RU166139U1 - Корпус барокамеры - Google Patents

Abstract

Корпус барокамеры

Реферат

(57) Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для испытаний элементов глубоководной техники при давлениях, соответствующих предельным глубинам Мирового океана - более 100 МПа.

Поставленная задача решается тем, что в корпусе барокамеры, содержащем корпус, крышку с уплотнительными элементами, средства подвода-отвода рабочего тела, а также средства измерения и контроля давления в полости корпуса, корпус выполнен в виде обечайки, снабженной ребрами жесткости, которые с натягом установлены на внешней поверхности обечайки, в ее поперечной плоскости, причем торцы обечайки снабжены крышками.

Кроме того ребра жесткости выполнены в форме дисков со сквозными отверстиями. Кроме того ребра жесткости равномерно установлены по длине обечайки.

Технический результат выражается в повышении прочности барокамеры. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Референт: Аносов А.П.

Description

МПК G01L 1/00, G01L 7/00

Корпус барокамеры

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для испытаний элементов глубоководной техники при давлениях, соответствующих предельным глубинам Мирового океана - более 100 МПа.

Известна барокамера для испытаний глубоководной техники, содержащая цилиндрический корпус, торцевую крышку с уплотнительными элементами и запирающими средствами, средства подвода-отвода рабочего тела, а также средства изменения и контроля давления в полости корпуса (http://incseatech.ru/index.php/novoe-v-morskoj-tekhnike/135-barokamera-dlya-ispytanij-glubokovodnoj-tekhniki.html).

Недостатком данного технического решения является выполнение запирающих средств в виде шпилек, расположенных по периметру сопряженных фланцев торцевой крышки и цилиндрического корпуса, что обуславливает повышенную трудоемкость эксплуатации из-за необходимости при каждом испытании закручивать большое количество гаек с требованием равномерной затяжки с последующей их отдачей.

В качестве ближайшего аналога принята барокамера, содержащая цилиндрический корпус, торцевую крышку с уплотнительными элементами, средства подвода-отвода рабочего тела, а также средства изменения и контроля давления в полости корпуса (см. Г.Хаукс, «Подводная техника» - Ленинград, Судостроение, 1979, стр.25-26).

Недостатком ближайшего аналога является низкая прочность корпуса из-за действия радиальных, окружных и осевых напряжений в боковых стенках, обусловленных давлением на внутреннюю боковую и торцевые поверхности. Следствием этого является необходимость увеличения толщины стенки корпуса, что ведет к повышению массогабаритных характеристик и высокой трудоемкости изготовления.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка прочного корпуса барокамеры.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении прочности корпуса барокамеры.

Поставленная задача решается тем, что в корпусе барокамеры, содержащем корпус, крышку с уплотнительными элементами, средства подвода-отвода рабочего тела, а также средства измерения и контроля давления в полости корпуса, корпус выполнен в виде обечайки, снабженной ребрами жесткости, которые с натягом установлены на внешней поверхности обечайки, в ее поперечной плоскости, причем торцы обечайки снабжены крышками.

Кроме того ребра жесткости выполнены в форме дисков со сквозными отверстиями.

Кроме того ребра жесткости равномерно установлены по длине обечайки.

Сопоставительный анализ совокупности существенных признаков предлагаемого технического решения и совокупности существенных признаков прототипа и аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом все элементы заявляемого устройства находятся в конструктивном единстве и функциональной взаимосвязи друг с другом и направлены на достижение одного технического результата, а именно повышение прочности корпуса барокамеры.

На чертеже изображен общий вид корпуса барокамеры с ребрами жесткости различного диаметра.

На чертеже показаны корпус в виде обечайки 1, снабженной ребрами жесткости меньшего 2 и большего диаметра 3, крышки 4, снабженные уплотнительными элементами 5, средства подвода-отвода рабочего тела 6, средства измерения и контроля давления 7.

Корпус выполнен в виде обечайки 1, снабженной ребрами жесткости меньшего 2 и большего диаметра 3, изготовленными в форме дисков со сквозными отверстиями. Ребра жесткости 2 и 3 установлены с натягом на внешней поверхности обечайки 1, в ее поперечной плоскости, с их чередованием по длине обечайки. При этом ребра жесткости 2 и 3 могут иметь как монолитную, так и съемную конструкцию.

Торцы обечайки 1 снабжены крышками 4 с уплотнительными элементами 5. При этом к одной из крышек 4 подключены средства подвода-отвода рабочего тела 6 и средства измерения и контроля давления 7.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

На предварительном этапе на внешней поверхности обечайки 1 устанавливают ребра жесткости 2 и 3. Для этого монолитные ребра жесткости напрессовывают в нагретом состоянии на этапе изготовлении корпуса барокамеры, а съемные ребра жесткости с натягом устанавливают на внешней поверхности обечайки, в ее поперечной плоскости.

Количество, соотношение диаметров и толщин, а также порядок чередования ребер жесткости 2 и 3 различного диаметра зависят от максимальной величины рабочего давления в камере, от соотношения толщины стенки и диаметра обечайки 1, прочностных характеристик материала и определяется расчетом.

Барокамеру устанавливают в рабочее положение, затем испытываемый элемент (на чертеже не показан) устанавливают в полости обечайки 1 и закрывают крышки 4.

После этого проводят испытания, для этого в полость обечайки 1 с помощью средств подвода-отвода 6 подают рабочее тело, в качестве которого используют масло или воду, и создают необходимое давление с помощью средств измерения и контроля давления 7.

При этом ребра жесткости 2 и 3 обеспечивают прочность обечайки 1 при действии радиальных и окружных напряжений, обусловленных давлением на ее внутреннюю поверхность.

По окончании испытаний сбрасывают давление в полости обечайки 1, удаляют из нее с помощью средств подвода-отвода 6 рабочее тело, открывают крышки 4 и извлекают испытываемый элемент. Далее процесс повторяется.

При отсутствии усилия, возникающего вдоль продольной оси корпуса, обечайка 1 может быть выполнена тонкостенной, т.к. в этом случае она используется только для обеспечения герметичности и прочность корпуса при действии радиальных и окружных напряжений обеспечивается посредством ребер жесткости 2 и 3.

При определенном соотношении толщины стенок и диаметра обечайки 1 и расстояния между ребрами жесткости большего диаметра 3 ребра жесткости меньшего диаметра 2 могут вообще отсутствовать.

При этом необходимо обеспечить несмещаемость ребер жесткости большего диаметра 3, установленных с зазорами вдоль продольной оси корпуса.

В этом случае ребра жесткости меньшего диаметра 2 могут быть изготовлены из малопрочного материала (например, из полимера) и минимального наружного диаметра, если будут играть роль только распорных колец для обеспечения несмещаемости несущих ребер большего диаметра 3.

Изготовление наиболее металлоемких элементов барокамеры (обечайки и замкнутой силовой рамы) из листового проката упрощает технологию ее изготовления, которая легко реализуется в условиях судостроительного или судоремонтного предприятия.

Claims (3)

1. Корпус барокамеры, содержащий корпус, крышку с уплотнительными элементами, средства подвода-отвода рабочего тела, а также средства измерения и контроля давления в полости корпуса, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде обечайки, снабженной ребрами жесткости, которые с натягом установлены на внешней поверхности обечайки, в ее поперечной плоскости, причем торцы обечайки снабжены крышками.

2. Корпус барокамеры по п.1, отличающийся тем, что ребра жесткости выполнены в форме дисков со сквозными отверстиями.

3. Корпус барокамеры по п.1, отличающийся тем, что ребра жесткости равномерно установлены по длине обечайки.

Images