Подвесной шарнир поворотного сопла из композиционных материалов и способ его изготовления



Подвесной шарнир поворотного сопла из композиционных материалов и способ его изготовления
Подвесной шарнир поворотного сопла из композиционных материалов и способ его изготовления

 


Владельцы патента RU 2632393:

Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к упругим элементам конструкций для соединения пространственно подвижных звеньев, например поворотных сопел. Подвесной шарнир содержит упругую часть (1) с элементами закрепления (2, 3). В нем упругая часть (1) выполнена из плетеных (4) и намоточных (5) нитяных слоев с плотным их размещением, сформированных вокруг элементов закрепления (2, 3). Элементы закрепления (2, 3) выполнены с включением в их конструкцию силовых колец с перегибом вокруг них тех же нитей упругой части (1). Также заявлен способ изготовления упомянутого подвесного шарнира поворотного сопла, заключающийся в выполнении последовательно проводимых сборочных и намоточных операций. При его проведении предварительно изготавливают конструктивно-технологический каркас шарнира из плетеных (4) и намоточных (5) нитей с использованием металлических колец (6, 7) в зонах оформления элементов закрепления с последующей его кольцевой прошивкой и пропиткой силиконом. Технический результат: создание подвесного шарнира для соединения звеньев конструкций с обеспечением возможности относительного перемещения, принцип работы которого не связан со сдвиговыми деформациями материала, и способа его изготовления. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к упругим элементам конструкций для соединения пространственно подвижных звеньев, например поворотных сопел.

Известен упругий шарнир по пат. RU №123079, МПК F16C 7/00 (2006.01) на полезную модель, содержащий чередующиеся между собой слои эластомера и армирующие тарели, установленные между опорными элементами конструкции по месту применения шарнира.

Известен гибкий опорный шарнир по пат. RU №2540356, МПК F16C 7/00 (2006.01), также содержащий чередующиеся между собой слои эластомера и армирующие тарели, установленные между опорными элементами конструкции. В нем армирующие тарели выполнены из композиционного материала на основе углеродной ткани. Они в пакете со слоями эластомера обеспечивают устойчивость и необходимую сдвиговую прочность шарнира в целом.

Известен эластичный опорный шарнир по заявке RU №2011139332, МПК В64D 27/00 (2006.01), также состоящий из чередующихся жестких тарелей и эластичных слоев, обеспечивающих их сдвиговую подвижность. Изобретение же касается способа испытания эластичных опорных шарниров данного конструктивного оформления.

Из анализа рассмотренных патентных источников следует, что все шарниры поворотных сопел конструктивно представляют собой набор жестких тарелей, чередующихся со слоями эластомеров, которые суммарно обеспечивают необходимую для поворота сопла сдвиговую деформацию и требуют больших усилий для поворота сопла, а по принципу действия являются опорными.

Задачей предлагаемого изобретения является создание подвесного шарнира для соединения звеньев конструкций с обеспечением возможности относительного перемещения, принцип работы которого не связан со сдвиговыми деформациями материала, и способа его изготовления.

Существенными признаками конструкции подвесного шарнира в части исключения сдвиговых деформаций в материале при его работе являются:

- выполнение упругой части его из плетеных и намоточных нитяных слоев с плотным их размещением, сформированных вокруг элементов закрепления, расположенных в одной или разных плоскостях;

- выполнение самих элементов закрепления с включением в их конструкцию силовых колец с перегибом вокруг них тех же нитей упругой части.

Существенными признаками способа изготовления подвесного шарнира являются:

- ведение предварительного изготовления конструктивно-технологического каркаса из, например, плетеного рукава с помещенными в него по ширине металлическими кольцами с соединением их концов, например, сваркой и концов рукава, например, склейкой с прошивкой;

- ведение обмотки полученного каркаса расчетным количеством нити с последующей прошивкой упругой части и пропиткой всего шарнира силиконом.

Предлагаемые конструкция подвесного шарнира и способ его изготовления поясняются чертежами.

На фиг. 1 и 2 представлена конструкция подвесного шарнира с расположением элементов закрепления в одной или разных плоскостях; на фиг. 3 и 4 - схемы формирования и прошивки упругой части шарнира соответственно; на фиг. 5 - схема применения шарнира в условиях поворотного сопла.

Подвесной шарнир (фиг. 1, 2) содержит упругую часть 1 с элементами закрепления 2 и 3. В нем упругая часть выполнена из плетеных 4 и намоточных 5 нитяных слоев с плотным их размещением.

Плетеные и намоточные нитяные слои сформированы вокруг расположенных в одной или разных параллельных (фиг. 2) плоскостях элементов закрепления 2 и 3 и в их зоне, входящие в их состав, а их расположение придает шарниру плоскую или слабоконическую форму.

Сами же элементы закрепления выполнены с включением в их конструкцию силовых колец 6 и 7 круглого или другого профиля сечения, например ромбического с перегибом вокруг них тех же нитей упругой части.

Способ изготовления подвесного шарнира заключается в выполнении последовательно проводимых сборочных и намоточных операций: вначале при его осуществлении предварительно изготавливают конструктивно-технологический каркас шарнира из, например, плетеного рукава с помещенными в него по ширине металлическими кольцами (при этом нити рукава должны быть натянуты), соединяют концы колец, например, сваркой, и рукава, например, склейкой с прошивкой.

Располагают и закрепляют кольца с раздвижением их плоскостей в соответствии с конструкцией шарнира и технологическими требованиями, учитывающими последующее изменение положения обмоточных нитей при формировании элементов закрепления.

После этого производят обмотку полученного каркаса расчетными количеством и углами армирования нитей - слои 5 на фиг. 3, прошивку упругой части в кольцевом направлении прошивной нитью 8 и пропитку всего шарнира силиконом.

В условиях применения (фиг. 5) подвесной шарнир устанавливается с закреплением на подвижной 9 и неподвижной 10 частях конструкции прижимными кольцами 11 и 12, например в составе поворотного сопла, и обеспечивает пространственный поворот подвижной части по принципу сферического соединения.

Данное предлагаемое изобретение технически проработано для возможности применения в условиях работы поворотного сопла.

1. Подвесной шарнир поворотного сопла из композиционных материалов, содержащий упругую часть с элементами закрепления, отличающийся тем, что в нем упругая часть выполнена из плетеных и намоточных нитяных слоев с плотным их размещением, сформированных вокруг элементов закрепления, а сами элементы закрепления выполнены с включением в их конструкцию силовых колец с перегибом вокруг них тех же нитей упругой части.

2. Способ изготовления подвесного шарнира поворотного сопла из композиционного материала, содержащего упругую часть, выполненную из плетеных и намоточных нитяных слоев с плотным их размещением, сформированных вокруг элементов закрепления, с включением в их конструкцию силовых колец с перегибом вокруг них тех же нитей упругой части, заключающийся в выполнении последовательно проводимых сборочных и намоточных операций, отличающийся тем, что при его осуществлении предварительно изготавливают конструктивно-технологический каркас шарнира из, например, плетеного рукава с помещенными в него по ширине металлическими кольцами, соединяют концы колец, например, сваркой и рукава, например, склейкой с прошивкой, а затем производят обмотку полученного каркаса расчетными количеством и углами армирования нитей, прошивку его упругой части в кольцевом направлении и пропитку всего шарнира силиконом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к кованой стали, используемой в автомобилестроении. Сталь имеет следующий химический состав, мас.%: С: от 0,30 до 0,45, Si: от 0,05 до 0,35, Mn: от 0,50 до 0,90, Р: от 0,030 до 0,070, S: от 0,040 до 0,070, Cr: от 0,01 до 0,50, Al: от 0,001 до 0,050, V: от 0,25 до 0,35, Са: от 0 до 0,0100, N: 0,0150 или менее, остальное - Fe и неизбежные примеси.

Изобретение относится к тяге управления толкающе-тянущего типа, обеспечивающей управление и механическую опору и применяемой в самолетостроении. Тяга управления содержит переходник, имеющий металлический трубчатый конец, а также внутренний трубчатый корпус и внешний трубчатый корпус, изготовленные из пластика, армированного углеродными волокнами (углепластика).

Изобретение относится к машиностроению, в частности к ракетостроению, и может быть использовано при изготовлении эластичных подвижных соединений, применяемых в конструкции поворотных управляющих сопел.

Изобретение относится к способу изготовления металлической тяги, усиленной в продольном направлении в своей толщине волокнистым элементом (2) жесткости. Выполняют металлическую заготовку, содержащую, по меньшей мере, один продольный паз (11, 12), выходящий на кромку заготовки.

Изобретение относится к способу изготовления тяги из композитного материала из волокнистой заготовки. .

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для передачи вращающего момента от ведущего вала к ведомому валу. .

Изобретение относится к способу изготовления проушины на конструктивном элементе из композитного материала, в частности на тяге. .

Изобретение относится к способу изготовление тяги из композитного материала. .

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к двигателестроению, и может использоваться в поршневых двигателях внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к ориентируемой системе ракетного двигателя для летательных аппаратов. Система ориентируемого ракетного двигателя для летательного аппарата, содержащая ракетный двигатель (4), содержащий камеру (7) сгорания и сопло (8), подсоединенное посредством горловины (9) сопла, при этом система выполнена с возможностью ориентировать ракетный двигатель (4) относительно исходного положения, определяющего исходную ось, которая, при нахождении ракетного двигателя (4) в исходном положении, ортогональна к отверстию (10) для выброса газов из сопла и проходит через центр (C) отверстия (10) для выброса газов, при этом система содержит средство (11) наклона, посредством которого ракетный двигатель (4) жестко подсоединен к горловине (9) сопла посредством прилегающей части сопла (8) и которое наклоняет сопло (8) и камеру (7) сгорания в противоположных направлениях так, что ракетный двигатель принимает, относительно исходного положения, наклонные положения, в которых центр (C) отверстия (10) для выброса газов из сопла (8) расположен, по меньшей мере, приблизительно на исходной оси, при этом средство (11) наклона содержит полую опорную конструкцию (14A), имеющую форму усеченной пирамиды, которая выполнена с возможностью деформации в обоих направлениях первого направления (12) деформации под действием первого приводного средства (15), на малом основании (24) которой размещен ракетный двигатель (4) и внутри которой размещена камера (7) сгорания.

При сборке сопла ракетного двигателя с эластичным опорным шарниром сопло устанавливают вертикально стыковочным фланцем на базовую поверхность стыковочного фланца жесткого основания и сжимают эластичный опорный шарнир с заданным усилием.

Каркас поворотного сопла из композиционных материалов представляет собой шпангоут с элементами крепления навесных функциональных изделий и встраивания его в состав поворотного сопла и имеет опоры механизмов поворота сопла.

Изобретение относится к области ракетной твердотопливной техники и может быть использовано в конструкциях поворотных сопл из композиционных материалов. Корпус раструба поворотного сопла из композиционных материалов содержит оболочку в виде усеченного конуса с двумя присоединительными фланцами у большого и малого оснований, а также силовой шпангоут с закладными деталями для взаимодействия с механизмами поворота сопла.

При сборке ракетного двигателя твердого топлива положение соплового блока с кольцевым воспламенителем ориентируют относительно корпуса, причем ориентирование осуществляют без уплотняющих элементов.

Изобретение относится к ракетной технике и может использоваться в качестве ракетного двигателя с вращающимся соплом. Ракетный двигатель содержит корпус и вращающееся сопло, смонтированное на корпусе на соосно разнесенных радиальных подшипниках, между которыми установлен осевой подшипник.

Устройство гашения поперечных усилий включает устройства ориентации, установленные на сопле реактивного двигателя и содержащие первый узел, образующий тягу, второй узел, образующий звено крепления, и приводной узел.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к технологии изготовления сопел с эластичным опорным шарниром. .

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при создании малогабаритного ракетного двигателя твердого топлива с поворотным соплом. .

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям. .

Предложена волокнистая структура (200) для армирования изделия из композитного материала, вытканного как цельное изделие посредством многослойного переплетения между первым множеством слоев (C1-C10) нитей и вторым множеством слоев (T1-T10) нитей.
Наверх