Несущий элемент из композиционно-волокнистого материала типа бруса или опорного шпангоута
Изобретение относится к н)оизводству издс,:1ий из комиозиционно-волокнистых материалов, таких как брусы млн кольцевые 1ннангоуты, и позволяет получить профильную форму поперечного сечепия изде. ип, в том числе с внеи1ними цилиндрическими поверхностями с у,1учн1ением качества изде.мий. Брус ii. in опорный нпкипоут из ко.мпозиционно-волокнистого материала содержит оправку-каркас из волокон продольной ориентации и слои армируюигнх волокон поперечной и спиральной ориентации . Онравка-каркас I имеет нрофильную форму поперечного сечения, а слон армпрую- nuix волокон поперечной и спиральной на мотки выполнены к виде отдельной оболочки 3, деформированной но профилю онравки-каркаса 1 и плотно ириле1-ак)И1е11 к пей по всей боковой поверхностп. со сд со uej
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU,» 1320359 (51) 4 В 04 С 2 24. 3, 2(!
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Щ."(КОПЯ 4
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3955985/29-33; 3931102/29-33 (22) !2.07.85 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Научно-исследовательский институт ироблем машиностроения при МВТУ им. H. Э. Баумана (72) А. К. Добровольский, В. М. Кузнецов, В. В. Игнатьев, А. Н. Силаев, А. Г. Березкин, В. М. Сасыкин и М. А. Комков (53) 621.643.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1081309, кл. 1= 16 1. 9/12, 1983.
Авторское свидетельство СССР
¹ 1100111, кл. В 29 D 23/12, !984.
Авторское свидетельство СССР № 1090822, кл. E 04 С 2/24, 1982. (54) 11ГСУШИГ! .-).)1ГМ) 111 И3> КОМП()ЗИЦИОННО-ВО, IОКНИСТОГО МАТ!;1>! 1А:IA ТИПА БРУСА И:IИ 0!10Р 101 О
1!1! 1А Н ГОУТА (57) Изобретение от!Ио(ится к нроизводCTÂ>, ИЗ \С, !ИИ ИЗ hOМIIОЗИЦИОННO-ВОЛОКНИСГhl ( ма ГсриазО В, т(! ки к как бр сы и.Ill ho, 1 ьцсвь!(. шпангоуты, и позволяет получить ирофильнук> форму ноп(речного сечения изделий, в том числе с Виси!ними цилиндрическими иоверкностями с улучшением к;! !(с! Ва изделий. Брус иг!и опорный и!И(>н(оут из композиционно-Волокнистого материала содер>кит онравку-каркас 1 из волокон продольной ориентации и слои (!рмирун)и!и ( волокон поперечной и спиральной Ори(нт;ции. Оправка-каркас 1 имеет ирофильнук> форму 110IIE ðo÷íoã() сечения,;1 слои армиру к>IIIIIx волокон llolic ð(!ш>й и спиральной и;! моткИ ВЫ !10 1 II(. ! Ы В BI!;I (. OT, ) с. hllO I! O()Oлочки 3, деформированной но ирофи. IK) оправки-каркаса 1 и плотно прилегаю!цсй к ней по всей боковой новеркности. 12 ил.
1332:,) 359
I "ОО0(1" ПИЕ ÎTi!0(Итсil и 11 f)(i«3h!> (С «У
li< (У !!I с(Х Э, IC >7< IIÒOВ ИЗ К(З.>с<(ТИ IIH б!) (>C i 10, Г >lk!VT3(!POÂOÃO П,?ОФИЛЯ, !(ОП(.ПЕЧНОС с ".OliH< il«i фиг. 2 -- брус )(Вутаврового профиля, пс>перечно< ссчсннс„на фиг. 3-- 8 l i O C J1(> ДО «И (., 1 Ь П 0 СТ Ь ГЕ H C T B И Йi П О и 3 1 О 0 ВЛ СНИК) Шнс(III 0> Тс(, 1!3 ФИГ. 9 12- TÎ ЖЕ,,(Л;! ()()>, Са. 1>pVc или c)110pllt>IH ко„ н>це«ои !Illld li l OVò I(з композиц((онно-«олокнистог<> материала . O, i C p Hi(l l I 0 и р 3 h K V - K 3 10 ,. 7?>и !1!ll«i!IГOVтсl (3 ВНЛ(. сов vlcdfl!Lg«!Ihlx !IJ!Iocc;!(М И (Т< !(Кс! МИ д«> Х 1 1 OO!pliÇHH! Х KНСВЫХ l! I!)(., l. li1>O«2, H Vi(lOLl(I!K 11PO, lOJI b! V!O OPH(kl1 cl! I l i K) сl Р м и Р, lo I L! H x Вол 0 КО и, и л I! 1-> - О б Р 3 3но! 0 про(1>иля дл51 брус3 33 к tj к)пенны:( H <)(, I 1 <), 1 0 Ж С Н И С М 3 P Ij I H k) V K) k I L «!(H но прилегает к оправке-каркасу ио вссММ j::(f>H Vi(.ТPV С(ПОПP.PC >-IНОГО ССЧ(. IÈß И обе !I(!Н«ает «осприятие с.;(вигс)иых и отрыв:ь(х у(иг!5!й, (303HHK;iioiilèх !Ip« нагружении :.>т пер>(рс з(,1«сlю!!(Их c!IJ>1 и k! >! ибаю н(их:.(о»<енто«. 1 (111<71; ГОТТ МОЖСТ ОЬ! 1 (> ИЗ(ОТО«.1СН C, I<.,((лиц(l>» oF)0, зом. лилиндр(!ч скую <>правку 4> диамет(! О ГОРОЙ >clH< li ВНМ()<>ННЕМ> (ИИ i< ТРУ ОП<Р3Г> i(H-каркаса, ус(анавливают 0(рани (ительныс I ((?. 1 3 !i i,!>! >, (>33ДВИ Н <>В HIХ (НИ P3((."I ОЯНИЕ, Р I: -:Ii3 слоя равна тол(ци!<с полки швелле?3. Д;!ЛСЕ, НЯВ ОЛИН ИЗ ФЛИНЦЕВ, !шДСВавт и И <1 < > . 0 Г;-111! I Ы 1*. Сс Х! 11<>, 10("ГП ПО 1Х I;(С ><С О (И1?с(„l.!CP 1 ОП Р;I Вки-кирки и, к; к изображе>10 if<1 фиг. 4. " "I lie)1>kI li Псl 11 РСЖ П<. (. М(С IO Ckl>11 k>I Й i!),:1<7 <> 1 ынс> ю! !."Гсl! к> «1(!ñ. 1.1сРсl:.1 cÃO (Рм(к> Л",",I iO(. !C Э ГОГС i?il Pc!ВКУ ПОМСIЦИI(> Г В П(. Ч! И ПОЛИМ(PИЗ>>К)Т («Я>ХIO!IIС(«17<1М0131«lblх сл<»(х. 10 <)кс>н !3(lии IlpOöcñc3 п()Г! !3101 к<>лш(сьч>й !Нвслл(р Оправки-каркаса.. (па !o (!1 <ПЫ» < 1!OCOOOÌ !70;! >>На(0 01!1(<>?I HII THi 0:.I k(C !! l«(,i,!<. f>. , <30< !10 7)3(ПО.(ОЖСП:(Ы<. KOJ,b!(«kik>!C III «OJ!лсрь, 2 (см. Фиг. 5) с равномерно:)тф I>С:1<. P<)!1<17! If I>(М И II О П(. Pili, (т P V <:17()< и о к I>>< Ж . ш>с(и 177«ес(,(сра !целями э.l 1(!(>c >лс рами <>Осси< чива< т поз,чс!<и; Опл(I.. к(. иерям р попер "11!01
Си>йки имеют серединную часть, поперечное сечение которой по форме и размерам соот«стствует эллиптическим щелям в швеллерах оп ра вки-каркаса. Кон Г(евые участки стоек имеют заостренную форму с прорезями под отзертку. С помо(цью цилиндрической шейки концевые участки соединены с серединной частью стойки. Полученную оправку-каркас устанавлиВают на торонамоточный станок и обмать!вают окружными и спиральными слоями (пропитанных термореактивным связуlol(LHv! ВОЛОКОН. После окончания намотки металличес 1 5 кис стойки извлекают из оправки, повер-! ivi) их вокруг оси таким образом, чтобы оси их эллиптических се (ений совпали с осями аналоги iньtх эллин!Нческих прорезей в стенках кольцевых швеллеров, как изобра Ki. H0 На ФHГ 2(1 Далее стенки соо< но расположенных ш«еллеров оправки-каркаса, расположенные в Iopo«0H оболочке, совме(цают друг с лру и» (см. фиг. 6). Во Время следуюшей операции обмотанную оправку-каркас с совмещенными по II3ocKHM стенкам швеллерами подвергают воздействию внешнегo давления и полимеризуют связую(цее оплетки (см. Фиг. 7). Последовательность действий Iko изгото«лепик) бруса иллюстрируется фиг. 9- -12. I i;!!oK волокон 8, пропитанный термореактивным связующим, пропускают через фильсру 9 (см. Фиг. 9), имеющую ((-образное â1iутреннее поперечное сечение. Перед входом «фильсру связующее в пучке нагревается спиралью 10 элсктронагрева. Продольные слои оправки-каркаса 1, выходя из фил,epbi, охлаждаются и скрепляются в поперечном 1!вправлении заполимсризованным С«5!ЗУЮЩИМ. (За жесткую цилиндрическую оправк. 11, длина окружности поперечного сече>< Q ния которой равна периметру профиля ф(..;(ьсры, а значит и периметру сечения <>гвержденных слоев волоксэн (
После этого намотанную оболочку, сост<)ящую из трех разноориентированных слоев «олокон, не полимеризуя, снимают с цилиндри пской оправки, а во внутреннюю полость (.c вводят спрофилированные, заранее От 9 Всрждс((ые слои бруса продольной ориент:<ции, как изображено li3 фиг. 11. . Затем гибкую незаполимери30«анную обоJI iчку изгиоают ll(всей ее длине по контур II3xo.!5!I!(Hxc5I (kk(VTpH»ee продольных слоев оправки-KdpKBc3 и плотно прижимают ее 55 и; боко«ой по«ерхности к этим продольным слоям с помощью, например, пресс-формы 12, состоящей из металли lccKHx плит, как п0к)3<1!!0 на фиг. 12. 320359 Формула изобретения з ! Далее, помещая пресс-форму в тельное с рму в нагреващее в о устроиство, пол имеризуют связ болочке. После окончания и ц сзуюса из о мы из ния ппоцесф р извлекают готовое изделие. Несущи и эл - -.; е |ент из композиционноволокнистого материала т типа бруса или опорного шпангоута, сгстоя > щий из слоев непрерывных армирующих волокон поперечной и спиральной ориентации и оправкикаркаса из волокон продольной ориентации, отличаощийсл тем, что. с ельк . с цельк всличсHия прочности н жесткости за счет обсснс к ния возможности lio„i jj ÷(.íèÿ llpoi )i! !ннов формы поперечного сечения, в то;.. « с внешними цилинЛрическими поверхнос, и улучшения качества из ажелия, ;, .лия, онравк;.— каркас выполнена с профильной форм,:и:, поперечного сечения, а сло ,. ои армируюгцпх волокон поперечной и с пиральннгй ци — виЛе o Ë ë H É обо. о формированной по профилю оправ, каса с плотным прилеганием к .и н боковой поверхности. Диг. P Щцг, 4 132(Л59 3 / (XII Г) Я 1320359 Составитель Е. Чернявская Редактор Н. Киштулинец Техред И. Верес Корректор И. Муска Заказ 2622/29 Тираж 665 Подписное ВНИИГ!И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415 1!роизводствснно-полиграфическое прсдприятис, г. Ужгород, ул. Прог ктная. 4
