Оболочка из композиционных материалов

 

Изобретение относится к механике , в частности к трубам из пластических масс. Цель изобретения - упрощение изготовления и повышение надежности, достигается тем, что каркас оболочки получен путем намотки по пересекающимся спиралям нитей, содержит жесткий фиксирующий элемент, который создает локальную зону изменения кривизны оболочки , выполнен из поперечных нитей, размещен на наружной поверхности пересекающихся по спирали нитей и закреплен на них по контуру локальной зоны. Угол намотки спиральных пересекающихся нитей находится в интервале 4-54 к продольной оси оболочки , 5 ил, 3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1707 щ)5 Р 16 ь 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4760022/29

{22) 20.11.89 (46) 23.01.92. Бюл. и 3 (71) Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (72) М,С.Резаев, Э.Б.Медведев, Е.А,Бурдин, Н.Г,.Мороз и В.Д.Протасов (53) 621,643(088.8) (56) Актерско» свидетельство СССР

1038660, кл. F 16 L 3/00, 198(. (54) ОБОлОчкА из кОмпОзиЦиОнных

МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к механике, в частности к трубам из плаИзобретение относ тся к машиностроению и может быто использовано в трубах и магистралях для целей коммунального хозяйства.

Известна резинокордная оболочка, каркас которой образован нитями, намотанными по пересекающимся спиралям, Однако изготовление оболочек с измененной локальной кривизной в местных зонах при использовании укаэанного конструктивного решения является сложным. Механическая вырезка и подкрепление их не придают оболочкам повышенной надежности.

Цель изобретения - упрощение изготовления и повышение надежности, Оболочка из композиционных материалов ссдержит каркас из нитей, намотанных под пересекающимся под углом 4-54 к продольной оси оболоч2 стических масс. Цель изобретения упрощение изготовления и повышение надежности, достигается тем, что каркас оболочки получен путем намотки по пересекающимся спиралям нитей, содержит жесткий фиксирующий элемент, который создает локальную зону изменения кривизны оболочки, выполнен из поперечных нитей, размещен на наружной поверхности пересекающихся по спирали нитей и закреплен на них по контуру локальной зоны. Угол намотки спиральных пересекающихся нитей находится в интервале 4-54 к продольной оси оболочки. 5 ил, ки спиралям, снсбженным жестким фиксирующим элементом в форме локальной зоны изменения криви ны оболочки, выполненным из поперечных и продольной оси оболочки нитей, наложенных на каркас и закрепленных концами на спиралях намотки по периметру локальной зоны.

Особенностями данной конструкции оболочки являются наличие каркаса оболочки из нитей, намотанных по пере-.. крещивающимся спиралям под углом 454 к оси симметрии оболочки, а тако же жесткого фиксирующего элемента из малодеформирующегося материала, форма которого соответствует форме локальной эоны изменения кривизны оболочки, выполнение фиксирующего элемента из наложенных на каркас нитей, поперечных к продольной оси оболочки, наличие скрепления концов

1707399

35 0

45 поперечных нитей с пересекающимися спиралями оболочки, На фиг. 1 показана оболочка, obщий вид, на фиг, 2 - разрез A-д на фиг,1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1, на фиг. 4 - вид В на фиг. 1; на фиг. 5— расчетные схемы.

Оболочка иэ композиционных материалов содержит каркас 1 иэ нитей, намотанных по пересекающимся спирао лям 2, уложенным под уггом 4-54 к оси оболочки, стыковочные элементы 3, жесткие фиксирующие элементы 4 иэ наложенных по спир. лям 2 нитей 5, скрепленных с ними своими концами 6.

Материалом для нитей каркаса явJlROTCR H T, i T i Rf HTbl íà OCHO ве, например, стеклянных, органических, угольных или борных волокон, пропитанных связующим. В качестве

cBs:çóþùèõ использунт, например, эпоксидные, полиэфирные, фенольные или кремнийорганические смолы.

Жесткий фиксирующий элемент 4 выполнен из малодеформирующегост ма гериала, например из стеклянных, органических, угольных нитей, имеющих низкую деформацию в осевом направлении, пропитанных связующи . для скрепления нитей каркаса.

Оболочка иэ композиционных материалов изготавлит ается путем намотки на вращающуюся надувную оправку, находящуюся под избыточным давлением, нитей, пропитанных связующим, укладываемых по перекрещивающимся спиралям

2 под углом 4-54, с последующей укладкой и креплением к спирагям 2 нитей фиксирующего элемента 4, пропитанных связующим, Подачей дополнительного давления в оправку обеспечивают деформацию заготовки оболочки при которой уменьшается ее длина и увеличивается радиус, эа исключением места размещения фиксирующего элемента 4, где образуется локальная зона с измененной кривизной по контуру и образующей оболочки, Закрепление

I измененной формы происходит в результате отверждения связующего при термообработке оболочки, Изготовление оболочек с локальной зоной изменения их кривизны возможно только при условии укладки пер — крещивающихся сгиралей под углом 4О

54 к оси оболочки. о

При угле 54 44 оболочка имеет устойчивую равнов сную систему (фиг.56) . На фиг. 5а 5в показано, как деформируе-. ся оболочка при ото клонениях от угла 54 44 .

При углах более 54 44, образовао ние локальной зоны с измененной кривизной невозмож о.

При углах менее 4 спирали 2

0 имеют недостаточное перекрещивание, материал работает преимущественно на осевое растяжение.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в упрощении изготовления оболочки с локальной зоной измененной кривизны и повышении ее надежности эа счет использования жесткого фиксируюцего элемента из пересекающихся нитей в зоне изменения кривизны, закрепленных концами эа основные стирали оболочки. ф о р м у л а иэобретени

Оболочка из композиционных материалов, содержащая каркас иэ нитей, намотанных по пересекающимся спиралям, отличающая с я тем, что, с целью угрощения изготовления и повышения надежности, каркас снабжен жестким фиксирующим элементом в форме локальной эоны изменения кривизны оболочки, выполненным из поперечных к продольной оси оболочки нитей, наложенных на каркас и закрепленных концами на спиралях намотки по периметру локальной эоны, а нити спиральной намотки уложены под углом 4...54 к проо дольной оси оболочки

t70739$

А-А

1707393

Составитель Л.молчанова

Техред Н.Румянцева Корректор А.06ручар

Редактор Н,Гунько

Заказ 257 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям при ГКНТ СССР

113035, 11асква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.. огород, ул. Гагарина, 101