Комбінований балон високого тиску

Реферат: Комбінований балон високого тиску містить внутрішню порожнисту герметизуючу оболонку, яка виконана з полімеру екструзією у вигляді безшовного цілого з циліндричної частини і двох днищ, одне з яких плавно переходить в горловину із зовнішнім різьбленням і внутрішньою конічною поверхнею для встановлення заправно-витратного вузла, а інше днище має в центрі зовнішньої поверхні виступ, співвісний з горловиною, для встановлення металевої технологічної опори, та зовнішню силову оболонку з композиційного матеріалу, отриману шляхом намотування на внутрішню оболонку високоміцного армуючого матеріалу, просоченого полімерним зв'язуючим. Крім того, перед формуванням зовнішньої оболонки у внутрішню оболонку заздалегідь надають надмірний тиск удвічі менший руйнівного тиску для оболонки з полімеру. UA 69850 U (54) КОМБІНОВАНИЙ БАЛОН ВИСОКОГО ТИСКУ UA 69850 U UA 69850 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до машинобудування, зокрема до конструкцій комбінованих балонів високого тиску із застосуванням композиційних матеріалів, які можуть бути використані як ємкості для зберігання і транспортування газів, наприклад повітря в засобах індивідуального захисту органів дихання при аварійно-рятівних роботах (пожежники, альпіністи, працівники швидкої медичної допомоги, хімічних підприємств, підземних комунікацій і ін.), а також у автотранспорті, що працює на стисненому природному газі. Комбінований балон високого тиску являє собою нероз'ємну конструкцію, що містить зовнішню оболонку, яка є силовою, та внутрішню (порожнисту) оболонку, яка забезпечує герметичність. Внутрішню оболонку виконано з металу або полімеру, а зовнішню - з композиційних матеріалів шляхом намотування на внутрішню оболонку кільцевих і спіральних шарів з високоміцного волокнистого армуючого матеріалу (AM) у вигляді ниток або джгутів, стрічок і ін., які просочуються полімерним зв'язуючим [1]. Найбільш близьким за сукупністю ознак до корисної моделі, яка заявляється, є комбінований балон високого тиску з композиційних матеріалів, внутрішня порожниста оболонка якого виконана з полімеру екструзією у вигляді безшовного цілого з циліндричної частини і двох днищ, одне з яких плавно переходить у горловину із зовнішнім різьбленням і внутрішньою конічною поверхнею для встановлення заправно-витратного вузла, а інше днище має в центрі зовнішньої поверхні виступ, співвісний з горловиною, для встановлення металевої технологічної опори [2]. До недавнього часу при формуванні комбінованих балонів високого тиску із застосуванням композиційних матеріалів внутрішню герметизуючу оболонку виготовляли, в основному, з металу. Використання внутрішньої оболонки з полімеру є новим напрямком. Тому відомі методи формування зовнішньої силової оболонки намотуванням AM на внутрішню порожнисту оболонку враховують, в основному, особливості намотування на металеві оболонки. Науково і на практиці доведено, що намотування AM на пластикову оболонку має свої особливості і потребує перед намотуванням створення умов для уникнення деформації форми пластикової оболонки (прогинів) під силовою дією AM в процесі намотування і недопущення ослаблення натягнення нижніх шарів AM під шаром верхніх, що може призвести до зниження конструкційної міцності балона. В основу корисної моделі поставлено задачу забезпечити конструкційну міцність комбінованого балона високого тиску з композиційних матеріалів з внутрішньою оболонкою з полімеру шляхом виключення можливості її деформацій під впливом силової дії AM в процесі формування зовнішньої силової оболонки намотуванням. Поставлена задача вирішується тим, що у комбінованому балоні високого тиску з композиційних матеріалів, що містить внутрішню порожнисту герметизуючу оболонку, яка виконана з полімеру екструзією у вигляді безшовного цілого з циліндричної частини і двох днищ, одне з яких плавно переходить в горловину із зовнішнім різьбленням і внутрішньою конічною поверхнею для встановлення заправно-витратного вузла, а інше днище має в центрі зовнішньої поверхні виступ, співвісний з горловиною, для встановлення металевої технологічної опори, та зовнішню силову оболонку з композиційного матеріалу, отриману шляхом намотування на внутрішню оболонку високоміцного армуючого матеріалу, просоченого полімерним зв'язуючим, згідно з корисною моделлю, перед формуванням зовнішньої оболонки у внутрішню оболонку заздалегідь надають надмірний тиск удвічі менший руйнівного тиску для оболонки з полімеру. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де приведено схему наддування, яка містить магістраль високого тиску 1, повітряний редуктор 2 для зниження тиску, манометр 3, технологічний замикаючий клапан 4, внутрішню оболонку 5 з полімеру, зовнішню оболонку 6 з композиційного матеріалу. Процес наддування здійснюють наступним чином. Повітря від магістралі високого тиску 1 надходить в повітряний редуктор 2 для зниження тиску до значення, що дорівнює половині руйнуючого для конкретного полімеру. Тиск на виході з редуктора 2 контролюють манометром 3. Повітря через технологічний замикаючий клапан 4 надходить в оболонку 5 з полімеру. Після її заповнення оболонку 5 встановлюють в центруючі засоби намотувального агрегату і здійснюють формування на неї зовнішньої силової оболонки 6 шляхом намотування високоміцного армуючого матеріалу, просоченого полімерним зв'язуючим. По закінченні намотування технологічний замикаючий конус 4 замінюють експлуатаційним ніпелем, який є елементом заправно-витратного вузла повністю сформованого балона (на схемі не показано). 1 UA 69850 U 5 Виробництво таких балонів налагоджено в заводських умовах ("Завод гірничорятувальної техніки "ГОРИЗОНТ" м. Луганськ), партія виготовлених балонів відповідає нормативним документам. Джерела інформації: 1. Образцов И.Ф., Васильєв В.В., Бунаков В.А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. - М.: Машиностроение, 1977. - 144 с., С. 51, 99-140. 2. Патент UA №55292, F17С 1/00, опубл. 10.12.2010, Бюл. №23, 2010 р. - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 Комбінований балон високого тиску, що містить внутрішню порожнисту герметизуючу оболонку, яка виконана з полімеру екструзією у вигляді безшовного цілого з циліндричної частини і двох днищ, одне з яких плавно переходить в горловину із зовнішнім різьбленням і внутрішньою конічною поверхнею для встановлення заправно-витратного вузла, а інше днище має в центрі зовнішньої поверхні виступ, співвісний з горловиною, для встановлення металевої технологічної опори, та зовнішню силову оболонку з композиційного матеріалу, отриману шляхом намотування на внутрішню оболонку високоміцного армуючого матеріалу, просоченого полімерним зв'язуючим, який відрізняється тим, що перед формуванням зовнішньої оболонки у внутрішню оболонку заздалегідь надають надмірний тиск удвічі менший руйнівного тиску для оболонки з полімеру. Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2