RU1809909C

RU1809909C - Vessel

Info

Publication number: RU1809909C
Authority: RU
Inventors: Валентин Иванович Озеров; Александр Анисьевич Савиченко; Андрей Петрович Пелагенко; Владимир Александрович Полевой
Original assignee: Владимир Александрович Полевой
Priority date: 1990-04-10
Filing date: 1990-04-10
Publication date: 1993-04-15

Abstract

Использование: дл хранени и транспортировки газов и жидкостей под давлением , а также в качестве заправочных емкостей на автотранспорте. Сущность изобретени : баллон содержит цилиндрический корпус 1 с концевыми участками 2, внутреннюю герметичную оболочку 3 и внешнюю силовую оболочку 4 из композиционно-волокнистого материала. Силова оболочка 4 состоит из внутреннего 5 и внешнего 6 слоев с кольцевой ориентацией волокон и промежуточного сло 7 с продольной ориентацией волокнистого материала. Толщины слоев с кольцевой ориUsage: for storage and transportation of gases and liquids under pressure, as well as refueling containers in vehicles. SUMMARY OF THE INVENTION: The container comprises a cylindrical body 1 with end portions 2, an internal sealed sheath 3, and an external power sheath 4 of composite fiber material. The force sheath 4 consists of an inner 5 and an outer 6 layers with a circular orientation of the fibers and an intermediate layer 7 with a longitudinal orientation of the fibrous material. Layer thicknesses with ring ori

Description

ентацией внутреннего 5 и внешнего 6 слоев выполнены одинаковыми в пределах допуска на изготовление намоткой. Наружна поверхность баллона покрыта комбинированным защитным слоем 8, выполненным из сло 9 композиционно-тканого материала дл цилиндрического корпуса 1 и сло 10 из гомогенного материала - дл концевых участков 2. Ремонт осуществл етс периодическим обновлением внешнего сло 6 силовой оболочки 4 и комбинированного защитного сло 8. 1 ил.Orientation of the inner 5 and outer 6 layers are made the same within the tolerance for manufacturing by winding. The outer surface of the container is covered with a combined protective layer 8 made of a composite fabric layer 9 for the cylindrical body 1 and a homogeneous material layer 10 for the end portions 2. Repair is carried out by periodically updating the outer layer 6 of the power shell 4 and the combined protective layer 8. 1 ill.

Изобретение относитс к конструкци м цилиндрических комбинированных баллонов из композиционно-волокнистых материалов и может быть использовано в качестве емкостей дл хранени и транс- портировки газов и жидкостей, в частности дл автомобилей, работающих на сжатом природном газе.The invention relates to the construction of cylindrical composite cylinders made of composite fiber materials and can be used as containers for storing and transporting gases and liquids, in particular for automobiles operating on compressed natural gas.

Цель изобретени -увеличение прочности баллона за счет предотвращени разру- шени размоткой внешнего сло силовой оболочки и обеспечени его ремонтопригодности .The purpose of the invention is to increase the strength of the container by preventing destruction of the outer layer of the power shell by unwinding and ensuring its maintainability.

На чертеже показано продольное сечение баллона.The drawing shows a longitudinal section of a cylinder.

Баллон состоит из цилиндрического корпуса 1 и двух концевых участков 2, Корпус 1 содержит внутреннюю герметичную оболочку 3 и внешнюю силовую оболочку 4, полученную способом намотки и отверждени композиционно-волокнистого материала, Силова оболочка 4 состоит из внутреннего 5 и внешнего 6 слоев с кольцевой ориентацией волокнистого материала и промежуточного сло 7 с продольной ориентацией волокни- стого материала. Толщины слоев с кольцевой ориентацией внутреннего 5 и, внешнего б выполнены одинаковыми в пределах допуска на изготовление намоткой. Наружна поверхность баллона покрыта комбиниро- ванным защитным слоем 8, выполненным из слоев 9 композиционно-тканного материала -дл цилиндрического корпуса 1 и из сло 10 гомогенного материала (металла или эластомеров) дл концевых участков 2.The cylinder consists of a cylindrical body 1 and two end sections 2, the housing 1 contains an inner sealed shell 3 and an outer power shell 4 obtained by winding and curing composite fiber material, the power shell 4 consists of an inner 5 and outer 6 layers with a circular orientation of the fibrous material and the intermediate layer 7 with a longitudinal orientation of the fibrous material. The thicknesses of the layers with a circular orientation of the inner 5 and, outer b are made the same within the tolerance for manufacturing by winding. The outer surface of the container is covered with a combined protective layer 8 made of layers 9 of composite fabric material for a cylindrical body 1 and a layer 10 of homogeneous material (metal or elastomers) for the end sections 2.

Предлагаема конструкци баллона обеспечивает увеличение прочности за счет рационального распределени толщин слоев композиционно-волокнистого материала с кольцевой ориентацией. Внутренний слой 5 обеспечивает расчетную гидростатиче- . скую прочность баллона, а слой 6 обеспечивает дополнительную прочность баллона с учетом вли ни краевого эффекта, технологических и эксплуатационных факторов, а также обеспечивает его усталостную прочность . Кроме того внешний слой 6 обеспечивает защиту сло 7 продольной ориентации волокон от воздействи окружающей среды при длительной эксплуатации, что позвол ет периодически обновл ть только наименее трудоемкий слой б и таким образом обеспечиваетс ремонтопригодность баллона. Комбинированный защитный слой 8, выполненный из композиционно-волокнистого материала на цилиндрическом корпусе 1, предохран ет слой 6 с кольцевой ориентацией волокон от разрушени размоткой, которое зависит от сдвиговой прочности композита поперек волокон и наступает при нагружении баллона внутренним давлением ниже расчет- ного, что обеспечивает увеличение прочности баллона. Слой 10 из гомогенного материала защищает слой 7 с продольной ориентацией на концевых участках 2 отчвоздействи атмосферного вли ни при длительной эксплуатации , что вместе с защитной функцией сло 6 позвол ет не обновл ть его периодически и тем самым улучшает ремонтопригодность баллона.The proposed cylinder design provides an increase in strength due to the rational distribution of the thicknesses of the layers of the composite fiber material with a circular orientation. The inner layer 5 provides a calculated hydrostatic. strength of the container, and layer 6 provides additional strength of the container, taking into account the influence of the edge effect, technological and operational factors, and also provides its fatigue strength. In addition, the outer layer 6 protects the layer 7 of the longitudinal orientation of the fibers from environmental influences during long-term operation, which only periodically updates the least labor-intensive layer b and thus maintains the maintainability of the container. The combined protective layer 8, made of composite fiber material on a cylindrical body 1, protects the layer 6 with a circular orientation of the fibers from unwinding by unwinding, which depends on the shear strength of the composite across the fibers and occurs when the cylinder is loaded with internal pressure lower than the calculated one, which ensures increase in cylinder strength. The layer 10 of homogeneous material protects the layer 7 with a longitudinal orientation at the end sections 2 of the atmospheric impact during long-term operation, which, together with the protective function of the layer 6, allows it to not be updated periodically and thereby improves the maintainability of the container.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A cylinder comprising a cylindrical body with end portions, comprising an internal sealed sheath and an external power sheath made of composite fiber material and consisting of an inner and outer layer with an annular orientation of the fibrous material and an intermediate layer with a longitudinal orientation thereof, and an outer a protective layer, characterized in that, in order to increase the strength of the cylinder by preventing unwinding of the outer layer of the power shell by unwinding and ensuring its repair The suitability, thicknesses of the inner and outer layers of the power shell are made the same within the tolerance for the manufacture of the shell by winding, and the protective layer is combined: for the cylindrical part of the housing made of composite fabric material, for the end sections made of homogeneous material.