Способ изготовления трубчатых силовых изделий из высокомодульных материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ нс ссн сн

РЕСПУБЛИН

qf59 F 16 11 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

nO PE AM ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н.сстстснснт сюдствнствт

f т (21) 2971586/29-08 (22) 07. 08. 80 (46) 07.04 ° 83. Бюл. Р 13 . (72) 3. В. Цыбин; В. 1 . Щербаков; Л.Д. Мацкевич и В.T. Кабер ов (531 621. 643 (088. 8)

; (56) 1. Авторское, свидетельство СССР 9 565127, кл. В 32:В 3/12, 1976 °

2. Патент Великобритании ,В 124506D, кл. F 2Р, 1971.

, (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ТРУБЧАТЫХ СИЛОВЫХ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ВЫСОКОМОДУЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ с металлическими наконечниками, заключающийся в том; что изготавливают цилиндрические металлические наконечники переходники с канавками на наруж. ной поверхности, закрепляют наконеч„.Я0„„1010389 А ники на оправке и формуют на них изделие с последующим отверждением, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности .иэделия и повышения, технологичности изготовления, наружную поверхность метал-. лического наконечника выполняют конусной с ленточной резьбовой канав-. кой, а изделие на оправке с наконечниками формуют путем намотки и.выкладки чередующихся поперечно и продольно ориентированных слоев иэ высокомодульного композиционного материала.

2. Спо соб по и. 1, о т л и ч а ю-, шийся тем, что.первый:. поперечный слой. йамотан на клей, предварительно1Щ нанесенный на поверхность винтовой канавки.

1010389

Изобретение относится к способу изготовления трубчатых силовых иэделий иэ высокомодульных материалов с металлическими наконечниками и может найти применение в авиационной и дру гих областях промышленности. 5

Известен способ изготовления труб-чатого изделия иэ композиционного материала с металлической концевой деталью, заключающийся в том, что концы трубчатого элемента из компози. )P ционного материала деформируют с по- мощью расширения лепестков цанговой, втулки при вращении реэьбового стержня и обеспечивают плотное зажатие конца трубы между лепестками втулки и внутренней сферической поверхностью металлической обоймы — наконечни ка 1 .

Недостатком данного способа является низкая технологичность, значи- . тельная масса изделия из-за наличия большого количества металлических деталей и малая прочность в месте перехода сферической асти тр> бы иэ ком. позиционного материала к цилиндрической, вследствие перегиба материала в этом месте.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности являетс.= способ получения из делия путем соединения неметалличе- З0 ской детали иэ каучука с металличе-. .ским фланцем. Металлический фланец выполняют в виде цилиндра. На наружнои. поверхности фланца имеются кольцевые канавки-разной ширины. Фланрц закреп- 35 ляют на оснастке, на него наносят on- ределенное количество сырого каучука, затем проводят армирование.ни тями в поперечном и продольном направ. лении. После армирования наносят до- 40 полнительный слой каучука. Собранное таким образом иэделие помещают в пресс-форму, после чего проводят вул,каниэацию Pj.

Недостатком данного способа является низкая технологичность и произ- 45 водительность эа счет применения нитей, низкая прочность вследствие перегиба. материала при переходе от сферической части к цилиндрической и значительная масса. 50

Цель изобретения — увеличение проч ности изделия и повышение технологичности ° .Цель достигается тем, что изготавливают цилиндрические металлические наконечники-переходники,с канавкамй на наружной поверхности, закрепляют наконечники на оправке и формуют на них изделие с последующим отверждением, наружную поверхность металличе- 60 ского наконечника выполняют конусной с ленточной резьбовой канавкой, а из. делие на оправке с наконечниками формуют путем намотки и выкладки чере- . дующихся поперечно и продольно ориен; 65 тированных слоев из высокомодульного композиционного материала, причем первый поперечный слой намотан на клей, предварительно нанесенный на поверхность винтовой канавки.

В районе металлического переходника поперечно ориентированные слои. композиционного материала уложены в винтовые канавки, причем несколько продольно и. поперечно ориентированных слоев выполнены короткими. Длина коротких слоев равна длине наконечника плюс 25-50 мм. Они расположены через

1-2 продольных слоя.

Малый угол конической части наконечника 2-4 позволяет существенно уменьшить концентрацию напряжений в районе перехода металлического наконечника к композиционной трубе благодаря отсутствию перегиба слоев.. композиционного материала.

На фиг. 1 изображено соединение металлической детали с композиционной. на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Соединение состоит из металлического наконечника — переходника 1 в виде тонкостенного цилиндра с наружным конусом с нанесенной на поверхнос. тй конуса ленточной резьбовой канавкой и композиционной трубы 2. Металлический наконечник — переходник 1 закреплен внутри композиционной трубы продольно ориентированными 3 и поперечно ориентированными 4 слоями композиционного материала.

На границе металл — композит име-. ется клеевой слой 5. В районе металлического наконечника — переходника выложены короткие продольные б и поперечные 7 слои композиционного материала.

Пример. Изготовляют 5 опытных образцов подкосов иэ композиционного высокомодульного материала.. На коническую часть. металлического наконечника наносится широкая винтовая канавка с шагом S = 12 мм, ширина канавки, 10 мм, глубина 0,9 мм. Подкос изготавливают на намоточном .станке HK-4.

Оправка с наконечниками закрепляется на станке и смазывается антиадгезионной смазкой. Первый поперечно ориентированный слой наматывается на станке по всей длине оправки вместе с наконечниками, 2-й продольно ориентированный слой укладывается вручную так же по всей длине композиционной . части подкоса, 3-й слоя поперечно ориентированный длиной, равной,длине наконечника плюс 30 мм, 4-й слой продольный, равный длине наконечника плюс 30 мм, 5-й слой продольно ориентированный — аналогично 2 слою, б-й слой — аналогично З-му, 7-й слой аналогично 4-му, 8-й слой — аналогично 2-му, 9-й слой — аналогично

З-му, 10-14-й слои — аналогично 2-му, 15 и 16-й слои — аналогично 1-му.

1О1О ЗбЭ

1 бОФ. После QTBBeeP жкой б ч пРи виде р даляется ° жде ения оправка У подвергают ют испытанию т.

Все подносы илнем в на растяжение— сжатие .у ерживают узаданную наНсе подкосы

5 грузку. слоев чередовани" такой поряд " о ность в рай позволяет у величить проч а металлич еского нанон нечонной части подко оса.

Ц .ни

После изгото вления п подверг гается отверждению в

Фиг. Z

P. Хлудова

Макаренко

Составитель

Корректор Ю. та

U о Техред Т.фант

Редактор Н. у

Н. Гуньк

23 Подписное

Заказ 244б/26 раж 3 а ственного комит и и открытий зоб етени д. 4

1 1 30.3 ..!, . 5 Москва, Ж-35, а г. . л. Проектная, 4 г. Ужгород, ул. р

"Патент", г.

Филиал ПП