Газовий балон високого тиску

1. Газовий балон високого тиску, який являє собою металевий циліндричний корпус зі сферичними заокругленнями торців, в центрі одного з яких розташована горловина з вентильним пристроєм, при цьому циліндрична частина балона підсилена композитним матеріалом на основі склопластикової нитки, який C2 1 3 81705 Дані балони являють собою комбіновану конструкцію із зварного герметичного металічного корпуса циліндричної форми із сферичними днищами, підсиленого поциліндричній частині склопластиком методом кільцевої намотки склонитки. Корпус балону складається із зварної обічайки та штампованих днищ, виготовлених з легованої високоміцної сталі. Перевага даних балонів у зрівнянні з розглянутими аналогами полягає в їх зменшеній вазі при збереженні решти параметрів міцності незмінними. Так при корисному об'ємі 50л вага балона дорівнює 35,5кг. Таким чином розглянутий раніше коефіцієнт К буде К=0,71, а відношення ваги газу до загальної ваги заправленого балону складає 17,5%. Цей показник вище попереднього, але все ще дуже малий. В основу вина ходу поставлено завдання створення газового балона високого тиску, в якому завдяки використанню сучасних те хнологій матеріалознавства забезпечується створення полегшеного балону для перевезення та збереження газу при дотриманні високих показників міцності і, за рахунок цього, покращуються споживацькі властивості, а саме: зменшується вага, зростає кількість балонів, що перевозяться, а відповідно, зростає і об'єм газу, який перевозиться за один рейс, наприклад автомобіля; крім того, такий газовий балон менш небезпечний за рахунок безуламкового руйнування при тиску ~ (400¸500)атм. Поставлене завдання вирішується тим, що в газовому балоні високого тиску, який являє собою металевий циліндричний корпус зі сферичними заокругленнями торців, в це трі одного з яких розташована горловина з вентильним пристроєм, при цьому циліндрична частина балону підсилена композитним матеріалом на основі склопластикововї нитки, згідно до винаходу металічний корпус виконаний з тонкого металу з багатошаровим покриттям, яке являє собою чергування шарів базальтової плетеної тканини та плівкового полістиролу, механічно міцно поєднаних між собою, при цьому поєднання з вентильним пристроєм виконують за допомогою стовщеної металевої конструкції, герметично поєднаної з суцільнолитою базальтовою трубкою, яка, в свою чергу, поєднана з базальтовим тканим шаром. В частковому варіанті виконання газового балону в якості базальтового тканого шару може бути використана вуглепластикова тканина. Слід зауважити, що товщина нитки щільної базальтової тканини знаходиться в межах (0,3 2,0)мм, при цьому сама базальтова нитка складається з базальтових волокон діаметром від 1,0 до 100 мкм. На Фіг.1 схематично зображена конструкція газового балону високого тиску. Задача створення конструкції полегшеного балону вирішується наступним чином. Навколо металевого корпуса (2) із достатньо товстої нитки, сплетеної з базальтових волокон, витканий циліндричний стакан щільного плетіння (1). На нього натягнитий аналогічний за діаметром та 4 формою стакан з полістиролу (3). Товщина полістирольної плівки близько 1 мм. Внутрішній базальтовий стакан має завуження у вигляді горловини. Вибір полістиролу в якості матеріалу пов'язаний з тим, що даний матеріал має максимальне відносне подовження (у зрівнянні з іншими полімерами) не більше (1,2 -2,0)%, високу міцність при розтягненні (близько 84 МН/м2), теплостійкість до (+95)°С, морозостійкість до (70)°С, а також низьке водопоглинання (за 24 години у воді не більше 0,04%). Горловина базальтового циліндричного стакана Фіг.2 являє собою завуження у вигляді циліндра або конуса з подальшою циліндричною ділянкою самої горловини. В горловину базальтового стакана вставляється елемент, який забезпечує підключення до балону вентиля та монометра. Цей елемент зображений на Фіг.2а та 26 і являє собою базальтову литу циліндричну (4, Фіг.2а) або конічну (4, Фіг.26) тр убу з внутрішньою металічною вставкою (5), яка зміцнює базальтовий циліндр та має різьбу (6) для поєднання з вентилем та монометром (7). Базальтова лита труба сплавляється з базальтовим шаром циліндричного стакана і тим забезпечує необхідну герметичність поєднання, при цьому вся конструкція є цільною і зовнішній кожух не рухається відносно металічного корпуса балону. Таким чином вирішується задача створення полегшеного балону, в якому за рахунок легкого композиційного матеріалу досягається вага балону не більше 30кг і відношення ваги балона до його внутрішнього об'єму 50л становить К » (0,6 0,65)кг/л. Ще одною перевагою балонів, які заявляються, є їх безуламкове руйнування при тиску (400¸500)атм. 5 81705 6