ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

многослойная шаровая оболочка

Классы МПК:B60K15/03 топливные баки
B60K15/073 конструктивные особенности топливных баков транспортных средств
B65D88/04 сферические
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Потапов Валерий Тимофеевич (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-02-03
публикация патента:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в различных его отраслях, таких как космическое, авиационное и химическое машиностроение. Многослойная шаровая оболочка состоит из пространственно разнесенных, концентрически расположенных внешней (1) и внутренней (2) шаровых оболочек, соединенных между собой с помощью трех (3; 4; 5) шаровых оболочек, которые размещены в полости между оболочками (1; 2). Средняя шаровая оболочка (3) охватывает оболочку (2) таким образом, что ее срединный сферический слой, делящий оболочку (3) по толщине пополам, касается срединных сферических слоев оболочек (1; 2) в диаметрально противоположных точках. Вторая шаровая оболочка (4) расположена в полости между средней и внутренней шаровыми оболочками (3; 4) так, что ее срединный сферический слой касается срединных сферических слоев оболочек (3; 4) в точке их касания. Третья шаровая оболочка (5) расположена в полости между оболочками (3; 1) так, что ее срединный сферический слой касается срединных сферических слоев шаровых оболочек (3; 1) в точке их касания. Технический результат: повышение жесткости и прочности многослойной оболочки, что расширяет сферу применения упомянутой оболочки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. многослойная шаровая оболочка, патент № 2488494

Рисунки к патенту РФ 2488494

многослойная шаровая оболочка, патент № 2488494 многослойная шаровая оболочка, патент № 2488494

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в различных его отраслях, таких как космическое, авиационное и химическое машиностроение.

Многослойные шаровые оболочки применяют в тех случаях, когда требуется обеспечить повышенную жесткость и минимальную массу конструкции. Это топливные баки летательных аппаратов, емкости и резервуары для хранения химических веществ и т.д.

Среди многослойных силовых конструкций особое место занимают трехслойные оболочки. Конструкция трехслойной шаровой оболочки приведена в книге Н.А. Алтуфьева и др. «Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов». М.: Машиностроение, 1984, и принята за прототип. Данная трехслойная оболочка образована двумя пространственно разнесенными, концентрически расположенными внешней и внутренней шаровыми оболочками, пространство между которыми заполнено наполнителем. В качестве наполнителя используют пенопласт, сотовый наполнитель из металлической фольги, гофры и т.п. Чаще всего наполнитель к поверхностям внешней и внутренней оболочек приклеивают.

Указанное техническое решение имеет следующие недостатки:

- слабым местом этой многослойной конструкции, которое в первую очередь проявляется в процессе деформации многослойной оболочки, является граница между материалом наполнителя и внешней и внутренней оболочками;

- другим недостатком конструкции является то, что связь пространственно разнесенных внешней и внутренней шаровых оболочек осуществляется через наполнитель, поэтому при нагружении эти части единой конструкции деформируются асинхронно.

Эти недостатки многослойной конструкции отмечаются в книге Э.И. Григолюка и Г.М. Куликова «Многослойные армированные оболочки. Расчет пневматических шин». М.: Машиностроение, 1988.

Задачей предлагаемого изобретения является создание многослойной шаровой оболочки, которая не должна иметь вышеотмеченных недостатков, при этом должна сохранить достоинства многослойных оболочек: высокую жесткость и прочность при минимальной массе конструкции.

Это достигается тем, что входящие в состав многослойной шаровой оболочки пространственно разнесенные, концентрически расположенные внешняя и внутренняя шаровые оболочки соединены между собой с помощью трех соединенных между собой шаровых оболочек, которые расположены в полости между внешней и внутренней шаровыми оболочками так, что средняя шаровая оболочка охватывает внутреннюю шаровую оболочку таким образом, что делящий шаровую оболочку по толщине пополам срединный сферический слой средней шаровой оболочки касается срединных сферических слоев внешней и внутренней шаровых оболочек в диаметрально противоположных точках; вторая шаровая оболочка размещена так, что ее срединный сферический слой касается срединных сферических слоев внутренней и средней шаровых оболочек в точке их касания; третья шаровая оболочка размещена так, что ее срединный сферический слой касается срединных сферических слоев внешней и средней шаровых оболочек в точке их касания. Оптимизация технических параметров многослойной шаровой оболочки достигается тем, что радиус срединного сферического слоя второй шаровой оболочки имеет величину, равную среднему геометрическому величин радиусов срединных сферических слоев внутренней и средней шаровых оболочек; радиус срединного сферического слоя третьей шаровой оболочки имеет величину, равную среднему геометрическому величин радиусов срединных сферических слоев внешней и средней шаровых оболочек.

Увеличение прочностных характеристик многослойной шаровой оболочки достигается тем, что полости, заключенные между внешней и третьей, третьей и средней, средней и второй, второй и внутренней шаровыми оболочками, заполнены наполнителем.

Сущность устройства поясняется чертежами.

На фиг.1 показано сечение многослойной шаровой оболочки.

На фиг.2 показано трехмерное изображение рассеченной пополам многослойной шаровой оболочки.

Конструкция включает в себя пять связанных между собой шаровых оболочек, при этом каждая из пяти оболочек состоит из двух частей. Две пространственно разнесенные, концентрически расположенные шаровые оболочки - внешняя шаровая оболочка 1 и внутренняя шаровая оболочка 2 - имеют общий центр в точке О. В полости между шаровыми оболочками 1 и 2 размещены три соединенные между собой шаровые оболочки. Средняя шаровая оболочка 3 соединяет внешнюю шаровую оболочку 1 и внутреннюю шаровую оболочку 2 между собой таким образом, что срединный сферический слой оболочки 3 касается срединных сферических слоев оболочек 1 и 2 в двух диаметрально противоположных точках. В полости между внутренней шаровой оболочкой 2 и средней шаровой оболочкой 3 размещена шаровая оболочка 4 таким образом, что ее срединный сферический слой касается срединных сферических слоев шаровых оболочек 2 и 3 в точке их касания. В полости между внешней шаровой оболочкой 1 и средней шаровой оболочкой 3 размещена шаровая оболочка 5 таким образом, что ее срединный сферический слой касается срединных сферических слоев шаровых оболочек 1 и 3 в точке их касания.

Предлагаемое устройство представляет собой реализацию вполне конкретного математического принципа, поэтому оно обладает уникальными механическими свойствами, при этом очень технологично. Высокая технологичность позволяет свести к минимуму затраты на реализацию предлагаемого технического решения. Его реализация позволяет значительно расширить сферу применения многослойных оболочек.

Источники информации

1. Н.А. Алтуфьев и др. «Расчет многослойных пластин и оболочек из композиционных материалов». М.: Машиностроение, 1984.

2 Э.И. Григолюк и Г.М. Куликов «Многослойные армированные оболочки. Расчет пневматических шин». М.: Машиностроение, 1988.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство в виде многослойной шаровой оболочки, состоящей из соединенных между собой, пространственно разнесенных, концентрически расположенных, состоящих каждая из двух частей внешней и внутренней шаровых оболочек, отличающееся тем, что соединение внешней и внутренней шаровых оболочек осуществляется с помощью трех соединенных между собой, состоящих каждая из двух частей шаровых оболочек, которые размещены в полости между внешней и внутренней шаровыми оболочками так, что средняя шаровая оболочка охватывает внутреннюю шаровую оболочку таким образом, что делящий шаровую оболочку по толщине пополам срединный сферический слой средней шаровой оболочки касается срединных сферических слоев внешней и внутренней шаровых оболочек в диаметрально противоположных точках; вторая шаровая оболочка расположена в полости между средней и внутренней шаровыми оболочками таким образом, что ее срединный сферический слой касается срединных сферических слоев средней и внутренней шаровых оболочек в точке их касания; третья шаровая оболочка расположена в полости между средней и внешней шаровыми оболочками таким образом, что ее срединный сферический слой касается срединных сферических слоев средней и внешней шаровых оболочек в точке их касания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что радиус срединного сферического слоя второй шаровой оболочки имеет величину, равную среднему геометрическому величин радиусов срединных сферических слоев внутренней и средней шаровых оболочек; радиус срединного сферического слоя третьей шаровой оболочки имеет величину, равную среднему геометрическому величин радиусов срединных сферических слоев внешней и средней шаровых оболочек.

3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что полости, заключенные между внешней и третьей, третьей и средней, средней и второй, второй и внутренней шаровыми оболочками заполнены наполнителем.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2488494

patent-2488494.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B60K15/03 топливные баки

Патенты РФ в классе B60K15/03:
сосуд для хранения и транспортировки жидких и газообразных горючих веществ -  патент 2526110 (20.08.2014)
способ изготовления топливного бака -  патент 2525542 (20.08.2014)
пластиковый топливный бак с улучшенным сопротивлением ползучести и способ его изготовления -  патент 2524759 (10.08.2014)
полимер этилена, обладающий повышенной стойкостью к термоокислительной деструкции в присутствии жидких топлив, в том числе биодизельного топлива, и кислорода, и пластмассовый топливный бак, изготовленный из подобного полимера -  патент 2522021 (10.07.2014)
бак для хранения запаса жидкой активной добавки -  патент 2502612 (27.12.2013)
топливный бак, снабженный датчиком, и способ изготовления такого бака -  патент 2500549 (10.12.2013)
пластмассовые баки, изготовленные из случайных сополимеров пропилена и гексена-1 -  патент 2474590 (10.02.2013)
устройство для градуировки топливных баков транспортных средств -  патент 2471157 (27.12.2012)
топливный бак моторного транспортного средства -  патент 2467889 (27.11.2012)
топливный бак -  патент 2463176 (10.10.2012)

Класс B60K15/073 конструктивные особенности топливных баков транспортных средств

Класс B65D88/04 сферические



Наверх