Герметичная емкость

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению емкостей для хранения жидких и сыпучих сред, подвергающихся воздействию интенсивных внешних или внутренних нагрузок. Цель изобретения - повышение несущей способности при воздействии ударных нагрузок. Конструкция герметичной емкости содержит обечайку из несущих слоев, скрепленных между собой посредством оболочковых элементов, торцовые днища, шпангоуты, трубчатые элементы, гибкие нити. В процессе эксплуатации при воздействии ударных нагрузок обеспечена возможность гашения последних благодаря повышению жесткости слоев оболочки на сдвиг в меридиальной и кольцевых плоскостях, а также гашению различных вынужденных колебаний вследствии высоких демпфирующих свойств трубчатых элементов из материала с эффектом памяти формы. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1615070

А1 (51)5 В 65 D 88 !6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4431732/40-13 (22) 26.05.88 (46) 23.12.90. Бюл. № 47 (72) В. g. Котельников (53) 621.642.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1231978, кл. F 17 С 13/00, 1984. (54). ГЕРМЕТИЧНАЯ ЕМКОСТЬ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению емкостей для хранения жидких и сыпучих сред,. подвергающихся воздействию интенсивных внешних или внутренних нагрузок. Цель изобретения — повышение несущей способИзобретение относится к области машиностроения, а именно к отраслям, изготавливающим емкости для хранения жидких и сыпучих сред, подвергающихся воздействию интенсивных внешних или внутренних нагрузок, в частности к бакам различных транспортных средств.

Цель изобретения — повышение несущей способности при воздействии ударных нагрузок.

На фиг. 1 изображена емкость, частичный продольный разрез; HB фиг. 2 — ряд радиальных труб, обвитых нитью, установленных на внутреннем слое; на фиг. 3 — демпфируемый трубчатый элемент и разрез

А — А; на фиг. 4 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 5 — узел II на фиг. 1; на фиг. 6 — вид Б на фиг. 1.

Герметичная емкость состоит из подвижного и неподвижного участков. Неподвижный участок содержит обечайку из несущих слоев 1 и 2, скрепленных один с другим посредством оболочковых элементов 3. На обечайке установлен дополнительный слой

2 ности при воздействии ударных нагрузок.

Конструкция герметичной емкости содержит обечайку из несущих слоев, скрепленных между собой посредством оболочковых элементов, торцовые днища, шпангоуты, трубчатые элементы, гибкие нити. В процессе эксплуатации при воздействии ударных нагрузок обеспечена возможность гашения последних благодаря повышению жидкости слоев оболочки на сдвиг в меридиональной н кольцевых плоскостях, а также гашению различных вынужденных колебаний вследствие высоких демпфирующих свойств трубчатых элементов из материала с эффектом памяти формы. 6 ил.

4, который выполнен подвижным в осевом направлении и телескопически надвинут на обечайку неподвижного участка своей свобод ной торцовой зоной. С другой стороны дополнительный слой 4 соединен со шпангоутом 5 и днищем 6. На участке перекрытия с дополнительным слоем 4 между слоями 1 и 2 вокруг оболочковых элементов 3 радиально установлены рядами по образующей трубчатые элементы 7 из материала с эффектом памяти формы, которые обвиты гибкими нитями 8 в прямом и обратном направлениях вокруг трубчатых элементов и через отверстие 9 в несугцем слое 2 нити 8 соединены с дополнительным слоем 4.

Трубчатые элементы 7 выполнены из материала с эффектом памяти формы, например никелида титана. Труб .зтые элементы

7 выполнены с переменной толщиной стенки по образующей, что обеспечи вает прогрессивное возрастание усилия сопротивления амортизации вследствие возрастания момента инерции изгибаемого участка трубы.

1615070

Формула изобретения

Вокруг трубчатых элементов 7 навита в прямом и обратном направлениях гибкая нить

8, концы которой соединены с торцом слоя

4 с помощью кронштейна 10.

В местах соединения нити 8 со слоем 4 и последнем выполнены продольные прорези 11, в которых размещается сдвоенная гибкая нить 8 при смешении слоя 4 относительно обечайки. Оболочковый элемент 3 выполнен с направляющими впадинами 12, а трубчатый элемент 7 — с направляющими ребрами 13, установленными во впадинах 12, чем обеспечивается центрирование трубчатых элементов относительно оболочковых элементов до и в процессе амортизации. Несущие слои, шпангоуты и днища выполнены из высокопрочных материалов: остальные, алюминиево-магниевые, титановые сплавы или композиционные материалы.

С внутренней стороны герметичной емкости может устанавливаться мембрана, герметизирующая стык шпангоута 5 с обечайкой.

Несущие слои 1 и 2 обечайки соединены со шпангоутом 14. К последнему присоединено днище 15. Трубчатые элементы выполнены по длине с переменной толщиной стенки, возрастающей на двух полуокружностях трубчатого элемента в разные стороны от одного торца трубчатого элемента к другому. В обечайке стоят направляющие 16 для гибких нитей 8.

Для изготовления оболочки на слой 1 устанавливают оболочковые элементы 3 и соединяют их сваркой, пайкой или склеиванием, на которые устанавливаются трубчатые элементы и гибкие нити 8. Сборку соединяют с несущими слоями 2 и шпангоутом 14 с помощью сварки, пайки или склеивания. Поверх слоя 2 устанавливают дополнительный слой 4, соединенный со шпангоутом 5. Торец слоя 4 соединяют кронштейном 10 с концами гибких нитей.

Герметичная емкость работает следующим образом.

Если действующие «а оболочку нагрузки малы, конструкция работает как упругая оболочка. Под воздействием как осевых, так и поперечных нагрузок меньше предельных, емкость сохраняет свою целостность за счет того, что при действии осевого (продольного) удара на ребро жесткости, последнее передает усилие на подвижный слой

4. Трубы 7 при смешении дополнительного слоя 4 относительно обечайки обжимаются самоуравновешенным внешним давлением со стороны натягиваемых слоем 4 нитей 8, приходят в движение пластического изгиба и амортизируют внешнее ударное воздействие. Дополнительный слой 4 (подвижный участок оболочки) при этом смешается вдоль оси оболочки на ход амортизации и про5 исходит поглощение энергии внешнего воздеиствия, а импульс ударной нагрузки в конструкции растягивается во времени при снижении его амплитуды.

Для проведения конструкции в исходное

10 состояние трубчатые элементы 7 нагреваются дс интервала температур обратного мартенситного превращения. При этом происходит обратный рабочему пластический изгиб труб и конструкция приходит в первоначальное положение, после чего может быть подвержена повторно ударным нагрузкам.

Изобретение позволяет повысить жесткость, прочность и устойчивость оболочки при действии осевых сжимающих усилий, 20 направленных вдоль оси оболочки, а также поперечного изгиба в этой плоскости вследствие большой осевой и сдвиговой прочности трехслойного пакета.

Изобретение обеспечивает гашение ударных моментных нагрузок, обеспечивает при эксплуатационном уровне нагрузок жесткость слоев на сдвиг в меридиональной и кольцевых плоскостях, а также гашение различных вынужденных колебаний вследствие высоких демпфирующих свойств трубчаЗ0 тых элементов из материала с эффектом памяти формы.

Герметичная емкость, содержащая двухслойную обечайку, оболочковые элементы, установленные между слоями, торцовые днища, шпангоуты, скрепляющие торцовые днища и обечайку, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности при воз действии ударных нагрузок, она снабжена дополнительным слоем, соединенным с торцовым участком одного из шпангоутов и днищем обечайки, трубчатыми элементами из материала с эффектом памяти формы, установленными рядами вокруг оболочковых элементов в радиальном направлении, и гибкими нитями, обвивающими каждый ряд трубчатых элементов и соединенными с торцом дополнительного слоя, при этом каждый оболочковый элемент выполнен с впадинами, а каждый трубчатый элемент — с ребрами для размещения их во впадинах и имеет переменную по длине толщину стенки.

16!5070

1615070

l6l5070

Составитель В. Давыдов

Редактор Н. Бобкова Техред А. Кравчук Корректор М. Максимишинец

Заказ 3956 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

Т СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1