Тороидальная равнонапряженная оболочка сосуда давления, образованная меридиональной и окружной намоткой нитей
Авторы: Комков М.А.
Опубликовано в выпуске: #8(116)/2021
DOI: 10.18698/2308-6033-2021-8-2100
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Показаны перспективы применения композитных тороидальных баллонов высокого давления — более эргономичных по сравнению с цилиндрическими аналогами — для дыхательных аппаратов бойцов МЧС, пожарных команд и промышленных рабочих. На основе аналитического решения уравнений равновесия определена форма поперечного сечения тороидальных оболочек, армированных по меридианам и представляющих собой пересекающиеся петлевидные кривые, образующие бесконечно длинную гофрированную трубу. Предложено решение тороидального композитного сосуда давления, образованного пересечением верхней и нижней ветвей оболочки, армированной по меридианам, и профильного кольцевого слоя нитей, установленного в точке их пересечения. Рассчитаны параметры равнонапряженной тороидальной оболочки сосуда давления, изготовленной с помощью кольцевой и меридиональной намоток нитей.
Литература
[1] Комков М.А. Равнонапряженная торовая оболочка, изготовленная методом намотки из армированного стеклопластика. Применение пластмасс в машиностроении, 1978, № 17, с. 75–83.
[2] Чан Нгок Тхань, Комков М.А. Технология изготовления композитных торовых баллонов для дыхательных аппаратов в условиях серийного производства. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2006, № 12, с. 47–56.
[3] Комков М.А., Чан Нгок Тхань. Композитной торовый баллон для дыхательных аппаратов с продольно-поперечной схемой армирования композитной оболочки. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2006, № 3, с. 10–19.
[4] Cook J., Chambers J., Richards B J. Toroidal pressure vessels for breathing apparatus. 19th International Conference SAMPE Europe. Paris, 1998, April, pp. 125–132.
[5] Комков М.А., Тарасов В.А. Технология намотки композитных конструкций ракет и средств поражения. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 431 с.
[6] Комков М.А., Галиновский А.Л., ред. Технология производства и диагностика качества композитных конструкций ракетно-космической техники. Создание конструкций из волокнистых композиционных материалов. Старый Оскол, ТНТ, 2020, 344 с.
[7] Станки с ЧПУ для намотки тороидальных катушек. Мир намоточных станков. URL: http://namotka.com//products/ (дата обращения 03.03.2021).
[8] Шишацкий В.А., Комков М.А. Комбинированная торовая оболочка из КМ с внутренним металлическим слоем. Применение пластмасс в машиностроении, 1982, № 19, с. 84–92.
[9] Комков М.А., Шишацкий В.А. Анализ массы комбинированной торовой оболочки кругового сечения. Применение пластмасс в машиностроении, 1981, № 18, с. 92–100.
[10] Гузева Т.А., Нехороших Г.Е. Технология изготовления предварительно пропитанных волокнистых материалов. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016, 29 с.
[11] Феодосьев В.И. Избранные задачи и вопросы по сопротивлению материалов. 4-е изд. Москва, Наука, 1973, 400 с.
[12] Шёрч Г., Бёргграф О. Аналитическое исследование оптимальной формы сосудов давления, навитых из волокон. Ракетная техника и космонавтика, 1964, № 5, с. 33–47.
[13] Черевацкий С.Б., Ромашов Ю.Т. К исследованию оболочек вращения образованных намоткой одним семейством нитей. Прочность и динамика авиационных двигателей, 1966, вып. 4, с. 5–19.
[14] Зиновьев П.А., Фомин Б.Я. Проектирование сосудов давления минимального веса, образованных намоткой стеклонитью. Полимерные материалы в машиностроении: сб. научных трудов. Вып. 127. Пермь, 1973, с. 91–96.
[15] Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. Москва, Физматгиз, 1963, 1100 с.
[16] Васильев В.В., Мороз Н.Г. Композитные баллоны давления. Проектирование, расчет, изготовление и испытания: справ. пособие. Москва, Машиностроение; Инновационное машиностроение, 2015, 373 с.