Способ и устройство для растяжения сотового заполнителя


 


Владельцы патента RU 2537614:

Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" (RU)

Изобретение относится к строительной, судостроительной, авиационной, ракетно-космической отраслям и касается способа и устройства для растяжения сотового заполнителя. Реализация способа с использованием устройства для растяжения сотополотна позволяет получить пространственную структуру сотового заполнителя, геометрически подобную в трех взаимно перпендикулярных направлениях. При этом операцию растяжения производят поэтапно с непрерывным измерением усилия растяжения со скоростью, изменяющейся обратно пропорционально усилию натяжения полотна сотопакета, вплоть до промежуточных остановок по достижению величины усилия, близкой к критической для данного типа сотового заполнителя, и возобновляют движение после того, как это усилие вследствие перераспределения по всей длине сотополотна уменьшится до допустимого значения. Предлагаемое устройство позволяет растягивать разные по размерам сотопакеты. За счет применения вышеописанного способа зона пластической деформации распределяется равномерно по всей длине сотопакета в процессе растяжения, не допуская критических усилий в уже растянутых зонах упругой деформации сотопакета, вызывающих местные разрывы, за счет чего повышается качество изделия и снижается количество брака. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к различным областям промышленности, прежде всего строительной, судостроительной, авиационной, ракетно-космической. В частности, изобретение относится к способам и устройствам для изготовления сотового заполнителя (СЗ) для сотовых конструкций.

Сотовый заполнитель - конструктивный элемент трехслойной сотовой конструкции. Изготавливается из алюминиевой фольги марок АМг2-Н, 5052, 5056 толщиной 20÷23 мкм. Форма ячейки - шестигранник размером 2,5÷5 мм. Сотовый заполнитель в трехслойной сотовой конструкции, в которой два покрывающих листа из алюминиевых сплавов или из углепластика прочно склеены с помещенным между ними алюминиевым наполнителем - сотополотном - воспринимает механические нагрузки и предохраняет тонкие несущие слои от местной и общей потери устойчивости, обеспечивая в то же время их совместную работу и высокую жесткость.

Несмотря на расширенную область применения трехслойных сотовых конструкций, сам СЗ, как конструкционный материал, является самым малоизученным элементом конструкции.

Чтобы существенно повысить прочность и жесткость сотовых конструкций, СЗ должны иметь регулярную пространственную структуру, составленную из пластинок, которая, как правило, геометрически подобна в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

В состоянии поставки СЗ приходит в виде сотопакетов (в нерастянутом виде). Сотопакеты обрабатываются (нарезаются) до нужных размеров в нерастянутом состоянии. Растяжение сотопакеров осуществляется на специальном оборудовании. Главной проблемой здесь являются местные разрывы и неравномерное растяжение сот, особенно при больших размерах сотового заполнителя. Авторам неизвестны источники информации с описанием способов и устройств для растяжения сотового заполнителя.

Значение прочности сотопакета при расслаивании указывается в паспорте на поставляемые сотопакеты (см. приложение 1). В общем случае прочность на расслаивание согласно ТУ 14311577.237-02 (см. приложение 2) «Заполнители сотовые клееные из алюминиевой фольги» должна быть не менее 0,7 кГс/см (см. приложение 3). Это усилие относится ко всем типам рассматриваемых сотовых заполнителей.

Усилие, необходимое для растяжения пакета таким образом, зависит от геометрических размеров сотопакета. Для сотопакета известных размеров рассчитывается критическое значение усилия растяжения.

Целью предлагаемого изобретения является повышение качества изделия.

Указанная цель достигается за счет того, что при растяжении сотового заполнителя сотопакет с одной стороны закрепляют неподвижно на соединительном элементе устройства для растяжения сотового заполнителя, с другой стороны закрепляют на подвижной каретке, установленной через датчики усилия в линейных модулях, соединенных общим валом; задают с пульта системы управления величину критического усилия растяжения, включают сервопривод и запускают движение каретки; непрерывно измеряют усилие растяжения сотопакета на датчиках усилия, обратно пропорционально усилию изменяют скорость движения каретки; при достижении значения критической величины усилия для данного типоразмера растяжения заданной движение каретки останавливают и возобновляют после того, как усилие растяжения станет меньше критического вследствие расправления ячеек сотового заполнителя.

Устройство для растяжения сотового заполнителя содержит соединенные общим валом и соединительными элементами линейные модули, к которым через датчики усилия крепится подвижная каретка; элементы для крепления сотопакета, расположенные на каретке и соединительных элементах; сервопривод, приводящий в движение общий вал; систему управления скоростью движения общей каретки.

Изобретение поясняется чертежом, где показано устройство в двух проекциях.

Устройство для растяжения сотопакета 1 состоит из стола 2, двух типовых линейных модулей 3. В устройстве используются ременные линейные модули. Они представляют собой ременную передачу с зубчатым ремнем и шариковые линейные направляющие, заключенные в корпус из алюминиевого профиля. Каретка линейного модуля 3, установленная на линейных подшипниках, приводится в движение ремнем, крепящимся к ней с внутренней стороны. Шкивы ременной передачи установлены в корпусе на шарикоподшипниках. Линейные модули 3 объединены для синхронного движения общей каретки 4 общим валом 5 и скрепляются по краям двумя соединительными элементами 6. Общий вал 5 приводится в движение сервоприводом 7. Кроме этого в устройство входит шкаф электрооборудования 8 и система управления (на чертеже не показана).

Соединительные элементы 6 и общая каретка 4 выполнены из алюминиевых профилей с пазами, в которых установлены элементы крепления сотопакета 1 - крючки 9. Общая каретка 4, в свою очередь, крепится к кареткам линейных модулей 3 через две весовые ячейки - датчики усилия 10.

Система управления на основе микроконтроллера позволяет управлять сервоприводом 7 - регулировать скорость перемещения каретки 4 в зависимости от показаний датчиков усилия 10.

Способ растяжения заключается в том, что для получения пространственной структуры сотового заполнителя, геометрически подобной в трех взаимно перпендикулярных направлениях, предлагается операцию растяжения производить поэтапно со скоростью, изменяющейся обратно пропорционально усилию натяжения полотна сотопакета, вплоть до промежуточных остановок по достижению величины усилия, равной критической для данного типа сотового заполнителя, и возобновлять движение после того, как это усилие, вследствие перераспределения по всей длине сотополотна, станет ниже критической для данного типа сотового заполнителя значения, при этом усилие растяжения измерять непрерывно.

Растяжение сотового заполнителя осуществляют следующим образом. Сотопакет 1 устанавливают на стол 2, закрепляют на крючки 9 с одной стороны к неподвижному соединительному элементу 6, с другой - к подвижной каретке 4. Оператор задает с пульта системы управления значения критического усилия растяжения для данного типа сотопакета и включает сервопривод 7. Общая каретка 4 начинает движение, растягивая сотопакет 1. По мере растяжения усилие на весовых ячейках 10 нарастает, и обратно пропорционально значению этого усилия система управления снижает скорость движения каретки 4. Если все-таки значение усилия растяжения становится равным заданному оператором критическому значению, сервопривод 7 останавливает растяжение. Усилие перераспределяется по всей длине сотопакета 1, ячейки расправляются, усилие на весовых ячейках 10 уменьшается и движение каретки 4 возобновляется. Подобный алгоритм позволяет растягивать сотопакеты любого размера в пределах геометрических габаритов установки, не задавая конечную координату растяжения. На практике установлено, что если после очередного цикла растяжения усилие не уменьшается в течение 30-40 с, это означает, что растяжение завершено, система управления выключает сервопривод 7 и подает сигнал оператору о завершении процесса.

Реализация данного решения позволяет создавать трехслойные сотовые конструкции, в том числе больших размеров, в которых установлен сотовый заполнитель, изготовленный из одного сотопакета, что позволяет увеличить механическую прочность и жесткость конструкции в целом, свести на нет брак при растяжении сотопакетов за счет автоматизации технологического процесса и вследствие устранения человеческого фактора.

1. Способ растяжения сотового заполнителя, заключающийся в том, что с одной стороны сотопакет закрепляют неподвижно на соединительном элементе устройства для растяжения сотового заполнителя, с другой стороны закрепляют на подвижной каретке, установленной через датчики усилия в линейных модулях, соединенных общим валом; задают с пульта системы управления величину критического усилия растяжения для данного типа сотового заполнителя, включают сервопривод и запускают движение каретки; непрерывно измеряют усилие растяжения сотопакета на датчиках усилия, обратно пропорционально усилию изменяют скорость движения каретки; при достижении значения усилия растяжения заданной критической величины растяжения для данного типа сотового заполнителя движение каретки останавливают и возобновляют после того, как усилие растяжения станет меньше критического для данного типа сотового заполнителя.

2. Устройство для растяжения сотового заполнителя для осуществления способа по п.1, содержащее соединенные общим валом и соединительными элементами линейные модули, к которым через датчики усилия крепится подвижная каретка; элементы для крепления сотопакета, расположенные на каретке и соединительных элементах; сервопривод, приводящий в движение общий вал; систему управления скоростью движения общей каретки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительному элементу, содержащему первый и второй волокнистые панельные элементы, расположенные параллельно друг другу; и заполняющий элемент, расположенный между первым панельным элементом и вторым панельным элементом, причем заполняющий элемент выполнен в виде сплошного листа, плоскость которого, по существу, параллельна первому и второму панельным элементам, при этом заполняющий элемент содержит первую систему конусообразных лунок, выступающую из плоскости листа.

Изобретение относится к легкой строительной плите для отделки помещений. Плита содержит верхний (2) и нижний (3) покрывающие слои, а также расположенный между ними средний слой (4).

Изобретение относится к высоконагруженным элементам конструкций планера самолета, содержащим панели, выполненные из композиционных материалов. Панель из слоистых композиционных материалов содержит обшивку с гладкой, пологой геометрической формой наружной поверхности, скрепленную с силовыми наборами.

Изобретение относится к конструкции с сотовым заполнителем для использования в несущей панели гондолы турбореактивного двигателя самолета, являющейся акустической панелью.

Изобретение относится к сотовому элементу для системы выпуска отработавших газов автомобильного двигателя внутреннего сгорания. Сотовый элемент по меньшей мере имеет корпус и сотовую структуру со множеством каналов, образованную по меньшей мере одним по меньшей мере частично профилированным металлическим слоем, который образует точки соединения, фиксирующие сотовую структуру, в поперечном сечении которой имеются радиальные зоны с местами соединения, в по меньшей мере одной из которых, кроме того, от по меньшей мере 1 до максимум 20% внутренних точек контакта по меньшей мере одного по меньшей мере частично профилированного металлического слоя образуют в поперечном сечении сотовой структуры одно место соединения и в по меньшей мере двух из которых каналы выполнены с различающимся между собой поперечным сечением.

Изобретение относится к конструкционным материалам и касается способа изготовления структуры с ячеистыми сердцевинами для гондолы турбореактивного двигателя. Содержит по меньшей мере один блок (А, В) с ячеистыми сердцевинами, имеющий центральную часть с серединными луночными ячейками (7а, 7b) и по меньшей мере две боковые части, каждая из которых имеет боковые луночные ячейки (11a, 11b).

Изобретение относится к самолетостроению, строительной промышленности и машиностроительной отрасли и касается многослойной панели. .

Изобретение относится к способу получения многослойной радиопрозрачной панели из, по меньшей мере, двух слоев стеклопластика со средним газонаполненным слоем калиброванного пенопласта.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к оболочечным конструкциям из полимерных композиционных материалов, и может быть использовано при создании корпусов или отсеков адаптеров летательных аппаратов, применяемых в ракетной и авиационной технике.

Изобретение относится к пленке из ультравысокомолекулярного полиэтилена UHMWPE. Пленка имеет прочность на растяжение, по меньшей мере, 2,0 ГПа, энергию разрыва при растяжении, по меньшей мере, 30 Дж/г, значение средневесовой молекулярной массы Mw, по меньшей мере, 500000 г/моль, соотношение Mw/Mn не более 6 и ширину пленки, по меньшей мере, 5 мм.

Настоящее изобретение относится к листу (1) с защитой от подделки, пригодному для глубокой печати. Лист содержит коэкструзионную подложку (2), которая изготовлена из по меньшей мере одного полимерного материала и имеет внутренний слой (10) и по меньшей мере один поверхностный слой (11; 12).

Изобретение относится к мелкодисперсному порошку смолы функционального тетрафторэтилена (TFE), дисперсии функционального сополимера TFE, способу изготовления мелкодисперсного порошка экспандируемого функционального сополимера TFE, экспандированному полимерному материалу, способу его изготовления, а также композиционному материалу, включающему экспандированный функциональный TFE сополимер.

Изобретение относится к технологии производства полимерных добавок, содержащих неорганические и органические вещества с заданными функциональными свойствами, в частности с красящими, бактерицидными, антипиреновыми и т.д., и может быть использовано в производстве полимерных изделий различного назначения.

Изобретение относится к технологическим линиям для изготовления композитной арматуры, используемой при армировании обычных и предварительно напряженных строительных конструкций.
Изобретение относится к способам формования наполненных профильных изделий методом полтрузии и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при производстве профильных изделий.

Изобретение относится к оборудованию для получения конструкционных материалов и может быть использовано для получения разнообразных профильных композиционно-волокнистых длинномерных изделий.

Изобретение относится к изготовлению листов из полимерных материалов, а именно к способу и устройству для вытягивания листового полимерного материала при прохождении между находящимися в зацеплении валками с желобками для обеспечения поперечного втягивания и обжатия материала.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу изготовления и конструкции профиля маячкового сетчатого. .
Наверх