Опорный шпангоут из композиционного материала

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для подкрепления цилиндрических сооружений. Цель изобретения состоит в повышении прочности и надежности шпангоута. Опорный шпангоут имеет в поперечном сечении форму двутавра . На наружной поверхности имеются открытый кольцевой паз и проемы для размещения стрингеров с продольными пазами . В местах перекрещивания кольцевых и продольных пазов установлены крестообразные скрепляющие элементы из перекрещивающихся армирующих волокон, препятствующие перемещению шпангоутов относительно стрингеров. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) () l) (s()s Е 04 С 3/29, F 16 L 9/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

|ю

i

i 0 (21) 4862345/33 (22) 29.08.90 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (72) В.В, Мерзляков, В.М, Овчинников, В.И.

Охрименко, В.Н. Виноградов, Н.И. Акульшин и Л,И. Касилова (53) 691,643.4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1645722, кл. F 16 1 9/12, 1989. (54) ОПОРНЫЙ ШПАНГОУТ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления шахтных колодцев, цилиндрических контейнеров, секций силосных башен и т.п.

Цель изобретения — повышение прочности и надежности шпангоута.

На фиг. 1 изображен шпангоут, общий вид; на фиг. 2 — шпангоут с крестообразным элементом, вид сверху; на фиг. 3 — сечение

А — А на фиг, 1; на фиг, 4 — часть шпангоута с . крестообразным элементом в аксонометрической проекции; на иг. 5 — часть штангоута в комбинации со стрингером в аксонометрической проекции.

Опорный шпангоут 1 содержит наружный кольцевой паз 2 и пересекающиеся с ним проемы 3 для размещения стрингеров

4. В каждом сечении кольцевого паза 2 с проемами 3 установлены с зазором 5 для размещения стрингеров 4 крестообразные (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано для подкрепления цилиндрических сооружений. Цель изобретения состоит в повышении прочности и надежности шпангоута. Опорный шпангоут имеет в поперечном сечении форму двутавра. На наружной поверхности имеются открытый кольцевой паз и проемы для размещения стрингеров с продольными пазами. В местах перекрещивания кольцевых и продольных пазов установлены крестообразные скрепляющие элементы из перекрещивающихся армирующих волокон, препятствующие перемещению шпангоутов относительно стрингеров. 5 ил. элементы 6, скрепленные со шпангоутом 1 по ветвям 7 крестообразных элементов 6, направленных вдоль кольцевого паза 2 шпангоута. Ветви 8 крестообразных элементов направлены вдоль проемов 3 шпангоута 1, Крестообразные элементы 6 изготовлены из перекрещивающихся армирующих волокон 9 и 10. Стрингеры 4, размещаемые в проемах 3 шпангоута 1, имеют продольные пазы 11, аналогичные кольцевым пазам 2 шпангоута 1, Формообразование предлагаемой конструкции опорного шпангоута из композиционного материала осуществляется следующим образом, Шпангоут изготавливают методом формования углеродной ткани марки УТ вЂ” 900, предварительно пропитанной связующим составом, с последующей подпрессовкой заготовки формообразующими элементами и термообработкой в печи. Полученный шпангоут имеет замкну1726691

30 тую кольцевую конструкцию с поперечным сечением двутаврового профиля. На наружном диаметре шпангоута выполнены; открытый кольцевой паз 2 и проемы 3 для размещения стрингеров, пересекающиеся с пазом 2. Форма и величина поперечного сечения паза 2 и количество проемов 3 определяются расчетным путем.

В проемы 3 шпангоута вставляют заранее изготовленные стрингеры 4 из композиционного материала. Таким образом формируется каркас, содержащий продольные 11 и кольцевые 2 пазы, перекрещивающиеся между собой. И, наконец, совершают заполнение пазов армирующими волокнами 9 и 10 из углеволокна марки УКН вЂ” 5000, пропитанного связующим составом. Заполнение проводят методом продольно-поперечной намотки, чередуя укладку продольных волокон 9 с кольцевыми 10, последовательно заполняя все пазы. По окончании заполнения проводят термообработку. В результате этого в местах пересечения пазов образуются крестообразные элементы 6, выполненные из перекрещивающихся армирующих волокон

9 и 10. Ветви 7 крестообразных элементов 6 направлены вдоль кольцевого паза 2 шпангоута 1 и скреплены с ним посредством связующего состава, а ветви 8 направлены вдоль продольного паза 11 стрингера 4.

5 Полученная в результате предлагаемого технического решения конструкция позволяет повысить прочность и надежность шпангоута за счет скрепления его со стрингером с помощью крестообразных элемен10 тов, препятствующих смещению стрингера относительно шпангоута при воздействии нагрузок, направленных вдоль стрингера.

Формула изобретения

15 Опорный шпангоут из композиционного материала, содержащий наружный открытый кольцевой паз и пересекающиеся с ним проемы для размещения стрингеров, отл ичаю щийсятем,что,сцелью

20 повышения прочности и надежности, в каждом пересечении кольцевого паза с проемами установлены с зазором для размещения стрингеров крестообразные элементы из армирующих волокон, скрепленные со

25 шпангоутом и ветвями направленные соответственно вдоль кольцевого паза и проемов.

1726691

1726691

Составитель Е, Чернявская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Максимишинец

Редактор M. Товтин

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

Заказ 1258 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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