емкость из композиционного материала

Формула изобретения

Емкость из композиционного материала, содержащая оболочку в виде тела вращения, на которой выполнен узел стыка в виде кольцевого выступа, сформированного намоткой композиционного материала и механически обработанного, отличающаяся тем, что кольцевой выступ размещен на продольно уложенных лентах, закрепленных одним концом на оболочке, а другим концом охватывающих механически необработанную часть выступа и так же закрепленных на оболочке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении корпусов, контейнеров, емкостей, баллонов давления (далее емкости) из композиционных материалов, оболочки которых выполнены в виде тел вращения.

Как правило, емкости имеют кольцевые узлы стыка, обеспечивающие силовое соединение емкости с другими устройствами, например с опорами или другими емкостями. Количество кольцевых стыков у емкости может быть различно в зависимости от конкретных требований. Наиболее часто емкости имеют один или два кольцевых стыка.

Известен сосуд давления, покрытый волокнистой комбинированной обмоткой, на цилиндрической поверхности которого выполнен узел стыка в виде кольцевого выступа (патент Германии 4105787, кл. F 16 J 12/00, 1992). Данное техническое решение является ближайшим аналогом заявляемому техническому решению.

Недостаток ближайшего аналога заключается в невысокой прочности скрепления слоев композиционного материала между собой в кольцевом выступе, испытывающем значительные нагрузки, что приводит к снижению надежности конструкции.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение прочности скрепления слоев композиционного материала в кольцевом выступе.

Технический результат достигается за счет того, что в емкости из композиционного материала, содержащей оболочку в виде тела вращения, на которой выполнен узел стыка в виде кольцевого выступа, сформированного намоткой композиционного материала и механически обработанного, кольцевой выступ размещен на продольно уложенных лентах, закрепленных одним концом на оболочке, а другим концом охватывающих механически необработанную часть выступа и также закрепленных на оболочке.

Предлагаемая конструкция емкости приведена на фиг. 1, 2, 3, 4.

Емкость из композиционного материала содержит оболочку 1 и узел стыка 2. Ленты из композиционного материала 3 охватывают необрабатываемую часть кольцевого выступа 4, выполненную, например, путем намотки композиционного материала, и их концы поочередно закреплены на оболочке 1. Направление охвата лентами 3 выступа 2, количество лент 3, длины концов, закрепляемых на оболочке лент 3, поперечное сечение и материал лент 3 выбираются исходя из направлений и сил нагрузок, действующих на выступ 2. На закрепленные на оболочке ленты 3 укладывается композиционный материал 5, например намоткой, являющийся припуском под механическую обработку, обеспечивающую требуемые геометрические параметры выступа.

Особенности работы емкости заключаются в том, что нагрузка, действующая на узел стыка (фиг.3, 4), воспринимается в первую очередь лентами 3, которые удерживают узел стыка от смещения относительно оболочки 1 и от межслоевого сдвига композиционного материала внутри выступа.

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает требуемую надежность скрепления узла стыка с оболочкой за счет прочности самих лент и прочности скрепления лент с оболочкой, что повышает надежность конструкции.