Способ изготовления стержней из полимерных композиционных материалов

Изобретение относится к производству изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), которые могут быть использованы в качестве многожильных сердечников проводов, арматуры в бетонных строительных конструкциях, для частичной или полной замены металлической арматуры в железобетонных изделиях и конструкциях и т.п. Проводят пропитку непрерывного ровинга термореактивным связующим с последующей термообработкой. Пултрузионная установка включает блок пропитки и отжима. Блок пропитки и отжима выполнен в виде одной камеры. Камера имеет внутреннюю поверхность в виде прямого кругового усеченного конуса с конусностью 0,01-0,10. В основании конуса расположена пластина с отверстиями для входа ровинга. Отверстие для выхода пропитанного ровинга имеет диаметр, на 0,45-0,50% превышающий заданный диаметр целевого продукта. Два соосных отверстия для подачи связующего в камеру расположены на оси, перпендикулярной оси конуса. В профилирующей фильере температурный режим разделяют на зоны: в первой зоне 120-150°C, во второй 160-190°C, в третьей 140-160°C. В камере термообработки поддерживают 190-205°C. Технический результат - повышение прочности целевого продукта. 1 ил.

 

Изобретение относится к производству изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), которые могут быть использованы в качестве многожильных сердечников проводов, арматуры в бетонных строительных конструкциях, для частичной или полной замены металлической арматуры в железобетонных изделиях и конструкциях и т.п.

Известны способы изготовления стержней из ПКМ на пултрузионной установке, включающей блок пропитки и отжима связующего (RU 2458214 C1, WO 2007025288 Al, FR 2831481 А1). Блок пропитки и отжима выполнен в виде двух элементов: камеры пропитки, представляющей собой открытую ванну, снабженную направляющими и прижимными приспособлениями (валками, роликами, барабанами) и отдельным приспособлением для отжима связующего.

Недостатком указанных известных способов является наличие выброса вредных веществ и отсутствие энергосбережения в связи с наличием в составе используемой пултрузионной установки открытой камеры пропитки, а также сложность аппаратурного оформления процесса в связи с использованием отдельного приспособления для отжима связующего и прижимных и направляющих приспособлений. Кроме того, в местах контакта отдельных волокон с прижимными приспособлениями наблюдаются перегибы, что приводит к возникновению перенапряжений волокон и их повреждению.

Известны также способы изготовления стержней из ПКМ, включающие пропитку непрерывного ровинга термореактивным связующим с последующей термообработкой на пултрузионной установке, содержащей блок пропитки и отжима, в котором камера пропитки выполнена закрытой, с внутренней поверхностью в виде прямого кругового усеченного конуса и имеет отверстия для входа волокна с диаметром, значительно меньшим диаметра основания усеченного конуса (ЕР 0747204 А2, WO 9003877 A1, US 5073413 А).

Недостатками указанных известных способов являются сложность их аппаратурного оформления и низкая прочность целевого продукта, обусловленная тем, что в использованной для осуществления этих способов пултрузионной установке выполнение входа волокна в камеру пропитки с диаметром, значительно меньшим диаметра основания конуса, не обеспечивает на начальном этапе пропитки разделения прядей волокна между собой, что приводит к снижению степени и равномерности пропитки и, как следствие, - снижение прочности целевого продукта. Кроме того, форма внешней поверхности камеры пропитки не способствует максимальному снижению теплопотерь.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления стержней из ПКМ, включающий пропитку непрерывного ровинга термореактивным связующим с последующей термообработкой на пултрузионной установке, содержащей блок пропитки и отжима, выполненный в виде одной камеры с внешней цилиндрической поверхностью и внутренней поверхностью в виде прямого кругового усеченного конуса, снабженной отверстиями для подачи связующего и входа ровинга, а также отверстием для выхода пропитанного ровинга, выполненным в виде сечения конуса, параллельного его основанию, профилирующую фильеру и камеру термообработки (ЕР 0542709 А1 - прототип).

В известном способе используют установку, содержащую перед блоком пропитки и отжима дополнительную камеру, имеющую цилиндрическую внутреннюю поверхность и пластину с отверстиями для входа ровинга, каждое из которых предназначено для отдельной пряди. Пряди ровинга, пройдя указанную камеру, поступают в блок пропитки и отжима. Отсутствие отдельных отверстий для входа прядей непосредственно на входе в блок пропитки и отжима приводит к их подаче на пропитку сжатыми, примыкающими друг к другу, что не обеспечивает равномерную пропитку ровинга даже при наличии нескольких радиальных отверстий для подачи связующего и дополнительного его ввода в продольном направлении через сердечник. При этом подача связующего в продольном направлении через сердечник увеличивает насыщение целевого продукта связующим не за счет повышения степени и равномерности пропитки отдельных прядей, а, как указано в описании изобретения по ЕР 0542709 А1, за счет заполнения связующим пустующей сердцевины образующегося пучка, причем конструкция блока не предусматривает отжима этого излишка связующего. Как указано в описании изобретения по ЕР 0542709 А1, данное обстоятельство приводит к удешевлению целевого продукта за счет разницы в цене между ровингом и связующим, однако при этом явным образом снижается однородность целевого продукта по составу, а следовательно, ухудшаются его прочностные характеристики. Кроме того, в связи с разницей в температурных режимах работы блока пропитки и отжима и профилирующей фильеры, не обеспечивается поддержание необходимой температуры в блоке пропитки и отжима, что также оказывает негативное влияние на процесс пропитки ровинга и, как следствие, на прочность целевого продукта.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание способа изготовления стержней из ПКМ, лишенного указанных недостатков.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении прочности целевого продукта.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления стержней из ПКМ, включающем пропитку непрерывного ровинга термореактивным связующим с последующей термообработкой, на пултрузионной установке, содержащей блок пропитки и отжима, выполненный в виде одной камеры с внешней цилиндрической поверхностью и внутренней поверхностью в виде прямого кругового усеченного конуса, снабженной отверстиями для подачи связующего и входа ровинга, а также отверстием для выхода пропитанного ровинга, выполненным в виде сечения конуса, параллельного его основанию, профилирующую фильеру и камеру термообработки, используют пултрузионную установку, дополнительно содержащую холодильник, установленный между блоком пропитки и отжима и профилирующей фильерой, блок пропитки и отжима которой выполнен в виде камеры, снабженной двумя соосными отверстиями для подачи связующего, расположенными на оси, перпендикулярной оси конуса, и имеющей внутреннюю поверхность в виде прямого кругового усеченного конуса с конусностью 0,01-0,10, в основании которого расположена пластина с отверстиями для входа ровинга, а отверстие для выхода пропитанного ровинга выполнено имеющим диаметр, на 0,45-0,50% превышающий заданный диаметр целевого продукта.

Предлагаемый способ пригоден для использования в нем в качестве исходного сырья любого ровинга: базальтового, углеродного, стеклоровинга и др. В качестве связующего могут быть использованы различные термореактивные связующие, предпочтительно, полиуретановые и эпоксидные

На чертеже приведена конструкция блока пропитки и отжима, входящего в состав пултрузионной установки, используемой в предлагаемом способе изготовления стержней из ПКМ. Блок пропитки и отжима выполнен в виде одной камеры, снабженной двумя соосными отверстиями 1 для подачи связующего, расположенными на оси, перпендикулярной оси конуса. Внутренняя поверхность камеры выполнена в виде прямого кругового усеченного конуса, в основании которого расположена пластина с отверстиями 2 для входа ровинга, а отверстие 3 для выхода ровинга выполнено в виде сечения усеченного конуса, параллельного его основанию.

Осуществление предлагаемого способа состоит в следующем.

Паковки ровинга устанавливают на шпулярник. Пряди ровинга через нитепроводящую гарнитуру последовательно пропускают в блок пропитки и отжима, холодильник, профилирующую обогреваемую фильеру, камеру термообработки и закрепляют в траках тянущего устройства. При использовании базальтового или стеклянного ровинга, являющихся абразивным материалом, всю нитепроводящую гарнитуру изготавливают из материалов с низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью, таких как керамика. Перед включением тянущего устройства включают обогрев профилирующей фильеры и камеры термообработки для достижения необходимых температурных показателей. После этого включают тянущее устройство и выставляют заданную скорость протяжки. Пряди ровинга, сходящие со шпулярника, проходят через нитепроводящую гарнитуру непосредственно в блок пропитки и отжима. Блок пропитки и отжима выполнен в виде одной камеры, схематическое изображение которой приведено на чертеже. Связующее из дозатора подается в блок пропитки и отжима через два соосных отверстия 1 перпендикулярно направлению движения ровинга. Пряди ровинга подают через соответствующее количество отверстий 2. Выход пропитанного ровинга осуществляется через отверстие 3, где происходит отжим излишка связующего. Количество отверстий 2 выбирается в зависимости от заданного содержания ровинга в получаемом ПКМ. Так, при использовании базальтового (с внутренней размоткой) или стеклянного ровинга для изготовления стержня с расчетной площадью сечения от 3,8 до 51,9 мм2 требуется соответственно от 8 до 64 отверстий 2. Диаметр отверстий 2 и 3, а также линейные размеры камеры выбираются в зависимости от вида и линейной плотности ровинга и заданного его содержания в получаемом ПКМ. Например, для изготовления в качестве конечного продукта стержня диаметром 5,97 мм с расчетной площадью сечения 27,98 мм2, изготавливаемого из базальтового ровинга линейной плотности 600 Текс и полиуретанового связующего, необходимо 34 отверстия 2 диаметром 4 мм для входа ровинга и одно отверстие 3 для его выхода диаметром 6 мм (последний на 0,50% больше диаметра целевого продукта). Выполнение отверстия для выхода пропитанного ровинга с диаметром, на 0,45-0,50% превышающим заданный диаметр целевого продукта, обеспечивает отжим излишка связующего и завершает равномерную пропитку прядей ровинга. На основе рассчитанного таким образом диаметра отверстия 3 для выхода пропитанного ровинга с учетом необходимого количества отверстий 2 для входа ровинга и того, что значение конусности внутренней поверхности камеры должно быть выбрано из интервала от 0,01 до 0,10, определяются длина камеры и диаметр пластины, достаточный для равномерного размещения необходимого количества отверстий 2 для входа ровинга в блок пропитки и отжима. Под конусностью, в соответствии с ГОСТ «Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные конусности и углы конусов», понимается величина С, рассчитанная по следующей формуле:

C=(D-d)/L,

где D - диаметр основания конуса,

d - диаметр сечения, параллельного основанию,

L - расстояние между основанием конуса и указанным сечением.

Отверстия 2 для входа ровинга могут размещаться на пластине с расстоянием, большим, чем расстояние, обусловленное технологическими возможностями используемого для их выполнения инструмента, или равном ему, т.к., как показали эксперименты, при условии выполнения внутренней поверхности камеры с вышеуказанными параметрами полная однородность продукта пропитки по составу достигается при любом указанном размещении отверстий. Пропитанный ровинг из блока пропитки и отжима через холодильник проходит в профилирующую фильеру, где происходит формирование композитных прутков. Холодильник может быть выполнен в виде фланца с водяным охлаждением. Задача холодильника - изолировать теплопередачу от профилирующей фильеры, работающей при высокой температуре (от 120 до 190°C), к блоку пропитки и отжима, температура в котором значительно ниже (не выше 35°C), что позволяет поддерживать в блоке пропитки и отжима заданный температурный режим. Профилирующая фильера может быть выполнена, например, в виде разъемной стальной конструкции, состоящей из двух параллелепипедов с отфрезерованной и обработанной цилиндрической канавкой по длине каждой части, которые при смыкании образуют цилиндрическую поверхность, соответствующую диаметру целевого продукта. Профилирующие фильеры обжаты по всей длине обогреваемыми тэнами, разделенными на три зоны контроля температур. Температура по зонам определяется в зависимости от выбранного профиля целевого продукта, связующего и скорости процесса. Разделение профилирующей фильеры на зоны с заданной температурой (в первой зоне 120-150°C, во второй 160-190°C, в третьей 140-160°C) обеспечивает следующее: в первой зоне происходит разогрев связующего, во второй зоне - процесс гелеобразования и отверждения связующего, в третьей - релаксация (снятие внутренних напряжений). На выходе из профилирующей фильеры сформированный профиль поступает в камеру термообработки. В камере термообработки, представляющей собой многосекционную туннельную печь, происходят окончательное отверждение полимерной матрицы и термообработка профиля, необходимая для достижения оптимальных прочностных и эксплуатационных характеристик. В камере термообработки устанавливается температура в диапазоне 190-205°C. Превышение данных температур может привести к деструкции полимерной матрицы профиля. Профилирующая фильера и камера термообработки снабжены пультом управления, обеспечивающим поддержание заданной температуры. На выходе из камеры термообработки композитные прутки проходят через тянущее устройство предпочтительно тракового типа, а затем собираются в пучок, обжимаются скобами с помощью клипсатора, сматываются в мотки и отрезаются с помощью отрезной пилы. Все составные части используемой в предлагаемом способе установки, за исключением блока пропитки и отжима, являются промышленно выпускаемыми изделиями, предназначенными для пултрузионных установок.

В предлагаемом способе, как и способе-прототипе, используют пултрузионную установку, включающую закрытый блок пропитки и отжима, выполненный в виде одной камеры, что упрощает конструктивное оформление процесса, исключает выброс вредных веществ, а также способствует снижению теплопотерь. Снижению теплопотерь способствует также выполнение внешней поверхности блока пропитки и отжима цилиндрической, как и в установке, используемой в способе-прототипе. Отсутствие в установке, используемой в предлагаемом способе, как и в установке, используемой в способе-прототипе, направляющих и прижимных приспособлений в составе блока пропитки и отжима упрощает ее конструктивное оформление процесса и повышает сохранность целостности волокна ровинга. Выполнение внутренней поверхности блока пропитки и отжима в виде прямого кругового усеченного конуса, а отверстия для выхода ровинга - в виде сечения этого конуса, параллельного его основанию, исключает возникновение контактов ровинга с углами на внутренней поверхности блока пропитки и отжима (в связи с отсутствием таких углов), т.е. возникновение в нем микротрещин.

Как показали проведенные эксперименты, способ по предлагаемому изобретению обеспечивает по сравнению со способом-прототипом повышение прочности целевого продукта.

Целевой продукт в виде стержня был получен из стеклоровинга с линейной плотностью 2280-2520 Текс и эпоксидного связующего, включающего эпоксидную смолу, отвердитель изофорондиамин, ускоритель циклоалифатический амин (аминное число 500-540 мг КОН/г). Блок пропитки и отжима выполнен в виде камеры, снабженной двумя соосными отверстиями для подачи связующего, расположенными на оси, перпендикулярной оси конуса, и имеющей внутреннюю поверхность в виде прямого кругового усеченного конуса с конусностью 0,05, в основании которого расположена пластина с отверстиями для входа ровинга, а отверстие для выхода пропитанного ровинга выполнено имеющим диаметр, на 0,45% превышающий заданный диаметр целевого продукта. В профилирующей фильере температурный режим разделен на следующие зоны: в первой зоне средняя температура 135°C, во второй 175°C, в третьей 150°C, а в камере термообработки 200°C. Полученный целевой продукт имеет предел прочности при разрыве 1400 МПа.

Продукт, полученный из того же сырья (ровинга и связующего) в сравнительных испытаниях согласно способу-прототипу, имеет предел прочности при разрыве 1100 МПа.

Испытания, проведенные при использовании в качестве исходного сырья полиуретанового связующего, а также базальтового и углеродного ровинга, показали те же результаты: прочность продукта предлагаемого способа в среднем на 20% превышает прочность продукта способа-прототипа.

Указанный технический результат обусловлен следующим.

Величина диаметра отверстия для выхода ровинга из блока пропитки и отжима в сочетании со значениями конусности определяют размеры и форму внутренней поверхности блока пропитки и отжима и являются, наряду с поддержанием заданного температурного режима, поддерживаемого благодаря наличию холодильника между блоком пропитки и отжима и профилирующей фильерой, факторами, определяющими кинетику и физико-химические характеристики процесса пропитки ровинга связующим. Проведенными экспериментами было подтверждено следующее: даже при минимально допустимой, согласно предлагаемому изобретению, конусности внутренней поверхности блока пропитки и отжима при выполнении отверстия для выхода ровинга с диаметром, на 0,45-0,50% превышающим заданный диаметр целевого продукта пултрузионной установки, и любом диаметре пластины на входе в блок пропитки и отжима, достаточном для размещения отверстий в количестве, соответствующем количеству прядей ровинга, обеспечивается равномерная пропитка ровинга связующим и однородность по составу целевого продукта при условии, что пластина с отверстиями для входа ровинга является конструктивной частью блока пропитки и отжима и располагается на входе в него ровинга. Последнее обеспечивает, в отличие от прототипа, подачу в блок пропитки и отжима ровинга, пряди которого не прижаты друг к другу, а, напротив, отделены друг от друга. Как показали эксперименты, при указанных параметрах блока пропитки и отжима подача связующего через два отверстия, расположенные на оси, перпендикулярной оси конуса, исключает появление застойных зон внутри камеры. Превышение значения конусности, свыше допустимого согласно предлагаемому изобретению, приводит к недостаточной пропитке прядей ровинга в связи с отсутствием необходимого давления, что снижает однородность по составу продукта пропитки и, как следствие, прочность целевого продукта. Снижение конусности ниже 0,01 приводит к появлению застойных зон внутри камеры при размещении отверстий для подачи связующего согласно предлагаемому изобретению, что также снижает равномерность пропитки, однородность продукта пропитки по составу и, как следствие, прочность продукта пултрузии. Выполнение отверстия для выхода ровинга из блока пропитки и отжима, имеющим диаметр, на 0,45-0,50% превышающий заданный диаметр целевого продукта, позволяет повысить однородность продукта пропитки и, следовательно, прочность целевого продукта, а также избавиться от излишка связующего без включения в состав пултрузионной установки дополнительных элементов. При прохождении сквозь отверстие для выхода ровинга из блока пропитки и отжима на пропитанный ровинг оказывается давление, завершающее процесс пропитки ровинга в массе, обеспечивающее однородность продукта пропитки по составу, в том числе за счет удаления связующего из середины пучка пропитанных волокон, и, как следствие, - повышение прочности целевого продукта. Выполнение отверстия для выхода ровинга из блока пропитки и отжима с диаметром, более чем на 0,50% превышающим диаметр целевого продукта, не создает необходимого давления, что не позволяет не только полностью отжать излишек связующего, но и дополнительно обеспечить однородность продукта пропитки. Выполнение отверстия для выхода ровинга с диаметром, менее чем на 0,45% превышающим диаметр целевого продукта, затрудняет выход пропитанного ровинга и нарушает его целостность. Разделение профилирующей фильеры на три зоны с заданной температурой (в первой зоне 120-150°C, во второй 160-190°C, в третьей 140-160°C) и поддержание в камере термообработки температуры в диапазоне 190-205°C обеспечивает постепенное отверждение связующего и снятие внутренних напряжений, не допуская деструкции полимерной матрицы профиля.

Способ изготовления стержней из полимерных композиционных материалов, включающий пропитку непрерывного ровинга термореактивным связующим с последующей термообработкой, на пултрузионной установке, содержащей блок пропитки и отжима, выполненный в виде одной камеры с внешней цилиндрической поверхностью и внутренней поверхностью в виде прямого кругового усеченного конуса, снабженной отверстиями для подачи связующего и входа ровинга, а также отверстием для выхода пропитанного ровинга, выполненным в виде сечения конуса, параллельного его основанию, профилирующую фильеру и камеру термообработки, отличающийся тем, что используют пултрузионную установку, дополнительно содержащую холодильник, установленный между блоком пропитки и отжима и профилирующей фильерой, и блок пропитки и отжима которой выполнен в виде камеры, снабженной двумя соосными отверстиями для подачи связующего, расположенными на оси, перпендикулярной оси конуса, и имеющей внутреннюю поверхность в виде прямого кругового усеченного конуса с конусностью 0,01-0,10, в основании которого расположена пластина с отверстиями для входа ровинга, а отверстие для выхода пропитанного ровинга выполнено имеющим диаметр, на 0,45-0,50% превышающий заданный диаметр целевого продукта, причем в профилирующей фильере температурный режим разделяют на зоны, поддерживая в первой зоне 120-150°C, во второй 160-190°C, в третьей 140-160°C, а в камере термообработки поддерживают 190-205°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к неметаллической композитной арматуре. Технический результат - повышение модуля упругости и прочности при растяжении композитной арматуры и возможность их регулирования.

Изобретение относится к устройствам для изготовления арматуры. Технологическая линия для производства композитной арматуры содержит раму с бобинами ровинга, подаваемого на выравнивающее устройство для разделения полотна ровинга на отдельные жгуты, поступающие в камеру сушки для удаления излишка влаги, пропиточную ванну, заполненную полимерным связующим для пропитки утопленных в нее жгутов, протягиваемых через отжимное устройство для отделения излишков связующего, которое возвращается в ванну, формирователь заготовки полимерной арматуры, включающий в себя средство объединения жгутов в стержень и намотчик, подающий обмоточную нить в режиме вращения вокруг стержня и образующий на нем спиральную намотку этой нити, полимеризационную камеру с печными секциями нагрева, охлаждающее устройство, которое включает в себя последовательно расположенные узел воздушного охлаждения вентиляторами, узел водяного охлаждения дождиком из форсунок и ванную с водой для полного погружения фрагментов полимеризованной погонной заготовки, протягиваемой тянущим механизмом, размещенным перед узлом резки охлажденной полимеризованной погонной заготовки на отдельные фрагменты, поступающие в бухтонамотчик.

Изобретение относится к устройствам для изготовления арматуры. Технологическая линия для производства композитной арматуры содержит раму с бобинами ровинга, подаваемого на выравнивающее устройство для разделения полотна ровинга на отдельные жгуты, поступающие в камеру сушки для удаления излишка влаги, пропиточную ванну, заполненную полимерным связующим для пропитки утопленных в нее жгутов, протягиваемых через отжимное устройство для отделения излишков связующего, которое возвращается в ванну, формирователь заготовки полимерной арматуры, включающий в себя средство объединения жгутов в стержень и намотчик, подающий обмоточную нить в режиме вращения вокруг стержня и образующий на нем спиральную намотку этой нити, полимеризационную камеру с печными секциями нагрева, охлаждающее устройство, которое включает в себя последовательно расположенные узел воздушного охлаждения вентиляторами, узел водяного охлаждения дождиком из форсунок и ванную с водой для полного погружения фрагментов полимеризованной погонной заготовки, протягиваемой тянущим механизмом, размещенным перед узлом резки охлажденной полимеризованной погонной заготовки на отдельные фрагменты, поступающие в бухтонамотчик.

Предложена технологическая линия для производства композитной арматуры и гибких связей, композитные арматура и гибкие связи. Технологическая линия для производства композитной арматуры и гибких связей содержит последовательно установленное следующее оборудование: раму с бобинами ровинга, выравнивающее устройство, участок нагрева ровинга, пропиточную ванну, отжимное устройство, формирователь жгутов с намотчиком, полимеризационную камеру, тянущий механизм и узел резки.

Изобретение относится к арматурным элементам для бетонных конструкций. Технический результат - повышение качества изделия, увеличение прочностных характеристик за счет дополнительного скручивания нитей в процессе изготовления неметаллического арматурного элемента и получение максимальных значений сцепления неметаллической арматуры с бетонной матрицей за счет конфигурации самого профиля арматуры без дополнительной навивки различных нитей на поверхность арматурного элемента.

Изобретение относится к изготовлению стержней из композиционных материалов, которые могут быть использованы в качестве связующих связевых элементов стеновых ограждающих конструкций, монолитных железобетонных и сборных конструкций, а также в конструктивных элементах для армирования автомагистралей и дорог в виде самостоятельных отдельных стержней или в виде сеток.
Изобретение направлено на повышение надежности конструкции пространственного каркаса за счет повышения прочности соединения неметаллической арматуры и упрощение технологии изготовления объемных пространственных арматурных каркасов.

Изобретение относится к оборудованию производства композитной арматуры. В технологической линии для изготовления композитной арматуры с устройством спиральной обмотки композитной арматуры формовочный узел выполнен с возможностью одновременного формирования двух пучков нитей ровинга.
Изобретение относится к технологии производства полимерных волокон, в частности полипропиленовых, которые могут быть применены в качестве армирующих для цемента, гипса, бетона и т.д.

Изобретение относится к оборудованию для производства композитной арматуры. Технический результат - повышение производительности.

Шпренгель // 2613998
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для подвески трубопроводов дождевальных машин или в качестве жестких растяжек для стоячего такелажа в морском и речном флоте, в строительстве, в электроэнергетике при строительстве ЛЭП, а также в других отраслях народного хозяйства. Технический результат: повышение долговечности и надежности конструкции в условиях воздействия солнечного ультрафиолетового излучения и т.д. Шпренгель содержит несущий сплошной цилиндрический стержень из высокопрочного композиционного материала с поверхностной укладкой кольцевых нитей с натяжением и с узлами крепления на концах, выполненных в виде конических утолщений, для закрепления в ограничительной втулке, закладной элемент в виде цилиндра с конусом на внутреннем основании, изготовленного из материала, имеющего характеристики по механической прочности и термостойкости не ниже соответствующих характеристик полимерного материала стержня. Композиционный материал несущего сплошного цилиндрического стержня, закрепленного в ограничительной втулке посредством сухарей и заплечиков, выполнен на основе ровинга стеклянных, базальтовых или углеродных волокон, пропитанных отвержденным затем эпоксидным компаундом, а втулка снабжена пробкой и крепежным элементом, закладной элемент дополнительно снабжен конусом на внешнем основании его цилиндра и окружен плотно примыкающими со всех сторон прямыми нитями ровинга волокон с образованием протяженной зоны прямых нитей у концов стержня на расстоянии до конуса, большем диаметра основания цилиндра, причем материал закладного элемента и ровинг волокон прямых и кольцевых нитей имеют равные значения коэффициентов температурного расширения, а зона кольцевых нитей имеет пропитку топкоутом на основе эпоксидного компаунда и порошка из волокон ровинга. 3 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии изготовления объемных пространственных неметаллических арматурных каркасов. Технический результат - автоматизация процесса изготовления арматурного каркаса. Установка для изготовления неметаллического арматурного каркаса содержит, по меньшей мере, одну опору, с по меньшей мере одним механизмом вращательного и возвратно-поступательного перемещения кондуктора, со смонтированными на нем продольными стержнями и спиральной арматурой, захватами для продольных стержней, фиксаторами спиральной арматуры, и по меньшей мере один узел отливки, содержащий устройство впрыска расплавленной пластмассы. Узел отливки содержит кронштейн верхней полуформы, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, и кронштейн нижней полуформы, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Способ изготовления каркаса обеспечивает последовательную отливку расплавленной пластмассы на узлах пересечения продольного стержня со спиральной арматурой в форме шара, многогранника или цилиндра, последовательная отливка расплавленной пластмассы на узлах пересечения продольного стержня со спиральной арматурой в форме шара, многогранника или цилиндра. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к производству армирующей сетки из композитной арматуры. Способ изготовления сетки из композитной арматуры путем помещения мест соединения стержней из композитного материала в мягкий материал и выдержки до затвердевания материала заключается в том, что в качестве материала используют быстротвердеющий цемент, который наносят дозами на поверхность, имеющую низкую адгезию к цементу, накладывают композитные стержни таким образом, чтобы места их пересечения находились в местах расположения доз цемента, вдавливают места пересечения стержней в цемент и осуществляют выдержку до затвердевания цемента. Изобретение позволяет повысить прочность армирующей сетки за счет повышения адгезии скрепляющего материала к стержням, повысить термостабильности сетки.

Изобретение относится к производству стеклопластиковой арматуры для бетона. Способ изготовления стеклопластиковой арматуры предусматривает формование из стекловолокна жгута, его пропитку раствором полимерного связующего, формование заготовки прута с приданием ему профиля до завершения процесса полимеризации связующего, спиральную обмотку заготовки прута крученой нитью из стекловолокна, пропитанной связующим, отверждение связующего. Перед обмоткой заготовки прута на нее продольно укладывают по меньшей мере одну не пропитанную связующим нить из стекловолокна, а после обмотки эту нить надрезают, затем осуществляют отверждение связующего. Не пропитанную связующим нить из стекловолокна надрезают на каждом шаге обмотки. Выступающие над поверхностью прута части надрезанных нитей из стекловолокна повышают прочность сцепления стеклопластиковой арматуры с бетоном. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к производству стеклопластиковой арматуры для бетона. Cпособ изготовления стеклопластиковой арматуры предусматривает формование из стекловолокна жгута, его пропитку раствором полимерного связующего, формование заготовки прута с приданием ему профиля до завершения процесса полимеризации связующего, спиральную обмотку заготовки прута крученой нитью из стекловолокна, пропитанной связующим, отверждение связующего, перед обмоткой заготовки прута на крученой нити формируют узлы. Узлы на крученой нити формируют на каждом шаге спирали обмотки заготовки прута. Узлы на крученой нити формируют до ее пропитки полимерным связующим. Узлы на крученой нити формируют после ее пропитки полимерным связующим. Обмотка нитью с узлами повышает прочность сцепления прута стеклопластиковой арматуры с бетоном. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к арматуре композитной. Стержень из непрерывных волокон, пропитанный связующим, периодически разветвляется на два или более пучка волокон, образующих плоские или объемные геометрические фигуры, с последующим объединением пучков в один. При этом поперечное сечение стержня периодически изменяется. Конструкция арматуры обеспечивает объемное армирование изделия единственным арматурным элементом. 21 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к производству арматуры для армирования бетона. Изобретение направлено на повышение прочности арматуры и ее несущей способности. Согласно способу изготавливают сердечник арматуры из нитей ровинга, для чего нити ровинга сушат нагретым воздухом, пропитывают связующим, формируют из нитей ровинга сердечник арматуры. Путем навивки на сердечник жгута формируют на сердечнике зацепы арматуры. Полученную заготовку арматуры нагревают в печи до момента полимеризации связующего. После выхода арматуры из печи ее охлаждают. Каждую нить пропитывают связующим в разделенном положении нитей. Натягивают каждую нить после пропитки и отжимают от нее связующее. Продольно соединяют пропитанные нити в пучок нитей. Натягивают пучок нитей и отжимают излишки связующего от пучка нитей. При натяжении пучка нитей придают пропитанным нитям положение, параллельное по отношению к другим нитям. Одновременно с изготовлением сердечника арматуры изготавливают из сухих нитей ровинга сухие жгуты, для чего скручивают каждый сухой жгут вокруг его продольной оси и одновременно его растягивают в продольном направлении, одновременно повышают момент скручивания жгута и усилие растяжения и придают жгуту твердость, большую в сравнении с твердостью сердечника. Каждый сухой жгут наматывают на сердечник. Формируют сухими жгутами округлую форму сердечника и выступающие над ним зацепы арматуры. Одновременно при намотке каждого жгута на сердечник жгут вдавливают в сердечник до образования в нем канавки, в которой располагают меньшую часть жгута путем регулировки глубины вдавливания жгута в сердечник. Выдерживают полученную заготовку арматуры до момента пропитки жгутов связующим от контакта с сердечником и, одновременно с указанной выдержкой заготовки, ее перемещают в печи, в которой волнообразно осуществляют ее нагрев и полимеризацию, при этом проводят постепенное охлаждение изготовленной арматуры. 8 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к производству арматуры для армирования бетона. Изобретение направлено на повышение прочности арматуры и ее несущей способности. Технологическая линия для изготовления композитной арматуры содержит последовательно расположенные и связанные между собой модуль подачи нитей ровинга, термокамеру с нагнетателями нагретого воздуха, ванну со связующим, элементы натяжения нитей и отжима связующего от нитей, приводное обмоточное устройство, печь с полостью для перемещения через нее арматуры, привод перемещения нитей и арматуры через линию, модуль охлаждения арматуры и приемник готовой арматуры. Приемник содержит отрезной круг для торцовки арматуры. Линия содержит гребенки для разделения нитей, устройство натяжения нитей, гребенку для разделения нитей после пропитки, направляющую для формирования из нитей сердечника арматуры, приводной механизм натяжения и скручивания нитей для изготовления жгутов навивки на сердечник и формирования на арматуре зацепов, приводное обмоточное устройство, включающее маховик, направляющие и приводной натяжной механизм. Печь выполнена секционной с перегородками и в каждой секции расположен нагреватель. Приемник готовой арматуры включает ограничитель перемещения арматуры, электрически связанный с приводом перемещения арматуры и приводом отрезного круга для торцовки арматуры. Приемник готовой арматуры содержит расположенный за отрезным кругом приемный стол и приводной барабан для намотки арматуры в бухту. Нагнетатели термокамеры расположены под нитями. Устройство намотки жгута на сердечник арматуры включает приводной маховик, направляющие нитей и натяжной механизм. Маховик выполнен съемным с одной или несколькими катушками обмоточного жгута. 3 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к производству стеклопластиковой арматуры для бетона. Способ изготовления стеклопластиковой арматуры предусматривает формование из стекловолокна жгута, его пропитку раствором полимерного связующего, формование заготовок с приданием им профиля до завершения процесса полимеризации связующего, отверждение связующего, до отверждения связующего между двумя заготовками полукруглого поперечного сечения, сложенными плоскостями, размещают пропитанную полимерным связующим ленту стеклохолста или ленту стеклоткани, края которой выступают из заготовок, после чего заготовки с лентой скручивают по винтовой линии. Выступающие из скрученного прута стеклопластиковой арматуры участки ленты стеклохолста или ленты стеклоткани повышают прочность сцепления прута с бетоном. 2 ил.

Изобретение относится к производству стеклопластиковой арматуры для бетона. Способ изготовления стеклопластиковой арматуры предусматривает формование из стекловолокна жгута, его пропитку раствором полимерного связующего, формование заготовки прута с приданием ему профиля до завершения процесса полимеризации связующего, спиральную обмотку заготовки прута крученой нитью из стекловолокна, пропитанной связующим, отверждение связующего. Для обмотки прута используют крученую нить с петлями, причем петли формируют перед пропиткой нити полимерным связующим. Обмотка нитью с петлями повышает прочность сцепления прута стеклопластиковой арматуры с бетоном, кроме того, наличие петель упрощает соединение прутов между собой в конструкцию. 1 ил.

Изобретение относится к производству изделий из полимерных композиционных материалов, которые могут быть использованы в качестве многожильных сердечников проводов, арматуры в бетонных строительных конструкциях, для частичной или полной замены металлической арматуры в железобетонных изделиях и конструкциях и т.п. Проводят пропитку непрерывного ровинга термореактивным связующим с последующей термообработкой. Пултрузионная установка включает блок пропитки и отжима. Блок пропитки и отжима выполнен в виде одной камеры. Камера имеет внутреннюю поверхность в виде прямого кругового усеченного конуса с конусностью 0,01-0,10. В основании конуса расположена пластина с отверстиями для входа ровинга. Отверстие для выхода пропитанного ровинга имеет диаметр, на 0,45-0,50 превышающий заданный диаметр целевого продукта. Два соосных отверстия для подачи связующего в камеру расположены на оси, перпендикулярной оси конуса. В профилирующей фильере температурный режим разделяют на зоны: в первой зоне 120-150°C, во второй 160-190°C, в третьей 140-160°C. В камере термообработки поддерживают 190-205°C. Технический результат - повышение прочности целевого продукта. 1 ил.

Наверх