Герметичная емкость Советский патент 1990 года по МПК B65D88/16 

Изобретение 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 - повыщение несущей способности при воздействии ударных нагрузок.

На фиг. 1 изображена емкость, частичный продольный разрез; на 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 I 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

4, который выполнен подвижным в осевом направлении и телескопически надвинут на обечайку неподвижного участка своей свободной 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 несущем слое 2 нити 8 соединены с дополнительным слоем 4.

Трубчатые элементы 7 выполнены из материала с эффектом памяти формы, например никелида титана. Трубч-атые элементы 7 выполнены с переменной толщиной стён- ки по образующей, что обеспечивает прогрессивное возрастание усилия сопротивления амортизации вследствие возрастания момента инерции изгибаемого участка трубы.

Q1

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 отно- 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 днкща ,д выполнены из высокопрочных материалов: остальные, алюминиево-магниевые, титановые сплавы или композиционные материалы. С внутренней стороны герметичной емкости может устанавливаться мембрана, гермеприходят 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 происходит поглощение энергии внешнего воздействия, а импульс ударной нагрузки в конструкции растягивается во времени при снижении его амплитуды.

Для проведения конструкции в исходное состояние трубчатые элементы 7 нагреваются до 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.

10

тизируюп ая стык щпангоута 5 с обечайкой. 20 направленных вдоль оси оболочки, а также Несущие слои 1 и 2 обечайки соединены поперечного изгиба в этой плоскости вслед- со шпангоутом 14. К последнему присоединено днище 15. Трубчатые элементы выполствие большой .осевой и сдвиговой прочности трехслойного пакета.

нень по длине с переменной толщиной

стенки, возрастающей на двух полуокруж- ных 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 трубчаностях трубчатого элемента в разные стороны от одного торца трубчатого элемента к другому. В обечайке стоят направляю- ш.ие 16 для гибких нитей 8.

Для изготовления оболочки на слой 1

устанавливают оболочковые элементы 3 и сое-30 элементов из материала с эффектом диняют их сваркой, пайкой или склеива-памяти формы,

нием, на которые устанавливаются трубчатые элементы и гибкие нити 8. СборкуФормула изобретения соединяют с несущими слоями 2 и шпангоутом 14 с помощью сварки, пайки или скле- Герметичная емкость, содержащая двух- ивания. Поверх слоя 2 устанавливают до- 35 слойную обечайку, оболочковые элементы, полнительный слой 4, соединенный со шпан- установленные между слоями, торцовые дни- гоутом 5. Торец слоя 4 соединяют крон- ща, шпангоуты, скрепляющие торцовые дни- штейном 10 с концами гибких нитей. ща и обечайку, отличающаяся , 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

Герметичная емкость работает следующим образом.

Если действующие на 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 смещении дополнительного слоя 4 относительно обечайки обжимаются самоуравновещенным внешним давлением со стороны натягиваемых слоем 4 нитей .8,

40

.g 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

50 для размещения их во впадинах и имеет переменную гго длине толщину стенки.

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 происходит поглощение энергии внешнего воздействия, а импульс ударной нагрузки в конструкции растягивается во времени при снижении его амплитуды.

Для проведения конструкции в исходное состояние трубчатые элементы 7 нагреваются до 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.

0

направленных вдоль оси оболочки, а также поперечного изгиба в этой плоскости вслед-

направленных вдоль оси оболочки, а также поперечного изгиба в этой плоскости вслед-

ствие большой .осевой и сдвиговой прочности трехслойного пакета.

Изобретение обеспечивает гашение ударэксплуатационном уровне нагрузок жесткость слоев на сдвиг в меридиональной и кольцевых плоскостях, а также гашение различных вынужденных колебаний вследствие высоких демпфирующих свойств трубча элементов из материала с эффектом памяти формы,

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 гго длине толщину стенки.

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.

te7

CPU .2

фцг.З

A-/

ФИ1.6

Щиг.5