21. Vízrakéta: PET palack nyomásállóság növelés elvi alapja és gyakorlati lehetőségei (1. rész)
Előző poszt: rakétatest kialakítása, PET ragasztás.
Folytassuk!
(a) Megerősítés célja
A szénsavas üdítőitalok PET palackjai „segítség” nélkül csak az üdítőben lévő széndioxid nyomásának garantált megtartására alkalmasak. A vízrakéta komolyabb magasságú, vagy távolságú kilövéséhez lényegesen nagyobb nyomás kell. Viszont a nyomás növelésével a sűrített levegő a palack falát minden irányban egyre nagyobb erővel feszíti. A labda felfújáshoz hasonlóan a palack is minden irányban egyre inkább dagad, majd a leggyengébb ponton robbanásszerűen széthasad.
Tehát feladat: a PET palack nyomásállóságának (PET szakítószilárdságának) erősítése.
Mód: abroncsolás*, vagy bandázsolás**
Eszköz: nagy szakítószilárdságú szál, háló, szalag
Az alábbiak szerinti megerősítési technikák akár egyetlen palackból álló – de akár a korábbi posztokban ismertetettekre alapozva több palackból összeragasztott – rakétatestre is használhatók.
Míg az abroncs csak a palack hengeres palástját, addig a bandázs a palack teljes felületét erősíti. Bár a bandázs elkészítése némileg munkaigényesebb, viszont értelemszerűen a palack nyomásállóságot ez erősíti jobban…
A vízrakétához alkalmas abroncsolás lehetséges kialakításai:
(b) Megerősítés lehetőségei: abroncsolás
(b1) Abroncsolás szuper erős(ként reklámozott) ragasztó szalaggal
A palackot spirálisan, egymást részlegesen átfedő rétegekben (egyfajta szorítókötésként) tekerd körbe szuper erős(ként reklámozott) ragasztó szalaggal.
Példa „szuper erős” ragasztó szalagra
Példa „szuper erős” ragasztó szalagból készülő abroncsra
Előny: gyors, egyszerű kivitelezés. A palack nyomásállósága némileg nő (+1-2 bar), de csodát nem szabad várni tőle.
Hátrány: a nyomáspróbák tükrében a „szuper erős” jelzőhöz képest vártnál kisebb szakítószilárdság… Persze fel lehet rakni többet, de ahhoz meg túl drága és nehéz…
(b2) Abroncsolás damillal „©”***
A palack palást sűrűn (2-4 mm közökkel) körbe tekerendő 0,5-1 mm vastagságú horgász damillal.
Előny: a damil könnyű, erős és könnyen kivitelezhető abroncsot képez.
Hátrány: a damil csúszós, így a nyomás hatására felpuffadó palack palástján könnyen elmozdulhat, ezért a damilos megerősítés a palást egy-egy helyén könnyen meggyengülhet.
A damil elcsúszás megelőzésére a damilos abroncsolás előtt a palack palástjára kétoldalas ragadó ragasztó csíkokat célszerű ragasztani. Az elkészült damilos abroncsolást célszerű „szuper erős” ragasztó szalaggal is burkolni. Ezzel egyrészt az abroncs még erősebb lesz, másrészt még inkább megelőzhető a damil elmozdulása, harmadrészt a légellenállás javítható.
Példa damilból készülő abroncsra
(b3) Abroncsolás öntapadó üvegszál hálóval „©”
Az üvegszál lényegesen erősebb, mint a „szuper erős” ragasztó szalagokban általában alkalmazott textil szál. Az öntapadó üvegszálas hálót alapvetően gipszkarton falfelületek réseinek glettelésekor alkalmazzák.
Példa öntapadó üvegszál hálóra
Akár egymást menetenként átfedő szorítókötésként, akár a palack palástra egymás melletti abroncsokként tekerhető (abroncsonként 2-6 rétegben).
Példa öntapadó üvegszál hálóból készülő abroncsra
A létrejövő felület érdes, lyukacsos, ezért célszerű egy rétegben „szuper erős” ragasztó szalaggal is körbe tekerni. Amellett, hogy sima, kis légellenállású felületet ad, a palackot is némileg tovább erősíti…
Előny: szintén gyors és egyszerű kivitelezés. Tapasztalatom szerint használatukkal a palack nyomásállóság 5-7 bar-ig növelhető.
Hátrány: relatíve súlyos, így nagyobb mennyiségben a rakéta súlyát a kelleténél jobban megnöveli.
(b4) Abroncsolás üvegszál erősítésű ragasztó szalaggal
Példa üvegszál erősítésű ragasztószalagra
Példa üvegszál erősítésű ragasztószalagból készülő abroncsra
Előny: az üvegszál erősítésű ragasztó szalag az üvegszál miatt erős, a ragasztó miatt a palack felületen nem mozdul el, sima felülete pedig légellenállás szempontjából igen kedvező.
Hátrány: drágább, mint az öntapadó üvegszál háló. Ugyanakkor a légellenállás miatt célszerűen alkalmazandó „szuper erős” ragasztó szalag árával együtt már nincs jelentős árkülönbség…
* Abroncsolás – összefogó gyűrű; tárgyak részeit körül fogó és összeszorító karika, pánt.
** Bandázs – kötés, pólya, tekercselt szigetelés.
*** Az interneten elérhető megoldásoktól időnként kényszerből (pl. mert itthon beszerezhetetlen anyagra lett volna szükség), máskor meg saját elhatározásból (pl. mert az adott mozzanatra szerintem jobb ötletem volt) eltértem. Ezeket félig-meddig tréfásan copyright karakterrel és a "meghódítandó" ég kékjére utaló háttérszínnel jelölöm.
Következő poszt: Vízrakéta: PET palack nyomásállóság növelés elvi alapja és gyakorlati lehetőségei (2. rész)