Устройство для изготовления оболочек из композитного материала методом намотки

 

1.. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧЕК ИЗ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ НАМОТКИ, содержащее оправку с приводом ее вращения, каретку с приводом ее перемещения вдоль оси оправки, размещенный на каретке укладчик с головкой, приводом его перемещения перпендикулярно оси оправки и следящей системой поворота головки укладчика с эадатчиком , катущку для композитного материала и блок управления, соответствующими выходами подключенный к приводам .оправки, укладчика и каретки отличающееся тем, что с целью расширения .технологических возможностей путем обеспечение изготовления равнотолщинных оболочек из ленточного материала с произвольной схемой армирования, катушка для материала размещена в головке укладчика, а головка укладчика снабжена резаками для обрезки краев материала с 9 приводами их перемещения по ширине материала, подключенными к соответствующим дополнительным выходам блока управления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19} (1!} ш} 4 В 65 Н 81/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ (2!) 3716562/28-12 (22) 16.01.84 (46).30.12.85. Бюл. У 48 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (72) Г.И. Прокофьев, А.И. Исупов, А.В. Кадесников и А.1О. Поль (53) 677.023.237(088.8) (56) Техническое описание намоточного станка WE 65/25SP фирмы Josef

Bauer (ФРГ), 1979. (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧЕК ИЗ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА МЕТОДОМ НАМОТКИ, содержащее оправку с приводом ее вращения, каретку с приводом ее перемещения вдоль оси оправки, размещенный на каретке укладчик с головкой, приводом его перемещения перпендикулярно оси оправки и следящей системой поворота головки укладчика с задатчиком, катушку для композитного материала и блок управления, соответствующими выходами подключенный к приводам .оправки, укладчика и каретки„ о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения .технологических возможностей путем обеспечение изготовления равнотолщинных оболочек из ленточного материала с произвольной схемой армирования, катушка для материала размещена в головке укладчика, а головка укладчика снабжена резаками для обрезки краев материала с Е приводами их перемещения по ширине материала, подключенными к соответствующим дополнительным выходам блока управления.

1201211

10

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что головка укладчика соединена с укладчиком рычагом, один конец которого прикреплен к укладчику с возможностью вращения в плоскости оси укладчика, а другой конец — к головке укладчика с возможностью вращения головки относительно оси рычага, при этом рычаг снабжен исполнительным механизмом прижима головки укладчика к оправке, подключенным к дополнительному выходу блока управления, а задатчик следящей системы поворота головки укладчика выполнен в виде датИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в судостроении и других. отраслях народного хозяйства.для изготовления незамкнутых крупногабаритных оболочек из композитных материа-лов.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения изготовления равнотолщинных оболочек из ленточного материала с произвольной схемой армирования.

На фиг.1 представлена общая схема устройства; на фиг. 2 — конструкция головки укладчика; на фиг,3узел соединения головки с укладчиком; на фиг. 4 — сечение А-А на фиг. 3.

Устройство для изготовления оболочек из композитного материала содержит оправку 1 со следящим приводом 2 ее вращения, укладчик 3 со следящим приводом 4 его перемещения перпендикулярно оси оправки, каретку 5 со следящим приводом б ее перемещения вдоль оси оправки 1. Укладчик 3 закреплен на каретке 5.

Устройство имеет головку 7 укладчика 3, закрепленную на рычаге 8. На каретке 5 закреплен следящий привод 9 поворота головки 7 укладчика 3. На укладчике 3 закреплен преобразователь 10 угла поворота рычага II, кинематически связанного с колесами 12. Элементы 10, 11 и чика угла укладки материала на формируемую оболочку.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик угла укладки материала на формируемую оболочку выполнен в виде вилки с закрепленными на ее зубцах колесами, тяги, соединенной со средней частью вилки с воэможностью вращения ! вилки относительно оси тяги, при этом тяга другим концом закреплена на укладчике с возможностью вращения в плоскости оси укладчика и снабжена преобразователем угла ее поворота относительно укладчика.

1

12 образуют датчик угла укладки материала. Рычаг 8 соединен с исполнительным механизмом 13 прижима головки 7 к оправке 1.

На головке 7 укладчика (фиг. 2) установлены катушка 14 с композитным материалом 15 и резаки кромок композитного материала 15,выполненные в виде, например, дисковых ножей 16 с приводами 17 их перемещения по ширине материала 15, закрепленными у краев материала 15. На головке 7 укладчика установлен с возможностью вращения укладочный

I5 ролик 18.

Устройство содержит блок управления, включающий многоканальный про-. граммозадающий блок 19 (например, блок числового программного управления типа 2С85-б2 или блок управления для роботов УКМ-772) с выдачей команд в функции времени и узел

1 дистанционного управления - задатчик 20, например„ в виде потенциометра, для. управления оператором.

Программозадающий блок 19 содержит узлы программного управления (не показаны), подключенные к приводам соответственно 2 оправки I каретки 5, 4.укладчика 3. Каждый иэ узлов программного управления включает цепи обратной связи управляемых механизмов по положению (не показаны), которые выполнены с использованием известных средств.

1201211

Блок 19 содержит узел программного управления обреэкой материала (не показан), подключенный к приводу 17 одного из дисковых ножей 16.

Другой привод 17 перемещения ножа

l6 для края материала 15, укладываемого встык с кромкой уложенного ранее материала 15, подсоединен к задатчику 20.

В варианте совмещенной компоновки рычагов 8 и 11 фиг.3, 4) рычаг

8 состоит из двух труб 21 и 22, одна из которых соединена с корпусом

7 головки, а другая — шарнирно с поворотной частью 23 укладчика 3. Шарнирное соединение. обеспечивает перемещение головки 7 относительно шарнира в плоскости, проходящей через оси укладчика 3 и рычага 8.

Внутри труб 21, 22 проходит тяга 24, соединяющаяся с одной стороны шарнирно с осью датчика угла укладки материала, а с другой стороны — с тягой 25, имеющей возможность вращения вокруг своей оси и соединенной с колесами 12. При совпадении осей трубы 21 и тяги 24 оси колес 12 соосны с осью укладочного ролика 18, но могут перемещаться вместе с тягой 24 в плоскости, проходящей через оси укладчика 3 и тяги 24, вращаться вместе с валом дат.чика угла укладки материала вокруг оси укладчика 3, а также вращаться .вокруг тяги 25.

Исполнительный механизм 13 прижима может быть выполнен в виде пневмоцилиндра, управляемого от распределителя, подключенного к блоку

19, и установлен с возможностью отведения головки 7 от оправки 1 и ликвидировать контакт укладочного ролика 18 и колес 12 с оправкой 1.

При отводе головки 7 от оправки 1 ось тяги 24 устанавливается внутри трубы 21 на нейтраль с помощью пружин 26. Эти же.пружины ограничивают угол отклонения тяги 24.

Устройство работает следующим образом.

Программозадающий блок 19 выдает сигналы управления на входы сле50 лик 18 прижимается к поверхности оболочки и процесс укладки повторяется.

1О !

45 дящих приводов 2 оправки 1, 6 каретки 5, 4 укладчика в исходное поло жение и исходной установки ножа 16.

При движении в исходное положение головка 7 отведена от оправки 1, ось тяги 24 находится в плоскости осей укладчика 3 и рычага 8 и датчик угла укладки материала выдает сигнал равный нулю, на следяющий привод 9.

Поворотная часть 23 укладчика не вращается. В исходном положении программозадающий блок 19 дает команду на прижим головки 7 и вращение ножей 16, после чего выдается программа движения укладчика 3 в пространстве и перемещения привода 17 по ширине материала 15, которая отрабатывается следящими приводами.

Второй привод 17 управляется с помощью задатчика 20 оператором так, чтобы край обрезанной ленты материала 15 укладывался встык с краем ранее уложенной ленты. Предварительно заправленный в головку 7 материал в виде ткани 15 кроится и укладывается на оправку укладочным роликом 18 по нужной траектории на оправке 1. Управление рычагом 8 производится от датчика 11, ось которого вращается тягой 24. При этом обеспечивается сохранность формы и положения уложенного на оболочку материала 15 и исключение сдвига материала 15 вдаль оси укладочного ролика 18 при любом движении укладчика 7.

Таким образом, раскроенная ткань укладывается на оправку l до полной выработки катушки 14, длина матери ала 15 на которой выбрана заранее.

Далее программозадающий блок 19 дает сигнал на отвод головки ? от оправки 1 и на движение за новым рулоном, который устанавливается в головку 7 укладчика, а материал 15 эаправляег- . ся между ножами )6 и на укладочный ролик 18. После этого программоэадающий блок.19 выводит укладчик 3 в исходное положение, укладочный ро1201211

ФикФ

ВНИИПИ Закаэ 7915/18 Тирам 571 Подлисное

Филиал ППП "Патент", г.Умгород, ул.Проектная, 4