Способ намотки куполообразных оболочек из композиционного материала и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технологии изготовления деталей куполообразной формы из композиционных материалов намоткой. Сущность изобретения: способ намотки состоит в использовании системы поддерживающих нитей, не позволяющих сползать укладываемой нетканой ленте композиционного материала к полюсу оправки. Система нитей расположена по оси оправки однополостного гиперболоида вращения, основания которого расположены с одной стороны на оправке, с другой - на специальном нитедержателе, при этом наименьшее сечение системы нитей расположено в месте укладки ленты. Система нитей вращается вокруг своей оси со скоростью вращения оправки и имеет возможность продольного и вокруг своей оси перемещения. Устройство по данному способу содержит формирователь нетканой ленты с поворотным нитеукладчиком и механизмом вращения оправки, заднюю бабку с вращающейся пинолью, на которой размещен нитедержатель опорных нитей. Нитедержатель перемещается при помощи размещенных в задней бабке механизмов вращения и углового поворота пиноли относительно оси вращения оправки. Пиноль содержит тормозную муфту, например электромагнитную . Оправка и нитедержатель имеют механизм синхронизации, выполненный, например, в виде общего вала отбора мощности . 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

k (21) 4929054/05 (22) 25.04,91 (46) 23,08.93. БюлЛФ 31 (71) Научно-производственное обьединение

"Алтай" ..021 Г.И. Русских (73) Г.И,Русских (56) Авторское свидетельство СССР

ЛЬ 654434, кл. 8 29 С 53/62, 1977

Авторское свидетельство СССР

N. 852603, кл, В 29 С 53/72, 1979. (54) СПОСОБ НАМОТКИ КУПОЛООБРАЗНЫХ ОБОЛОЧЕК ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии изготовления деталей куполообразной формы иэ композиционных материалов намоткой.

Сущность изобретения: способ намотки состоит в использовании системы поддерживающих нитей, не позволяющих сползать укладываемой нетканой ленте композиционного материала к полюсу оправки. Система нитей расположена по оси оправки

Изобретение относится к технологии и оборудованию для изготовления деталей куполообразной формы из композиционных материалов способом намотки.

Целью изобретения является повышение качества изделий.

На фиг.1 представлено устройств, об- . щий вид; на фиг.2 — кинематическая схема устройства; на фиг.3 — схема получаемой

„„5U„„ 1836225 А3 (эра В 29 С 53/56, 53/62// В 29 К 105:OS однополостного гиперболоида вращения, основания которого расположены с одной . стороны на оправке, с другой — на специальном нитедержателе, при этом наименьшее сечение системы нитей расположено в месте укладки ленты. Система нитей вращается вокруг своей оси со скоростью вращения оправки и имеет возможность продольного и вокруг своей оси перемещения. Устройство по данному способу содержит формирователь нетканой ленты с поворотным нитеукладчиком и механизмом вращения оправки, заднюю бабку с вращающейся пинолью, на которой размещен нитедержатель опорных нитей. Нитедержатель перемещается при помощи размещенных в задней бабке механизмов вращения и углового поворота пинали относительно оси вращения оправки. Пиноль содержит тормозную муфту, например электромагнитную. Оправка и нитедеркатель имеют механизм синхронизации, выполненный, например, в виде общего вала отбора мощности. 3 з,п.ф-лы, 3 ил. структуры материала при укладке.его íà оправку полусферической формы.

Устройство для осуществления способа (см.фиг,2) включает станину 1, формирователь 2 нетканой ленты 3, размещенный на ходовой раме 4. Нитедержатель 5, размещенный на задней бабке 6, снабжен опорными нитями 7 закрепленными на крючках

8 оправки 9 и коючках 10 нитедержателя 5.

Нитедержатель 5 закреплен на пиноли 11.

1836225

Устройство имеет общий вал 12 отбора мощности для обеспечения синхронизации угловых скоростей вращения оправки 9 и пиноли

11, которая снабжена муфтой 13. Нитеукладчик 14 размещен на ходовой раме 4, Способ и работа устройства осуществляется следующим образом.

Формирователь 2 ленты 3 формирует ее путем закрепления осевых нитей на крайних кольцевых нитях. Пропитка кольцевых нитей, в частности, при способе косослойно-продольно-поперечной намотке проводится предварительно. Осевые нити смачиваются на оправке 9 избытком свяэуmuNro с кольцевых нитей. Могут использоваться также и предварительно отверженные нити. Для предотвращения сползания ленты 3 используется система опорных нитей 7, закрепленных на оправке 9 и нитедержателе 5, размещенном на пиноли 11 задней бабки 6 и имеющем синхронизированную с оправкой 9 скорость вращения, которая обеспечивается, например, благодаря общему валу 12. Может использоваться и отдельный шаговый двигатель управляемый ЧПУ. Пиноль

11 имеет воэможность программированного выдвижения вдоль оси оправки 9. Для обеспечения углового поворота нитедержателя может быть использован шаговый двигатель или пиноль снабженная тормозной (фрикционной) муфтой 13, например. электромагнитной.

Муфта используется для торможения нитедержателя относительно оси оправки путем отключения на заданное время,.

Нитеукладчик 14 обеспечивает программный поворот и укладку ленты 3 в соответствии с формой оправки. Поворот осуществляется, например, шаговым двигателем, Подвод ленты 3 к нужному месту на оправке 9 осуществляется путем перемещения ходовой рамы 4 в вертикальном и горйзонтзльном направлениях путем включения шаговых двигзтелей соответствующих ходовых винтов. Изменение. формы описанного вокруг системы опорных нитей гиперболоида вращения, обеспечивается за счет продольного перемещения нитедержателя, осуществляемого перемещения пиноли ходовым винтом с приводом от шагового двигателя (см.фиг.2) с одновременным поворотом нитедержателя вокруг его о си вращения.

Именно гиперболоидная намотка нетканой ленты на куполообразную оправку по "нисходящей", с поддержкой нетканой ленты от сползания. системой опорных нитей, размещенной по периметру оправку вдоль ее оси с прижатием к поверхности гиперболоида вращения намаз.ываемой лентой и образованием упора концом каждой нити, предотвращает сползание нетканой ленты 3. Применение системы поддерживающих опорных нитей обеспечивает формирование однородной структуры намотки тел куполообразной формы за счет

5 повышения усгойчивости ленты 3 при укладке ее на оправку 9.

Пример. В заявленном устройстве производят намотку изделия на оправку полусферической формы перед непосредст10 венной намоткой производится натяжение системы опорных нитей 7 на крючки 8, 10, оправки 9 и нитедержателя 5, Система опорных нитей 7 в начальном положении имеет минимальный диаметр, равный максималь15 ному диаметру оправки. Это обеспечивается за счет установки пиноли 11 и угла разворота нитедержателя 5 в требуемом положении. Второй подготовительной операцией является натяжение нитей.нетканой

20 ленты 3 на оправку 9. Намотка производится после запуска станка после начала вращения формирователя 2 нетканой ленты 3, оправки 9 и нитедержателя 5, с включением механизмов подачи формирователя ленты 3

25 и нитедержателя с обеспечением требуемых углов их поворота.

После намотки ленты 3 до закладной детали 15 или полюса оправки (см.фиг,3) намотка прекращается.

30 Формирование оболочки по нисходящей от большего диаметра оправки к меньшему позволяет получить правильную структуру материала кровельного типа, что в сочетании с использованием опорны:: ни-, 35 тей позволяет усилить осевое меридиональ- ное армирование материала, Отсутствие доля предотвращения сползания ленты специальных для каждой детали элементов оснастки выгодно в условиях

40 мелкосерийного производства.

Формула изобретения

1. Способ намотки куполообразных оболочек иэ композиционного материала путем формирования ленты, укладки ее на враща45 ющуюся оправку от большего диаметра к меньшему с упором каждого последнего витка в перемещающиеся в направлении намотки упорные элементы, установленные равномерно по периметру оправки с возможностью синхронного вращения с ней и осевого перемещения, отличающийся тем. что, с целью повышения качества изделий, упорные элементы выполнены в виде натянутых нитей, один конец которых эа55 креплен на конце оправки, а другой — за пределами ее второго конца.

2. Устройство для намотки куполообразных оболочек из композиционного материала, включающее формирователь ленты с нитеукладчиком, вращающуюся оправку, 1836225 упорные элементы, равномерно размещенные по периметру оправки с возможностью вращения и осевого перЕмещения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изделий, оно снабжено задней бабкой, несущей пиноль с нитедержателем опорных нитей, соединенную со средствами ее вращения и осевого перемещения, причем оправка установлена на консоли с противоположной пиноли стороны, 3. Устройство по п,2, о т л и ч à ю щ ее с я тем, что механизм углового поворота пиноли с нитедержателем выполнен в виде фрикционной муфты, например, электро5 магнитной.

4. Устройство по пп.2 и 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что привод вращения оправки и нитедержателя снабжен общим валом от10 бора мощности.

1836225

Составитель М.Осипова

Техред M. Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор Т.Шагова

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

Заказ 2998 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откритиям при ГКНТ СССР

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