Конструкторско-технологические основы унификации параметров цельнометаллических баллонов высокого давления в ракетно-космическом машиностроении - page 6

Рис. 3. Зависимость массы БВД от рабочего давления и внутренней энергии
сжатого газа. Кривые
1–4
соответствуют уровням энергии 80, 9, 4,5 и 1МДж
Рис. 4. Значения рабочего давле-
ния
p
опт
и увеличенной в 10 раз
массы БВД (
10
M
u
) из титанового
сплава в зависимости от уровня
внутренней энергии сжатого газа
функция
M
u
имеет минимум. На рис. 4 представлены зависимости
оптимального давления (
2
) и минимальной массы (
1
) от внутренней
энергии.
Полученные кривые аппроксимируются уравнениями
p
o
пт
= 453
,
4
E
0
,
52
0
, M
u
= 20
,
6
E
0
.
(5)
Радиус и толщина БВД вычисляются из соотношений (2) и (3) по
значениям внутренней энергии и рабочего давления. Функция радиуса
БВД от внутренней энергии приведена на рис. 5.
Следует заметить, что значение толщины стенки БВД следует скор-
ректировать с учетом возможной разностенности, которая возникает в
процессе штамповки полусфер.
С помощью предложенной методики можно унифицировать БВД
из различных материалов.
Методика позволяет исследовать возможность эксплуатации БВД
при криогенных температурах. Для этого в соотношении (4) при расче-
те параметра
A
учитывается увеличение прочности
˜
σ
в
при снижении
температуры до криогенных значений.
Рис. 5. Радиус
R
БВД как функция внутренней энергии
E
0
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 5 75
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12,13,14,15
Powered by FlippingBook