Сотовый заполнитель из полимерного композиционного материала

 

Изобретение относится к устройствам сотового заполнителя из полимерного композиционного материала, применяемого в качестве заполнителя трехслойных конструкций, и может быть использовано в машиностроении, авиационной технике и других отраслях народного хозяйства. Изобретение позволяет повысить прочность сотового заполнителя за счет того, что ленты каждого ряда сотового заполнителя снабжены охватывающими их по всей длине плоскими спиралями из нитей или жгутов композиционно-волокнистого материала, образующими на боковых поверхностях лент параллельные ребра, выполненные в зацеплении с ребрами соседних рядов в местах скрепления гофр.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 32 В 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t г;г

Фм и

\ (21) 4685012/05 (22) 27.04.89 (46) 15.08.91. Бюл. Ра 30 (71) Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (72) Е.А.Антипов, В.В,Клейменов, О,Г.Цыплаков и И.И,Яковлев (53) 678.027.942 (088.8) (56) Справочник по композиционным материалам под ред. Дж.Любина, т.2. М., "Машиностроение", 1988. с. 339.

Цыплаков О.Г. Конструирование изделий из камповиционно-волокнистых материалов. Л., "Маюиностроение", 1984, с, 64.

Изобретение относится к устройствам сотового заполнителя иэ полимерного ком позиционного материала, применяемого в качестве заполнителя трехслойных конструкций, и может быть использовано в машиностроении, авиационной технике и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение прочности сотового заполнителя.

Поставленная цель достигается тем, что в сотовом заполнителе иэ полимерного композиционного материала, содержащем ряды гофрированных лент, скрепленных между собой гофрами смежных рядов, ленты каждого ряда снабжены охватывающими их по всей длине плоскими спиралями иэ нитей или жгутов композиционно-волокнистого материала, образующими на боковых

„, 50,» 1669765 А1 (54) СОТОВЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к устройствам сотового заполнителя из полимерного композиционного материала, применяемого в качестве заполнителя трехслойных конструкций, и может быть использовано в машиностроении, авиационной технике и других отраслях народного хозяйства. Изобретение позволяет повысить прочность сотового заполнителя эа счет того, что ленты каждого ряда сотового заполнителя снабжены охватывающими их по всей длине плоскими спиралями из нитей или жгутов композиционно-волокнистого материала, образующими на боковых поверхностях лент параллельные ребра, выполненные в зацеплении с ребрами соседних рядов в местах скрепления гофр. поверхностях лент параллельные ребра, вы- Ос полненные в зацеплении с ребрами сосед- Ос них рядов в местах скрепления гсфр. )

Сотовый заполнитель из композиционных материалов содержит ряды гофрированных лент, снабженных охватывающими ик плоскими спирвллми ив иитеи или жгутов композиционно-волокнистого материала, образующих на боковых поверхностях лепт пвреллельиые ребра жесткости. Выступы гофр одного ряда вклинены во впадины гофр соседнего ряда. При этом в зонах контакта ребра соседних гофр находятся в зацеплении, образуя механическое соединение рядов гофр.

Пример 1. Изготавливают два вида плоских стеклопластиковых образца сотового заполнителя из стеклоткани марки Т10, !

669765

Пример 2, Изготавливают два вида плоских образцов сотового заполнителя из углеродной ткани марки Урал-Т22 (ГОСТ

28005-88), пропитанной эпоксидным связующим марки ЭДТ-10 (ГУ 2960-76) с толщиной лент 1,5 мм, амплитудой гофр 35 мм, шагом гофрирования 20 мм и шириной лент

10 мм. При изготовлении образца первого вида эоны контакта гофр следующих рядов соединяют эпоксидным связующим ЭДТ10. Этот образец соответствует известному сотовому заполнителю (по прототйпу).

При изготовлении образца второго вида (в соответствии с настоящим изобретением), ленты снабжают охватывающими их плоскими спиралями иэ жгута, образованными четырьмя сложениями углеродной нити марки 8МН-4 (ТУ 48-20-122-84), пропитанной клеем ВК-3, Шаг спирали в

55 (ГОСТ 19170-,73), пропитанной связующим марки ЭХД-У (ТУВ3-708-85), с толщиной. лент 1 мм, амплитудой гофр 25 мм, шагом гофрирования 20 мм и шириной лент 8 мм.

При изготовлении образца первого вида эоны контакта гофр соседних рядов соединяют эпоксидным клеем марки ВК-3 (ОСТ

92-0948-75). Этот образец соответствует известному сотовому заполнителю.

При изготовлении образца второго вида (в соответствии с настоящим изобретением), ленты заполнителя снабжают охватывающими их плоскими спиралями из жгута, образованного тремя сложениями крепнеземной нити марки КН-11, пропитанной клеем марки ВК-З, а также соединяют в зонах контакта гофр соседних рядов клеем марки

ВК-3. Шаг спирали в зоне контакта гофр составляет 3 мм.

Для оценки прочности образцы по 5 шт. каждого вида подвергают двум видам нагружения: сжатию в направлении, перпендикулярном плоскости образца, и растяжению в направлении ориентации гофр.

Предел прочности при сжатии образцов, выполненных по прототипу, составил

2,2 МПа. Предел прочности при сжатии образцов, выполненных согласно настоящему изобретению, составил 3,1 МПа.

При испытании сотового заполнителя на растяжение разрушение образцов первого вида происходило при напряжении 2,2

МПа. Разрушение образцов, выполненных согласно настоящему изобретению, происходило при напряжении 12,3 МПа. зоне контакта гофр соседних рядов составляет 4 мм, Испытания образцов проводят аналогично примеру 1.

Предел прочности при сжатии образцов, выполненных по прототипу составил

1,8 МПа, а образцов, выполненных согласно настоящему изобретению, — 2,6 МПа.

Предел прочности при растяжении образцов, выполненных по прототипу, составляет 2,3 МПа, а образцов, выполненных согласно настоящему изобретению, — 11,4

МПа.

Пример 3. Изготавливают образец сотового заполнителя из синтетической ткани марки СВМ артикул 56313, пропитанной эпоксидным связующим марки ЭП5122 (ТУ16-504.010-84), с толщиной ленты 0,5 мм, амплитудой гофр 15 мм, шагом гофрирования 8 мм и шириной лент 5 мм. Плоские спирали изготавливают из одного жгута марки CBM (ГОСТ 28007-88), пропитанного . клеем марки К-153 (ОСТ 3-4126-78). Шаг спирали в зоне контакта гофр составляет 2 мм.

Параллельно изготавливают образец известного сотового заполнителя (по прототипу).

Испытания образцов проводят аналогично примеру 1.

Предел прочности при сжатии образцов, выполненных по прототипу, составляет

1,4 МПа, а образцов, выполненных согласно настоящему изобрегения, — 2,3 МПа.

Предел прочности при растяжении образцов, выполненных по прототипу, составляет 2,1 МПа, а образцов, выполненных согласно настоящему изобретению, — 6,2

МПа.

Как видно из примеров 1 — 3, изобретение позволяет повысить прочность сотового заполнителя.

Формула изобретения

Сотовый заполнитель из полимерного композиционного материала, содержащий ряды гофрированных лент, скрепленных между собой гофрами смежных рядов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности сотового заполнителя, ленты каждого ряда снабжены охватывающими их по всей длине плоскими спиралями из нитей или жгутов композиционно-волокнистого материала, обраэующими на боковых поверхностях лент параллельные ребра, выполненные в зацеплении с ребрами соседних рядов в местах скрепления гофр.