцевой ори1809909

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 прочности 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, I / 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, отличающийся 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.