hír

SzénszálA tekercselt kompozit nyomástartó edény egy vékony falú edény, amely hermetikusan lezárt bélésből és nagy szilárdságú száltekercseléses rétegből áll, amelyet főként száltekercselési és szövési eljárással állítanak elő. A hagyományos fém nyomástartó edényekhez képest a kompozit nyomástartó edények bélése tárolóként, tömítésként és kémiai korrózióvédelemként szolgál, a kompozit réteg pedig főként a belső nyomásterhelés viselésére szolgál. A kompozitok nagy fajlagos szilárdsága és jó tervezhetősége miatt a kompozit nyomástartó edények nemcsak jelentősen javították teherbírásukat, hanem jelentősen csökkentették az edény tömegét is a hagyományos fém nyomástartó edényekhez képest.
A száltekercses nyomástartó edény belső rétege főként egy bélésszerkezet, amelynek fő funkciója, hogy tömítőgátként működjön, megakadályozza a benne tárolt nagynyomású gázok vagy folyadékok szivárgását, és egyúttal védje a külső száltekercses réteget. Ezt a réteget nem korrodálja a belül tárolt anyag, a külső réteg pedig egy gyantás mátrixszal megerősített száltekercses réteg, amelyet főként a nyomástartó edényben fellépő nyomásterhelések nagy részének elviselésére használnak.
1. Száltekercses nyomástartó edények szerkezete
A kompozit nyomástartó edényeknek négy fő szerkezeti formája létezik: hengeres, gömb alakú, gyűrű alakú és téglalap alakú. A hengeres edény egy hengeres szakaszból és két fejből áll. A fém nyomástartó edényeket egyszerű formákban gyártják, tengelyirányú többlet szilárdsági tartalékokkal. A gömb alakú edények belső nyomás alatt azonos feszültségeket mutatnak a lánc- és vetülékirányban, és a hengeres edények kerületi feszültségének fele. A fém anyagának szilárdsága minden irányban egyenlő, így a fémből készült gömb alakú tartályt azonos szilárdságra tervezték, és a térfogat és a nyomás biztos értéke esetén a minimális tömeggel rendelkezik. A gömb alakú tartály erőállapota a legideálisabb, a tartályfal pedig a legvékonyabbra is elkészíthető. A gömb alakú tartályok gyártásának nagyobb nehézsége miatt azonban általában csak űrhajókban és más különleges alkalmakkor használják. A gyűrű alakú tartályok ipari termelésben nagyon ritkák, de bizonyos esetekben vagy szükség esetén, például űrhajókban, a korlátozott tér teljes kihasználása érdekében, ezt a speciális szerkezetet használják. A téglalap alakú tartályokat elsősorban korlátozott hely esetén alkalmazzák, a helykihasználás maximalizálására és olyan szerkezetek használatára, mint például gépjárművek téglalap alakú tartálykocsijai, vasúti tartálykocsijai stb. Az ilyen tartályok általában alacsony nyomású vagy légköri nyomású tartályok, és minél könnyebb, annál jobb a minőségi követelményeknek való megfelelés.
A szerkezet összetettségeösszetettMaga a nyomástartó edény, a fej és a fej vastagságának hirtelen változása, a fej változó vastagsága és szöge stb. számos nehézséget okoz a tervezésben, az elemzésben, a számításban és a formázásban. Néha a kompozit nyomástartó edényeket nemcsak különböző szögekben és változó sebességarányokkal kell tekercselni a fejrészben, hanem a különböző szerkezeteknek megfelelően különböző tekercselési módszereket is alkalmazni kell. Ugyanakkor figyelembe kell venni a gyakorlati tényezők, például a súrlódási együttható hatását is. Ezért csak a helyes és ésszerű szerkezeti tervezés irányíthatja helyesen a kompozit nyomástartó edények tekercselési gyártási folyamatát, hogy olyan könnyű kompozit nyomástartó edénytermékeket állítson elő, amelyek megfelelnek a tervezési követelményeknek.
2. Száltekercses nyomástartó edény anyaga
Fő teherhordó alkatrészként a szálas tekercselő rétegnek nagy szilárdsággal, nagy modulussal, alacsony sűrűséggel, hőstabilitással és jó gyanta nedvesíthetőséggel, valamint jó tekercselési feldolgozhatósággal és egyenletes szálköteg-tömörséggel kell rendelkeznie. A könnyű kompozit nyomástartó edényekhez gyakran használt erősítő szálak közé tartoznak a következők:szénszálak, PBO rostok,aromás poliamin szálakés UHMWPE szálak.