Опорный шпангоут из композиционного материала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1318760 (21) 4007539/29-33 (22) 10.01,86 (46) 30.04.88. Бюл. ¹ 16 (?2) В.В.Мерзляков (53) 621.643.4(088.8) (56). Авторское свидетельство СССР № 1318760, кл. F 16 L 9/12, 10. 01. 86. (54) ОПОРНЫЙ ШПАНГОУТ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления цилиндрических сооружений. Цель изобретения — повыше„„SU„„f 392297 A 2 (5g 4 F 16 L 9/12 Е 04 С 2/2 ние прочности и жесткости конструкции с переходными участками и упрощение технологии ее изготовления, Опорный шпангоут 1 образован чередующимися слоями сплющенных кольцевых рукавов 4 спиральной намотки и непрерывных нитей 8 кольцевого армирования и имеет кольцевые выступы 14 и 15 Г-образного профиля на торцах.

Шпангоут выполнен с наружным кольцевым ребром 2, образованным слоями ветвей сплющенных рукавов, охватывающих шпангоут по наружному и внутреннему контурам. Ветви ребра в месте перехода к торовому шпангоуту образуют совместно с его торцом допонительный кольцевой коробчатый профиль 20. 5 ил, 1392297

Изобретение относится к строительству H может оыть использовано в качестве силового элемента для подкрепления шахтных колодцев цилинд- > рических контейнеров и т.п„

Цель изобретения — повышение прочности и жесткости конструкции с переходными участками и упрощение технологии ее изготовления. 10

На фиг. 1 изображен опорный шпангоут с наружным ребром; на фиг.2 =наружное кольцевое ребро, образован— ное слоями ветвей сплющенных рука-, вов на фиг. 3 — оправка для изготов- )g ления шпангоута с наружным ребром, на фиг. 4 — вариант опорного шпангоута с наружным ребром,на фиг.5— пример использования шпангоута с наружным ребром в конструкции узла 2О стыка двух оболочек разного диаметра, находящегося под действием сосредоточенной нагрузки P.

Шпангоут 1 выполнен с кольцевым ребром 2, образованным слоями ветвей 25

3 сплющенных рукавов 4, охватывающих шпангоут 1 по наружному 5 и внутреннему 6 контурам. Сплющенкыи рукав 4 состоит из непрерывных нитей 7 спи-,. рального армировакия, внутри которого по кромкам расположены кити 8 кольцевого армирования.

Нити 9 кольцевого армировакия расположены над сплющенным рукавом

4 (фиг. 1} в зоне уступа 10 оправки 35

11 (фиг. 3}, ка днище 12 (фиг, 1) корытообразного профиля и на слое

13. На торцах шпангоута образованы выступы 14 и 15 (фиг. I и 4) Г-образного профиля. Наруженое ребро 2 10 содержит внутреннюю 16 и наружную

17 части.

В месте перехода 18 (фиг. 2) ветвей ребра к шпангоуту образован совместно с торцом 19 шпангоута 1 (фиг. 1) дополнительный кольцевой коробчатый профиль 20. Оправка 11 (фиг. 3) содержит кольцевые канавки

21, уступ 10 и съемную ограничительную часть 22 с кольцевой канавкой

i23, а также разборные кольца 24 и

1 °

5, состоящие из секторов.

Формообразование предлагаемой конструкции шпангоута с наружным колвцевым ребром осуществляют следуклцим образом.

В кольцевых канавках 21 оправки

1 11 (фиг. 3) фиксируют нити 8 кольцевого армирования (фиг. 1), расположекные внутри кромок сплющенного рукава 4. На уступе 10 оправки 11 (фиг. 3) фиксируют нити 9 кольцевого армирования (фиг, 1), расположенные над сплющенным рукавом. При вращении оправки нити 8 и 9 кольцевого армирования деформируют сплющенный рукав 4 из непрерывных армирующих волокон 7 (фиг. 1) спирального армирования, укладывая его по контуру оправки 11 с образованием Г-образных выступов l4 и 15 (фиг. 1 и 4).

Наматывая требуемое количество пропитанных связующим чередующихся слоев сплющенных рукавов 4, формируют внутреннюю часть 16 ребра 2 (фиг. 1).

После этого, соосно оправке 11 (фиг. 3) устанавливают ограничительную часть 22 оправки с кольцевой канавкой 23 и производят намотку шпангоута 1 (фиг. 1).

Для этого нити 8 кольцевого армирования (фиг. 1) фиксируют в кольцевых канавках 21 и 23 (фиг. 3), а нити

9 (фиг, 1), расположенные на днищах

12 корытообразных сплющенных рукавов, фиксируют в зоне уступа 10 (фиг. 3).

Производят намотку требуемого количества слоев. После этого аналогичным образом производят намотку слоев

13 (фиг. 1), Полимеризуют и удаляют ограничительную часть 22 оправки и секторы кольца 25.

Лкалогичко.намотке внутренней части 16 ребра 2 производят намотку его наружной части 17. В случае изготовления изделия (фиг. 4), при армировании наружной части 17 ребра 2 в зоне над дополнительным коробчатым профилем 20 сплющенный рукав 4 (фиг. 1) деформируют нитями кольцевого армирования, аналогичными нитями 9 (фиг. 1).

При изготовлении изделия (фиг. 1) сплющенный рукав 4 наружной части 17 ребра 2 прикатывают роликом (не показан) к внутренней части 16 ребра

2. После намотки необходимого количества слоев, наружную часть 17 подпрессовывают.

Предлагаемая конструкция торового опорного шпангоута с наружным кольцевым ребром позволяет расширить номенклатуру изготавливаемых изделий, так как наружное ребро может быть расположено поц любью углом к плоскости шпангоута, и обеспе13"92297

4 чить при этом высокие жесткостные и прочностные характеристики, Опорные шпангоуты с наружным коль5 цевым ребром находят широкое применение в различных отраслях техники в оболочечных конструкциях, работающих в условиях сложного напряженнодеформированного состояния. Примене- . ние в изделиях предлагаемого шпангоута позволяет существенно повысить весовое совершенство иэде— лий. !

Формула изобретения

Опорный шпангоут иэ композиционного материала по авт. св. У 1318760, отличающий с я тем, что, с целью повышения прочности и жесткости конструкции с переХодными участками и упрощения технологии ее изготовления, он выполнен с наружным кольцевым ребром из слоев ветвей сплющенных рукавов, охватывающих шпангоут, с образованием в месте перехода к шпангоуту совместно с его торцом дополнительного кольцевого коробчатого профиля.

1392297

Составитель E.×åðíÿâñêàÿ

Техред Л.Сердюкова Корректор M,Nÿêñèìèøèíåö

Редактор И.Касарда

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1879/40

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4