Стеклопластиковая труба-оболочка Советский патент 1985 года по МПК F16L9/12 

1 Изобретение относится к транспорт ному машиностроению и может быть ис пользовано при изготовлении длинномерных стеклопластиковых конструкций в виде различных труб-оболочек для применения в качестве контейнеров, бункеров и т.п. Известны стеклопластиковые трубыоболочки, состоящие из наружного и внутреннего слоев стеклопластика с промежуточным слоем между ними, выполненные из панелей m. Однако данные трубы-оболочки имею недостаточную жесткость в поперечном направлении и,как следствие,большую . деформативность стыкуемых поверхнос тей, что ухудшает работоспособность конструкции. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является стеклопласти.ковая труба-оболочка, состоящая из наружного и внутреннего слоев стеклопластика с промежуточным слоем между ними, в кольцевьк канавках которого установлены кольцевые шпан гоуты с торцовыми выступами, облицованная по внутреннему контуру стеклопластиковыми панелями 2. Недостатком известной конструкци является незначительная ее жесткост и прочность в случае уменьшения весовых характеристик в результате ми нимизации сечений кольцевых шпангоутов, которые в местах поперечного разъема раскрываются по дуге за пре делы допустимых деформаций, что при водит к отклонению внутреннего контура шпангоутов и оболочки в целом от наружного контура монтируемых из нутри стеклопластиковых панелей и н обеспечению режимов эксплуатации изделий. Цель изобретения - повышение жес кости и уменьшение деформативности трубы-оболочки. Для достижения поставленной цели в стеклопластиковой трубе-оболочке, состоящей из наружного и внутреннего слоев стеклопластика с промежуточным слоем между ними, в кольцевых канавках которого установлены кольцевые шпангоуты с торцовыми выступами, облицованной по внутреннему контуру стеклопластиковыми панелями, торцовые выступы шпангоутов выполнены в виде серповидных дуг, суженные концы которых размещены по концам 96 стеклопластиковых панелей у внутреннего контура оболочки, а их переменная увеличивающаяся толщина h в зависимости от угла раствора дуг определяется по формуле: „ . 180 Н ( sin -J- ее 1 -высота сечения шпангоута; -угол раствора серповидной дуги торцового выступа; текущий угол расположения расчетного сечения шпангоута, и центры кривизны внутреннего контура серповидных выступов расположены в центрах кривизны шпангоутов. Выполнение торцовых выступов в виде серповидных дуг на торцах шпангоутов позволяет уменьшить деформативность и раскрытие концов разрезанного шпангоута. Размещение суженных концов серповидных дуг по концам тонкостенных стеклопластиковых панелей с одновременным увеличением толщины дуг до высоты шпангоута в зоне напротив средней части панелей позволяет повысить общую жесткость трубы-оболочки. Выполнение оболочки со шпангоутом такой конструкции позволяет уменьшить раскрытие концов панелей как от технологических остаточных напряжений, так и от действия внешних поперечных нагрузок. На фиг. 1 изображена стеклопластиковая труба-оболочка, общий вид; на фиг. 2 - часть стенки трубы оболочки с частичным вырезом; на фиг. 3 шпангоут с торцовыми выступами в виде серповидных дуг; на фиг. 4 - эпюры внутренних напряжений в стеклопластиковых панелях после разрезки трубы-оболочки на три части. Между наружным 1 и внутренним 2 слоями стеклопластика размещен промежуточньй слой 3, вьтолненный, например, из пенопласта. По длине стеклопластиковых панелей 4 и жестко скрепленным с внутренним слоем 2 анкерам-вставкам 5 расположены шпангоуты 6 и 7 с торцовыми выступами, вьтолненными в виде серповидных дуг 8, которые жестко скреплены с наружными и внутренним слоями оболочки. Повышенная жесткость и уменьшенная деформативность предлагаемой конструкции при минимизации ее веса обеспечивается монотонно возрастающей жесткостью шп-ангоутов к середине

(по диаметру) стеклопластиковьк панелей пропорционально напряжениям (фиг.. 4) от внутренних сил усадки и внешних поперечных нагрузок, а также замыканием наружной поверхности серповидных торцовых выступов на внутреннюю поверхность шпангоутов, что исключает воздействие Mj,.j на деформацию шпангоута и трубы-оболочки (ее отдельных панелей) в целом, оставляя только сжимающее усилие.

Изменение толщины торцового.выступа шпангоута от минимума на суженных концах дуги с углом раствора q до максимума по оси ее симметрии характеризуется отношением:

sin

ot i

Чгде «; - текущий

угол раствора дуги.

СТЕКЛОПЛАСТИКОВАЯ ТРУБАОБОЛОЧКА, состоящая из наружного и - внутреннего слоев стеклопластика с промЁкуточным слоем между ними, в кольцевых канавках которого установлены шпангоуты с торцовыми выступами, облицованная по внутреннему контуру стеклопластиковыми панелями, отличающаяся тем, что, с целью повышения жесткости и уменьшения деформативности, торцовые выступы шпангоутов вьшолнены в виде серповидных дуг, суженные концы которых размещены по концам стеклопластиковых панелей у внутреннего контура . оболочки, а их переменная увеличивающаяся толщина hj в зависимости от угла раствора дуг определяется по формуле: 180 h. Н -q- «. sin 1 где Н - вьюота сечения шпангоута; . If - угол раствора серповидной дуги торцового выступа; - текупщй угол, и центры кривизны внутреннего конту(О ,ра серповидных выступов расположены в центрах кривизны шпангоутов .