Балон високого тиску

1. Балон високого тиску, що містить герметичний корпус, виконаний з двох циліндричних півбалонів, виконаних зі сфероподібним дном та циліндричною горловиною, причому різниця діаметрів півбалона та його горловини не перевищує дві товщини стінки балона, торцевими кромками горловин півбалони нерознімно з'єднані між собою з 3 елементі металевого кожуху, а також виконання зовнішньої захисної оболонки. Поставлена задача вирішується тим, що балон високого тиску, що містить герметичний корпус, виконаний з двох циліндричних півбалонів, виконаних зі сфероподібним дном та циліндричною горловиною, причому різниця діаметрів півбалона та його горловини не перебільшує дві товщини стінки балона, торцевими кромками горловин півбалони нерознімно з'єднані між собою з утворенням горловини балона, на горловині балона розміщено силовий елемент з утворенням єдиної циліндричної поверхні корпусу балона, а принаймні один з півбалонів з'єднано з механізмом для пропускання робочого середовища, новим є те, що торцеві кромки горловин півбалонів виконані втиснутими усередину балона, а сполучення торцевих кромок горловин півбалонів утворює кільцеву канавку, усередині якої виконано з'єднувальний шов. Новим є також те, що балон високого тиску додатково містить тонкостінний металевий кожух, розміщений на силовому елементі із збереженням єдиної циліндричної поверхні корпусу балона. Новим є також те, що корпус балона високого тиску вкрито зовнішньою захисною оболонкою. Втиснення торцевих кромок балона всередину дає подвійний ефект. Вигин, що утворюється при втисненні кромок, по-перше, збільшує площу контакту торцевих кромок півбалонів, що сприяє додатковому зміцненню зони з'єднання півбалонів; а по-друге, цей вигін утворює кільцеву канавку, в якій проходитиме з'єднувальний шов, не виходячи за межі поверхні балона, а це сприятиме зменшенню товщини намотки балона. Додатковий захист силового елементу балона металевим кожухом підвищує експлуатаційну надійність балона за рахунок захисту силового елементу від динамічних навантажень при транспортуванні та експлуатації балона. Виконання захисного покриття усього балона підвищує його надійність та зручність в експлуатації. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. Балон високого тиску складається з герметичного корпуса, який складається з двох циліндричних півбалонів 1, 2 зі сфероподібним дном 3, 4 та горловинами 5, 6, причому півбалони 43168 4 з'єднані між собою торцевими кромками горловин за допомогою нерознімного з'єднання 7, наприклад, зварюванням або пайкою. Зона цього з'єднання зміцнена намоткою зовнішнього силового елементу 8, виконаного, наприклад, з композиційного матеріалу, який може бути додатково захищений металевим кожухом 9. В одному з півбалонів вмонтований механізм пропускання робочого середовища 10, яким може бути природний газ чи рідина. Корпус вкритий захисною, наприклад, полімерною, оболонкою 11. Виготовлення балона високого тиску включає формоутворення півбалонів з наступним обтискуванням їх горловин і торцевих кромок; підготовку обтиснутих торцевих кромок півбалонів під з'єднання, наприклад, зварювання чи пайку; розміщення на горловині балона силового елементу, наприклад, шляхом виконання на ній намотки із волокнистого композиційного матеріалу, наприклад склоровінгу, захист силового елемента металевим кожухом; покриття балона захисною, наприклад, полімерною, оболонкою. Балон працює наступним чином. До закачування у корпус балона робочого середовища, наприклад, природного газу, в зоні розміщення силового елементу у корпусі діють залишкові стискаючі напруження, а в силовому елементі - напруження, що розтягують. Захисний кожух знаходиться в ненапруженому стані. В процесі закачування робочого середовища у балон, по мірі зростання внутрішнього тиску, у зоні корпусу поза силовим елементом та у захисному кожусі виникають напруження, що розтягують, а у зоні силового елементу по мірі зростання тиску до робочої величини початкові стискаючі напруження поступово переходять у напруження, що розтягують. При цьому необхідно мати на увазі, що робочі напруження корпусу балона повинні бути меншими за межі втоми матеріалу, з якого виконано корпус. Крім того, попередній натяг у зоні силового елементу вибирається із умови рівності запасу міцності стінок корпуса і нерознімного з'єднання при робочому тиску. Виконання балона високого тиску згідно пропонованому технічному рішенню дозволяє забезпечити достатню міцність балона при збереженні його масогабаритних характеристик, що є надзвичайно важливим при використанні балонів, зокрема на автомобільному транспорті. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 43168 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601