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玻璃钢格栅板价格,分段壳体的圆筒和封头的设计方法
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恒德环保科技

时间 : 2022-03-30 04:00 浏览量 : 149

玻璃钢格栅板价格,分段壳体的圆筒和封头的设计方法

分段壳体的圆筒和封头的设计方法和整体壳体没有什么不同,其主要设计问题是轻质的机械连接的设计。因为机械连接要求壳体的连接部位比其它部位厚一些,使壳体各部分间的径向变形能力不同,因此,在连接处会出现间断力,这必然使壳体的重量增加。如果用钢来增强纤维缠绕玻璃钢壳体的连接部分,不但解决不了问题,反而因弹性模量的差别太大(玻璃为10.5×10磅/时2,而钢为30×105磅/时2),使变形能力的差别进一步增加。然而,利用纤维的定向排列能力倒可使这种差别减至最小。如果把连接点的位置放在封头和圆筒相切的地方,那么封头形状和纤维轨线就很容易计算出来,从而得到一个能消除间断力的径向变形。为了使壳体的径向变形能力与连接点的变形能力一致,必须采用临界角原理(临界缠绕角等于54.75°)。超过54.75°时,环向应变与纵向应变的比值就会减小。

大多数火箭发动机都是根据性能要求来确定连接点的位置和缠绕参数的。近来出现一种新型的机械连接设计,可保证连接点的径向变形能力与壳体的其它部位一致,这就是所谓的U形夹连接(clevis-type joint)。某些研究工作表明,这可能是一种最有效的连接方式。U形夹连接件是由很多层薄的高强钢垫片组成的。这些钢垫片在缠绕过程依次迭放到螺旋缠绕层之间。必须指出的是,壳体的螺旋缠绕和环向缠绕是交替进行的,而环向缠绕层绕到垫片的起点为止,即在连接区以外进行环向缠绕。采用上述缠绕层次分配方案时,外部必须装有连接裙。经验表明,由于壳体纵向应变较高,单靠纯树脂胶结剂来承受裙部的压缩荷载是不够的,至少是不可靠的。为此可在连接裙和壳体间加上一层弹性材料,以减少剪切应力和改善可靠性。这个办法已在“民兵”型火箭发动机壳体上使用过,效果很好。在分析上述剪切应力时,所用方程式是根据剪切滞后原理推导出来的。

分段式发动机各段的缠绕可用通用的设备和方法;连接裙的缠绕和连接件则需用特殊的设备和方法来制造。


在连接件的装设过程中必须加以特殊考虑的问题是:

1.垫片的方位和对准;

2.垫片和玻璃钢的粘结;

3.U形夹的隔离物和填充物的选用;

4.固化期间由于热膨胀不同而引起的连接屈曲问题;

5.连接孔的机械加工问题;

6.各段间的互换性问题。

在芯模上装上对准销子(每个垫片两个销子)可能是最简单的对准垫片的方法。销子的位置离开调整线(trim line)应有足够的距离,以避免连接区带子发生歪扭。在缠绕和固化期间,U形夹隔离物的尺寸必须足够稳定,净砂型铸造(washout sand casting)是一种有效的解决方法。至于U形夹的填充物,即可以用环氧微球(epoxy-microball-oon),也可以用浸了环氧树脂的玻璃纤维毡片。为了防止固化期间发生屈曲,在全部缠完之后,先用聚四氟乙烯薄膜把连接区包复起来,然后在薄膜层外面缠上几层环向纤维,待固化后再拆除。

钢垫片的机械加工特性和成本问题,如设计时考虑不当,销孔的加工将是费钱费时的工作。在这方面已积累了不少经验,可供参考。例如,用圆锯和双槽纹碳化物钻头加工销孔,效果较好。

为了满足互换性的要求,必然要求公差小,从而增加了产品成本。在金属壳体上采用U形夹连接的经验表明,如果使用锥形销,公差可以稍许放大一些。这样的销子使用起来也很省事,而且在整个加荷期间都能均匀地承受各自的荷载。


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