Разработка технологических процессов изготовления сверхлегких комбинированных металлокомпозитных баллонов давления

• Автор: Евстратов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЛАВА I. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТНЫХ БАЛЛОНОВ ДАВЛЕНИЯ 1Л .Применение баллонов давления в различных отраслях промышленности
1.2.Применение баллонов давления в ракетно-космической промышленности ГЛАВА И. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ НЕПРЕРЫВНОЙ НАМОТКИ БАЛЛОНОВ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1 .Технологические способы и схемы намотки
2.2.Технологические параметры процесса намотки
2.3.Параметры процесса отверждения полимерного композиционного материала
2.4. Исходные материалы для изготовления сверхлегких баллонов высокого давления
2.5.Оборудование для намотки.
ГЛАВА III. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАМОТКИ ОБОЛОЧЕК
3.1.Определяющие технологические параметры метода намотки нитыо.
3.2.Некоторые соображения по расчету параметров исполнительных органов намоточного станка
3.3.Методика выбора параметров траектории исполнительных органов станка 3.4.Особенности построения алгоритма расчета движения исполнительных органов станка
ГЛАВА IV. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИЛОВОЙ ОБОЛОЧКИ КОРПУСА БАЛЛОНА (ПРОЧНОСТИ, ЖЕСТКОСТИ), ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ НАМОТКИ
4.1.Методика расчета оптимальных углов армирования и контуров днищ
4.2.Методика расчета прочности и жесткости силовой оболочки корпуса 4.3.Обеспечение процесса пропитки перемещающегося наполнителя (жгута, нити) в ванне со связующим. Расчет длины завершения пропитки

4.4.Расчеты силовой оболочки и циклической прочности баллона БК-
4.5.Расчеты силовой оболочки и соображения о циклической прочности баллона БК-
ГЛАВА V. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕРХЛЕГКИХ КОМБИНИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТНЫХ БАЛЛОНОВ ДАВЛЕНИЯ
5.1 .Типы лейнеров и методика контроля толщины стенки
5.2.Разработка типовой технологии изготовления металлокомпозитных
баллонов давления типа БК-7 и БК-
5.3.Описание технологии изготовления комбинированных баллонов давления БК-7 и БК-
5.4.Изготовление и испытание металлокомпозитного баллона БК-
5.5.Изготовление и испытание металлокомпозитного баллона БК-
5.6.Исследования микроструктурных и технологических параметров изготовления материалов стеклопластиковой и углепластиковой силовых оболочек баллонов БК-7 и БК-
5.7.Сравнительный анализ полученных результатов ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Актуальность темы
В жидкостных ракетных двигателях и двигательных установках применяются баллоны высокого давления, которые служат бортовым аккумулятором газов высокого давления, необходимых для обеспечения работы жидкостного ракетного двигателя и двигательной установки, от момента запуска, до его останова, в части обеспечения функционирования агрегатов пневмоавтоматики, турбонасосного агрегата, а также для предпусковой и послепусковой продувки полостей агрегатов и трубопроводов двигателя.
Эти баллоны представляют собой полые шары из сваренных друг с другом полусфер. Полусферы изготавливаются штамповкой. В полусферы ввариваются штуцеры для заправки и выхода рабочего газа. Крепление баллонов на двигатели производится с помощью охватывающих сферу хомутов, или за штуцеры, или с помощью привариваемых к сферам крепежных элементов. Баллоны окрашиваются цветом, соответствующим наименованию содержащемуся в баллоне газу. Чертежное обозначение и порядковый номер баллона маркируется на его поверхности краской.
На Рисунке 1 приведена принципиальная пневмогидравлическая схема жидкостного ракетного двигателя без дожигания генераторного газа из которой видна необходимость использования баллонов высокого давления в целях обеспечения работоспособности ЖРД, изготовленного по этой схеме.
Тетранамотка. [5]

Этот метод получил свое развитие в связи с разработкой сухих отсеков летательных аппаратов, имеющих цилиндрическую форму и подвергающихся действию интенсивных сжимающих нагрузок, при которых существенную роль играют изгибная жесткость элементов структуры оболочки и их прочность при сжатии.
Рис. 2.1.7 Схема тетранамотки
Зональная намотка. [5]
Этот метод намотки имеет ограниченное применение: его используют в основном для намотки сферических сосудов давления. В силу своей технологической схемы его можно отнести к полюсной намотке. Единственным отличием является наличие смещения раскладчика после окончания намотки очередного слоя в сторону от полюсного отверстия, на расчетное расстояние, с образованием новой зоны, то есть нового слоя, причем слои могут отличаться по толщине.
Появление зональной намотки в практике изготовления сосудов давления, работающих под внутренним давлением, объясняется исследованием наиболее рациональных схем армирования сосудов минимальной массы. Общий вид сферического сосуда давления, изготовленного зональной намоткой, показан на рис. 2.1.8.