Устройство для подачи высокомодульных волокон

 

Изобретение относится к устройствам для манипулирования высокомодульным нитевидным материалом, в частности для подачи высокомодульных жестких волокон. Оно может быть использовано в оборудовании для изготовления высокомодульных Н lU-ii O- КОПрОЧНЫХ волокнистых КОМГЮЗИЦИО11П1,1Л .М териалов на полимерной или металлич. км основе. Целью изобретения является оинже гние обрывности волокон. Это догткгаегся тем, что катушки 2 соосно у ста н о еле к ь: ч.- опорах, выполненных в виде валков. Перед НИИ валок 4 выполнен приводным, а ниж НИИ валок 3 смещен от вертикального диаметра катушки в сторону подачи волокон. Устройство имеет задний упор 5, который как и валок 4, установлен на уровне горизонтального диаметра катушек 2. Это позволяет уменьшить габариты устройства и увеличить диаметр катушек для предотвпаразрушения волокон от изгнбных напряжений . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1440832

А1 (5p 4 В 65 Н 49 18, 16 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4186519/31-12 (22) 26.01.87 (46) 30.11.88. Бюл. № 44 (?1) Физико-технический институт "АН БССР (72) А. Е. Азаренко, Г. M. Гайдаленок и И. Х. Чутаев (53) 677.053.2 (088.8) (56) Патент Вел и кобр ита н и и № 1603249. кл. В 8 К, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧ И В Ы СОКОМОДУЛЬНЫХ ВОЛОКОН (57) Изобретение относится к устройствам для манипулирования высокомодульным нитевидным материалом, в частности для подачи высокомодульных жестких волокон. Оно может быть использовано в оборудовании для изготовления высокомодульных и и:, .— копрочных волокнистых композициоии i:;. териалов на полимерной или металли, ;! основе. Целью изобретения является i иижс гние обрывности волокон. Зто догтк;.ае Tcя тем, что катушки 2 соосно устан влек;.:.

JtlopBx, выполненных в виде валков. !!с;:с < ний валок 4 выполнен приводным, а ниж ний валок 3 смещен от вертикального диаметра катушки в сторону подачи волокон.

Устройство имеет задний упор 5, который как и валок 4, установлен на уровне I.opHзонтального диаметра катушек 2. Зто позВоляет менъшить Габар1з ты 1 стра истин увеличить диаметр катушек для предотвпащения разрушения волокон от изгибин*.х напряжений. 2 ил.

1440832

Изобретение относится к устройствам для размотки жестких нитевидных материалов, используемых в различных технологических процессах, связанных с переработкой таких волокон, и может быть применено в агрегатах для изготовления высокомодульных и высокопрочных волокнистых . композиционных материалов на полимерной и металлической основе.

Цель изобретения — снижение обрывности волокон.

На фиг. 1 и 2 показана схема предлагаемого устройства для подачи волокон.

Устройство состоит из кассеты 1, в ячейках которой установлены соосные катушки 2.

Катушки 2 опираются на опорные валки 3 и 4. Ось нижнего валка 3 смещена от вертикального диаметра катушек в сторону подачи волокон на величину Х. Ось верхнего валка 4 установлена на уровне горизонтального диаметра катушек. Этот волок выполнен приводным. Устройство также снабжено задним упором 5. Окружные скорости валка 4 и катушки 2 в точке контакта совпадают по направлению, но скорость валка 4 несколько превышает окружную скорость катушки 2. По пути следования нитей установлены направляющие ролики 6 и пластины 7. Скорость вращения валка 4 и смещение Х нижнего валка могут регулироваться в необходимых пределах.

Устройство работает следующим образом.

Катушки с намотанными волокнами устанавливаются сверху в ячейки кассеты. Волокна, сходящие с катушек горизонтально, собираются в жгут и заправляются в тянущее устройство. В начальный момент (при неподвижных волокнах) под действием веса катушки прижаты к валку 3 и заднему упору 5, который, как и приводной валок 4, установлен на уровне горизонтального диаметра катушки 2. При включении тянущего устройства натяжение волокон поворачивает катушки и прижимает их к приводному валку 4. Так как окружная скорость валка 4 больше окружной скорости катушки 2, последняя начинает разматываться быстрее и волокно получает некоторую слабину. Вследствие этого под действием собственного веса катушка 2 возвращается в первоначальное положение. Затем процесс повторяется автоматически. Каждая катушка 2 работает независимо от других катушек и степени заполнения волокном. Устройство позволяет надежно регулировать натяжение волокон в широких пределах путем изменения скорости вращения валка 4 и смещения Х нижнего валка, которое определяется по формуле

Формула изобретения

Устройство для подачи высокомодульных волокон, содержащее кассету с закрепленными на ней опорами в виде заднего упора и приводного и холостого валков, на которых с возможностью вращения соосно установлены катушки для волокон, отли50 чаюи1ееся тем, что, с целью снижения об-. рывности волокон, оси приводного валка и заднего упора размещены на уровне горизонтального диаметра катушек, а ось холостого валка смещена от вертикального диаметра катушек в направлении подачи во55 локон.

40 где Т вЂ” натяжение нити;

D — диаметр катушки;

G — вес заправленной катушки.

Соосное расположение катушек позволяет разместить их рядом друг с другом на меньшей площади. При этом увеличение диаметра катушек, необходимое для предотвращения разрушения нитей от изгиба, не приводит к увеличению осевого габарита устройства. Благодаря этому снижается расход нитевидного материала. Так как при вращении катушка опирается на направляющие (т. е. отсутствуют конструктивные элементы, связанные с посадкой катушки на ось), ее можно выполнить в виде кольцевого желоба, максимально уменьшив ее массу и маховый момент. Вследствие этого снижаются динамические напряжения в нитевидном материале и уменьшается вероятность его обрыва.

Пример. Использование устройства в технологическом процессе получения композиционных прутковых материалов на основе алюминиевых сплавов, упрочненных волокнами бора, по методу непрерывного литья.

В качестве упрочняющих волокон использовали волокна бора диаметром 180 мкм, которые наматывали на катушки диаметром

220 мм и шириной 10 мм. Катушка представляет собой тонкостенное кольцо с бортами высотой 5 мм изготовлена из легкого сплава или капрона. На одной катушке размещается до 3000 м волокна. Катушки размещены в кассетах по 50 шт. Масса катушки с волокном составляет 50 г. Смещение нижнего опорного вала принято равным

10 мм. Натяжение волокна при заданных параметрах катушки и смещении составляет О 05 H. Число обрывов на предлагаемых кассетах не превышало 2, а в отдельных случаях обрывов не наблюдалось.

Таким образом, максимальное снижение прочности изделия за счет обрывности coCTBBHJI0 4 I .

1440832. Составитель Т. Гаврилова

Редактор А. Огар Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 6027/24 Тираж 585 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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