МЕТАЛЛОКОМПОЗИТНЫЙ БАЛЛОН ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к конструкциям металлокомпозитных, в частности, металлопластиковых баллонов многоразового использования, работающих под давлением порядка 29,4 МПа (300 кг/кв. см), и может быть использована в дыхательных аппаратах в качестве емкости для хранения запаса сжатого воздуха.
Известен баллон высокого давления, содержащий внешнюю силовую оболочку из композиционного материала и внутреннюю герметизирующую оболочку из газоплотного синтетического материала (RU 2037735). Недостатком данного баллона является малый ресурс, что обусловлено неодинаковыми прочностными характеристиками элементов баллона.
Известен стеклопластиковый баллон высокого давления, содержащий внешнюю силовую оболочку из композиционного материала, выполненную путем намотки заготовки из стеклопластического материала, представляющего собой стеклоленту пропитанного полимерным связующим, и внутреннюю герметичную оболочку из алюминия, полученную путем намотки алюминиевой ленты с адгезионным веществом (RU 2144644).
Недостатком данного баллона является высокая стоимость, обусловленная технологией изготовления герметичной оболочки, и низкая надежность при эксплуатации в условиях высокого давления, поскольку из-за выполнения внутренней оболочки из алюминия, а внешней - из стеклоленты при высоком давлении баллон деформируется и разрушается. В результате ограничивается область его использования. Кроме того, данная конструкция предназначена для работы со сжатыми газами при давлении 50-60 кг/см.кв.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является баллон высокого давления, содержащий внешнюю силовую оболочку, выполненную методом намотки нитей типа "кокон" на внутреннюю
облегченную бесшовную герметичную оболочку из коррозионно-стойкого алюминиевого сплава марки АД 33 или его аналога - сплава АА6061 (Сведения о конструкторских разработках фирмы «Маштест», http://www.mashtest.ru/Research%20and%20Development.htm.)
Данный баллон является легким и в то же время прочным за счет использования бесшовной алюминиевой внутренней оболочки и высокопрочных углеродных нитей вместо ленты для намотки, однако в результате применения в данном изделии углеродных и/или органических волокон, имеющих высокую стоимость, такие баллоны являются наиболее дорогими на рынке данной продукции, а потому недоступны для многих потребителей.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели является упрощение технологии изготовления, за счет использования более технологичного материала для внешней силовой оболочки.
Технический результат достигается тем, что в баллоне высокого давления, содержащего внешнюю силовую оболочку, выполненную методом намотки типа "кокон" стекловолоконных нитей на внутреннюю бесшовную герметичную оболочку из коррозионно-стойкого алюминиевого сплава марки АД 33 или его аналога - сплава АА6061, для намотки использован стеклоровинг (стеклянная крученая комплексная нить).
При этом могут, например, использоваться высокомодульные нити марок ВМПС.
Толщина композитного слоя составляет 6+1 мм.
При этом используется связующее (название ?) марки ЭДУ ТУ В3-753-92.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором изображен заявляемый баллон в разрезе.
Баллон имеет внутреннюю облегченную бесшовную герметичную оболочку, выполненную из коррозионно-стойкого алюминиевого сплава марки АД 33 (или его аналога - сплава АА6061). Использована схема силовой намотки типа "кокон" из высокопрочной стеклянной крученой комплексной нити типа ВМПС. Баллон выполнен в форме цилиндра с полусферами по торцам. Максимальный диаметр баллона 165 мм, максимальная длина - 530 мм. Толщина композитного слоя - 6+1 мм, разрывная нагрузка силовой крученой нити ВМПС, пропитанной связующим ЭДУ ТУ В3-753-92, составляет не менее 41 Н, масса - не более 4,85 кг.
Композитный баллон предложенной конструкции позволяет использовать его в современных дыхательных аппаратах при давлении сжатого воздуха 300 МПа.