Приспособление для изготовления оболочек из композиционных материалов

Приспособление предназначено для изготовления оболочек из композиционных материалов, используемых в том числе при производстве корпусов ракетных двигателей. Приспособление содержит формообразующий элемент, внешний контур которого соответствует внутренней форме центральной части оболочки, удаляемый после ее изготовления. Формообразующий элемент выполнен в виде металлической трубы, на которую на заданную длину в радиальном направлении, по крайней мере, в один слой намотан металлизированный канат, один конец которого закреплен на конце трубы, предназначенном для установки днища оболочки, а другой конец каната закреплен со стороны противоположного конца трубы. Технический результат - упрощение и снижение стоимости изготовления оболочек из композиционных материалов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области изготовления композитных оболочек, используемых в том числе при производстве корпусов ракетных двигателей, при изготовлении которых необходимо сделать полую оболочку с относительно небольшим отверстием с одного торца.

Известна оправка для изготовления твердотопливных ракетных двигателей, описанная в патенте РФ №2213877, МПК7 F02K 9/24, опубл. 10.10.2003, «Способ и технологическая оснастка для изготовления твердотопливного ракетного двигателя». Оправка содержит формирователь полости из легко дезинтегрируемого материала (фенопенопласт), заключенного в гибкую оболочку, разрушающийся под воздействием повышенного давления с возможностью сохранения после дезинтеграции указанного материала в виде единого компонента для того, чтобы облегчить его удаление из указанного ракетного топлива. После завершения отверждения твердое топливо и оправку с формирователями полости подвергают повышенному давлению (в соответствующей барокамере) приблизительно в интервале 34 кПа - 6,9 МПа (в зависимости от состава дезинтегрируемого материала), в атмосфере любого подходящего газа, совместимого с материалами топлива и корпуса. Такая обработка давлением означает разрушение структурной целостности формирователей полости, поскольку приводит к дезинтеграции пенопласта до порошкообразной консистенции, так что формирователь полости становится достаточно аморфным. Гибкая оболочка удерживает дезинтегрированный материал, позволяя удалить формирователь полости как единое целое, без применения какой-либо резки, соскабливания или очистки от порошкообразного вещества.

К недостаткам указанной оправки можно отнести большую трудоемкость удаления фенопенопласта, требующую привлечения большого временного и производственного ресурса.

Известно приспособление для изготовления баллона, выполненное в виде лейнера из закаленного стекла, описанное в патенте РФ №2533603, МПК F17C 1/16 (2006.01), опубл. 20.11.2014, бюл. №32, «Способ изготовления баллона». При изготовлении баллона на лейнер из закаленного стекла в радиальном направлении наматывают гибкий материал, одна из поверхностей которого выполнена из адгезива, а другая - из антиадгезива. Затем накладывают на лейнер по меньшей мере днище с горловиной, при этом один конец гибкого материала выводят через отверстие в лейнере и горловину, и формируют вокруг всей его поверхности силовую оболочку, выполненную спиральной радиально-диагональной намоткой композитного материала с использованием связующего, осуществляют его отверждение, разбивают лейнер и удаляют осколки из полости баллона. Данное приспособление принято за прототип.

Недостаткам данного приспособления является сложность удаления стеклянного лейнера, необходимость специальных мер защиты.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в упрощении и снижении стоимости изготовления оболочек из композиционных материалов, а также обеспечении возможности повторного использования приспособления и уменьшении времени его подготовки к повторному использованию.

Поставленная задача решается за счет того, что в заявляемом приспособлении для изготовления оболочек из композиционных материалов, содержащем формообразующий элемент, внешний контур которого соответствует внутренней форме центральной части оболочки, удаляемый после ее изготовления, в отличие от прототипа формообразующий элемент выполнен в виде металлической трубы, на которую на заданную длину в радиальном направлении по крайней мере в один слой намотан металлизированный канат, один конец которого закреплен на конце трубы, предназначенном для установки днища оболочки, а другой конец каната закреплен со стороны противоположного конца трубы.

Использование всей совокупности признаков заявляемого приспособления позволяет упростить его удаление из готовой оболочки, а также обеспечивает простоту подготовки приспособления к повторному использованию, что, в свою очередь, обеспечивает снижение стоимости изготовления оболочек из композиционных материалов.

Изобретение поясняется фигурой.

Приспособление для изготовления оболочек 5 из композиционных материалов содержит удаляемый после изготовления оболочки формообразующий элемент, внешний контур которого соответствует внутренней форме центральной части оболочки 5. Формообразующий элемент выполнен в виде металлической трубы 1, на которую на заданную длину в радиальном направлении в данном примере в три слоя 2А, 2В, 2С намотан металлизированный канат 2, один конец 2D которого закреплен на конце трубы 1, предназначенном для установки донной части 4 оболочки, а другой конец каната соединен с началом следующего каната 2 или закреплен на трубе 1 или на рядом расположенном витке каната 2.

При изготовления оболочки 5 из композиционного материала на отрезок трубы 1 наматывают металлизированный канат 2 плотными рядами и слоями 2А, 2В, 2С. Одни конец 2D каната закрепляют на конце трубы 1, со стороны установки донной части 3 оболочки, а другой конец каната закрепляют на трубе 1 или на рядом расположенном витке каната 2.

После укладки первого слоя 2А каната возможна намотка нескольких слоев каната (например, второго слоя 2В и третьего слоя 2С из каната меньшего диаметра, начало которого соединяют с концом каната 2 большего диаметра). На соответствующих торцах устанавливают и закрепляют заднее днище 3 и днище с горловиной 4 оболочки 5. Далее на верхний слой каната 2 наносят состав, препятствующий склеиванию будущей оболочки 5 из композиционного материала с поверхностью каната 2. Далее производят намотку композиционного материала и все связанные с этим технологические процедуры при создании оболочки 5. После затвердевания композиционного состава из оболочки 5 вытягивают трубу 1, которая в свою очередь последовательно тянет за собою все канатные слои.

С целью повышения производительности возможно совмещение процедур вытягивания каната 2 из образованной оболочки 5 и наматывание его на извлеченную трубу 1 для подготовки приспособления к дальнейшему использованию.

Таким образом, обеспечивается упрощение и снижение стоимости изготовления оболочек из композиционных материалов, а также возможность повторного использования приспособления, и уменьшается время его подготовки к повторному использованию.

Приспособление для изготовления оболочек из композиционных материалов, содержащее формообразующий элемент, внешний контур которого соответствует внутренней форме центральной части оболочки, удаляемый после ее изготовления, отличающееся тем, что формообразующий элемент выполнен в виде металлической трубы, на которую на заданную длину в радиальном направлении по крайней мере в один слой намотан металлизированный канат, один конец которого закреплен на конце трубы, предназначенном для установки днища оболочки, а другой конец каната закреплен со стороны противоположного конца трубы.



 

Похожие патенты:

Оболочка предназначена для изделий авиационной и ракетной техники. Оболочка содержит две секции 1 и 2, каждая из которых состоит из цилиндрической части 3 и 4, выпуклых днищ 5 и 6, фланцев в полюсных отверстиях днищ 7 и 8, внутреннего защитного покрытия 9 и 10.

Бобышка предназначена для композитного резервуара высокого давления. Конструкция бобышки содержит средство разгрузки давления, предотвращающее нарастание внутреннего давления в бобышке.

Бобышка (1) для композитного резервуара повышенного давления предназначена для текучих сред. Радиальная толщина буртика (23) бобышки, расположенного между муфтой или клапаном (5) и внутренним элементом (2) выбирается в зависимости от предполагаемого давления внутри резервуара.
Изобретение относится к области измерительных устройств электромагнитного каротажа скважин при поисках нефти и газа, а именно к разработке силовой оболочки радиопрозрачного корпуса высокого давления из стеклобазальтопластика для электронной аппаратуры и защиты ее от влияния агрессивных факторов среды, циклических динамических осевых нагрузок, изгибающих моментов и высокого внешнего давления в процессе исследований скважин.

Способ изготовления композитного сосуда (1) высокого давления, имеющего внутренний сосуд (4), выполненный из термопластичного материала, имеющий по меньшей мере одну концевую деталь (6), размещенную на горловинном участке (2), и имеющий обертку (5), которая упрочняет внутренний сосуд (4) и выполнена из волокнистого материала, при этом способ включает в себя изготовление внутреннего сосуда (4) путем формования экструзией с раздувом, и концевая деталь (6) при конфигурировании внутреннего сосуда образуется на внутреннем сосуде таким образом, чтобы концевая деталь (6) была, по меньшей мере частично, окружена внутренним сосудом (4).

Изобретения относятся к области машиностроения, в частности к производству композитных баллонов высокого давления, используемых в основном для хранения и транспортировки сжатых и сжиженных газов.

Изобретение относится к корпусам для высокого давления из композиционных материалов, используемых, в частности, в двигательных установках, а также может быть использовано во всех конструкциях машиностроительной и химических отраслей, где используются корпусы для газовых и жидких сред.

Изобретение относится к комбинированным баллонам высокого давления из композитных материалов и может быть использовано при изготовлении облегченных баллонов, применяемых на транспорте и для перевозки газов.

Изобретение касается напорного резервуара для хранения жидких и газообразных сред. Напорный резервуар включает в себя пластмассовый внутренний резервуар с по меньшей мере одним не соединенным с ним за одно целое горловым элементом, который расположен на горловине резервуара в области отверстия резервуара, а также с по меньшей мере частично охватывающей пластмассовый внутренний резервуар и горловой элемент опорной оболочкой.

Оболочка может быть использована в конструкциях аккумуляторов и всех подобных емкостей. Оболочка выполнена в виде двух секций 1 и 2 с цилиндрическими участками 3 и 4 и торцевыми выпуклыми днищами 5 и 6 с образованием на цилиндрической части каждой кольцевого торца 13, 14, у которых с наружной поверхности цилиндрической части расположены уступами со стороны днищ дополнительные слои из пропитанного связующим тканого материала 15, 16, 17, 18 с образованием конических поверхностей 19, 20, все тканые слои разделены по меньшей мере на две группы 15, 16 и 17, 18, каждая из которых охвачена, как минимум, одним слоем материала силового каркаса 23, 24 и 25, 26, на торце у внутренней поверхности одной секции выполнен выступ 27 с центрирующей поверхностью 29, а на второй - ответное выступу углубление 28 с поверхностью 30, эквидистантной центрирующей поверхности выступа, торцевые поверхности выступа и углубления 31, 32 разнесены между собой с образованием кольцевого паза 33, в котором расположен герметизирующий элемент.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к разборным оправкам для изготовления крупногабаритных оболочек из полимерных материалов с профилированной внутренней полостью.

Изобретение относится к разборной оправке для изготовления крупногабаритных оболочек. Техническим результатом является уменьшение массы оправки, упрощение процесса сборки-разборки, повышение точности геометрических параметров профилированной рабочей поверхности оправки.

Изобретение относится к конструкциям оправок для производства труб из композиционных волокнистых материалов и может быть использовано для производства арматуры для строительства.

Группа изобретений относится к устройству (1) и способу для изготовления заготовок (101) концевых частей для роторных лопастей ветроэнергетических установок (варианты) и ветроэнергетической установке.

Изобретение относится к изготовлению фюзеляжа летательного аппарата. Ограничивающая система выполнена с возможностью взаимодействия с секторами устройства для изготовления фюзеляжа, в котором барабан для ламинирования ограничен внешней поверхностью.

Приводная система секторов устройства (2) для изготовления фюзеляжа летательного аппарата, в которой барабан (4) для ламинирования ограничен внешней поверхностью (5), которая образует тело вращения относительно оси (7) симметрии и содержит множество секторов (12) с угловым разнесением вокруг оси (7) подвижных вдоль направляющих между: выдвинутым положением для ламинирования и втянутым положением для демонтажа.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологии намотки оболочек из полимерных композиционных материалов, и может быть использовано при изготовлении корпусов ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).

Разборная оправка для формообразования полых изделий относится к области авиа- и машиностроения и может быть использована для изготовления тонкостенных полых деталей из современных технологичных материалов.

Изобретение относится к способу и устройству для изготовления композитных продуктов, в частности профилей, содержащих плоскую часть, в непрерывном процессе. Техническим результатом является повышение производительности изготовления профиля.

Изобретение относится к оправкам устройств непрерывного изготовления неметаллических труб. Оправка состоит из секторов, формирующих рабочую поверхность оправки, являющуюся формообразующей внутренней цилиндрической поверхности неметаллической трубы.

Приспособление предназначено для изготовления оболочек из композиционных материалов, используемых в том числе при производстве корпусов ракетных двигателей. Приспособление содержит формообразующий элемент, внешний контур которого соответствует внутренней форме центральной части оболочки, удаляемый после ее изготовления. Формообразующий элемент выполнен в виде металлической трубы, на которую на заданную длину в радиальном направлении, по крайней мере, в один слой намотан металлизированный канат, один конец которого закреплен на конце трубы, предназначенном для установки днища оболочки, а другой конец каната закреплен со стороны противоположного конца трубы. Технический результат - упрощение и снижение стоимости изготовления оболочек из композиционных материалов. 1 ил.

Наверх