БАЛЛОН ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Баллон высокого давления
Полезная модель относится к области машиностроения, а, именно, к конструкции сосудов, предназначенных для наполнения газом под высоким давлением, в частности, для огнетушителей.
Известен баллон высокого давления, конструкция которого регламентирована стандартом ГОСТ 949-73. Корпус баллона представляет собой стальной цилиндр с закатанным дном и горловиной. Баллон выполнен из трубы методом горячей закатки с герметизацией дна с помощью сварки. Наружная поверхность дна имеет выпуклую форму. Для изготовления таких баллонов используется легированная и углеродистая сталь.
Указанный баллон имеет следующие недостатки.
1.Для обеспечения требуемой высокой прочности баллона он изготавливается из сталей с высоким коэффициентом прочности, что увеличивает стоимость баллона. Если использовать менее прочную сталь, потребуется значительное увеличение толщины стенок баллона, что увеличит его массу, уменьшит вместимость, а также повысит стоимость баллона.
2.Наружная поверхность дна баллона в результате закатывания роликами выполняется выпуклой, округлой, и не обеспечивает устойчивости баллона. Такой баллон неудобен в эксплуатации. Для обеспечения его устойчивости применяют дополнительный элемент - опорный башмак, в который запрессовывается нижняя часть корпуса баллона.
3.Донная и горловинная части баллона в результате орячей закачки утолщены, что увеличивает массу и уменьщает вместимость баллона.
4.В зоне герметизации дна сваркой возникают сварочные дефекты, что снижает эксплуатационную надежность (прочность) баллона. При изготовлении баллона качество сварки должно проверяться дополнительными пневматическими испытаниями.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому - прототипом - является баллон высокого давления итальянской фирмы Фабер (Григорьев Е.Г. и др., Газобаллонные автомобили, М, Машиностроение, 1989, с гр. 100 - 102). Указанный баллон изготовлен из стального лисча методом шчамповки с дальнейшей раскаткой и имеет цилиндрический корпус с горловиной и со сплошным (несварным) дном. Внешняя поверхность дна имеет выпуклую округлую форму. Баллон выполнен из хромованадиевой или борсодержаш,ей стали.
Данный баллон лишен недостатков, вызванных наличием сварного соединения дна, т.е. более технологичен и надежен в эксплуатации. Однако, он имеет существенные недостатки.
1.Высокие требования к исходному материалу - стали. Использование высокопрочных сталей увеличивает стоимость баллона.
2.Неудобство эксплуатации баллона из-за выпуклой поверхности его дна.
Задачей полезной модели является снижение требований к используемому материалу - стали без снижения прочности баллона, снижение стоимости баллона и повышение удобства его эксплуатации путем обеспечения устойчивости баллона без привлечения дополнительных конструкций.
Поставленная задача решается тем, что баллон высокого давления , имеющий стальной корпус цилиндрической формы со сплошным несварным дном и горловиной, в отличии от прототипа выполнен из малоуглеродисюй стали, а форма наружной (опорной) поверхности его дна выполнена с обеспечением устойчивости баллона. В частных случаях реализации опорная поверхность дна может быть выполнена плоской, или вогнутой внутрь, или в сочетании любого из этих вариантов с кольцеобразны.м вькчупо.м июжкой. Выполнение дна с кольцеобразным выступом наиболее предпочтительно, т.к. при этом уменьшается площадь соприкосновения баллона с опорой, а следовательно, сдир краски и коррозия дна.
На фигуре показан в разрезе баллон высокого давления с плоской наружной поверхностью дна и кольцеобразным выступом.
Баллон имеет цилиндрический корпус 1 с горловиной 2 и сплошным несварным дном 3, имеющим плоскую наружную опорную поверхность 4 с кольцевым выступом 5. Баллон выполнен из малоуглеродистой стали. Баллон может быть изготовлен из листовой стали цельноштампованным с использованием известного универсального оборудования.
Использование малоуглеродистой стали обеспечивает гребуемучо прочность баллона, т.к. в результате пластической деформации происходи г наклеп стали, т.е. повышение ее прочности. Такая сталь в отличии от используемых в прототипе является более пластичной, легче поддается штамповке и позволяет выполнить баллон с любой формой наружной поверхносги дна. Кроме того, малоуглеродистая сталь дешевле легированной стали в баллонепрототипе.
Таким образом, по сравнению с прототипом полезная модель позволяет снизить требования к используемому материалу - стали, снизить стоимость баллона и повысить удобство его эксплуатации.