Складчатый заполнитель панели

Изобретение относится к конструкциям заполнителей, применяемых в различных областях промышленности, в частности, для изготовления многослойных панелей. Складчатый заполнитель панели состоит из повторяющихся ячеистых фрагментов, образованных гранями, соединенными между собой по ребрам. Каждый из фрагментов состоит из квадратной грани, расположенной в центре фрагмента, соединенной четырьмя гранями, между которыми расположены треугольные грани, образующие на развертке квадрат. Фрагменты соединены между собой по ребрам с помощью соединительной ленты, состоящей из граней, которая объединяет фрагменты с образованием структуры заполнителя. При этом по диагонали квадратов, образованных треугольными гранями, и их сторонам, граничащим с соединительной лентой, выполнены щелевые прорези, причем в сложенном состоянии треугольные грани закреплены на гранях соединительной ленты с перекрытием щелевых прорезей. Технический результат состоит в сохранении устойчивости заполнителя за счет сохранения геометрической формы формообразующих элементов ячейки в ортогональных направлениях при приложении нагрузки, в повышении несущей способности заполнителя, а также в увеличении плотности заполнения площади заполнителя ячейками. 4 ил.

 

Изобретение относится к конструкциям заполнителей, применяемых в различных областях промышленности, в частности, для изготовления многослойных панелей.

Известен способ изготовления складчатого заполнителя из композитов для многослойных панелей (Патент РФ №2371315, МПК B29D 16/00, В32В 3/12, опубл. 27.10.2009), заключающийся в том, что на формообразующую оснастку выкладывают плоский лист заготовки, состоящий из тканого армирующего материала, пропитывают полимерным связующим составом, подвод тепла с получением плоской заготовки-полуфабриката осуществляют в виде совокупности жестких участков, имеющих форму граней заполнителя и отделенных друг от друга полосами вдоль линий разметки складчатой структуры, последующее формообразование заготовки производят гибкой-складыванием по полосам вдоль линий разметки с получением рельефа заполнителя требуемой геометрии и окончательное отверждение связующего по ребрам заполнителя, отличающийся тем, что в качестве заготовки используют твердый лист армированного композита с термопластичным связующим, а заготовку-полуфабрикат получают подводом тепла по полосам вдоль линий разметки до пластичного состояния связующего в этих полосах, при этом грани остаются в твердом состоянии. С помощью трансформирующих матриц заготовку выводят в рельефное состояние. После остывания линий сгиба связующий состав затвердевает и форма детали окончательно фиксируется.

Общими признаками аналога и заявленной конструкции заполнителя являются:

- заполнитель складчатой конструкции;

- ячейки образованы гранями и ребрами.

Конструкция заполнителя, полученная предлагаемым способом, при приложении нагрузки не обеспечивает сохранение геометрических параметров ячеек в ортогональных направлениях ввиду отсутствия элементов фиксации (или усиления) граней заполнителя относительно друг друга. При выкладке заполнителя на выпуклую поверхность двойной кривизны образуются впадины (седловидность) на его поверхности, что приводит к потере устойчивости конструкции и не обеспечивает плотного прилегания заполнителя к пластинам, например, при изготовлении многослойных панелей на криволинейных поверхностях. Таким образом, конструкция складчатого заполнителя не обладает достаточной жесткостью и несущей способностью.

Известна полезная модель №2011107465, МПК Е04С 2/36, В32В 3/12 на складчатый заполнитель многослойной панели, который состоит из повторяющихся фрагментов, образованных гранями, соединенными между собой по ребрам, при этом структура повторяющихся фрагментов имеет четвертую степень осевой симметрии. Каждый из фрагментов состоит из квадратной грани, расположенной в центре фрагмента, соединенной четырьмя прямоугольными гранями, между которыми расположены четыре треугольные грани, образующие на развертке квадрат, при этом треугольные грани соединены между собой по диагонали квадрата, проходящей под углом 45° по отношению к ребрам прямоугольных граней и по ломаной линии, определяющей наилучшую плотность расположения повторяющихся фрагментов в структуре, которая состоит из двух равных отрезков, две вершины которых являются вершинами соседних прямоугольных граней, а срединная вершина, образующая излом, лежит на пересечении с диагональю квадрата, при этом фрагменты соединены между собой по ребрам с помощью соединительной ленты, состоящей из квадратных и прямоугольных граней, которая объединяет фрагменты с образованием структуры заполнителя.

Общими признаками прототипа и заявленного технического решения являются:

- повторяющиеся ячеистые фрагменты, образованные гранями, соединенными между собой по ребрам;

- каждый из фрагментов состоит из квадратной грани, расположенной в центре фрагмента, соединенной четырьмя гранями;

- между четырьмя гранями расположены треугольные грани, образующие на развертке квадрат;

- фрагменты соединены между собой по ребрам с помощью соединительной ленты, состоящей из граней, которая объединяет фрагменты с образованием структуры заполнителя.

Складчатая конструкция известного заполнителя, образованная гранями без фиксирования их любым способом, не обладает достаточной жесткостью, т.к. треугольные грани соединены между собой по диагонали квадрата, проходящей под углом 45° по отношению к ребрам прямоугольных граней, складываются по ломаной линии и утапливаются вершиной внутрь ячейки. Вследствие этого при приложении нагрузки на заполнитель изменяется геометрическая форма ячеек в ортогональных направлениях и снижается несущая способность заполнителя, конструкция теряет устойчивость. К недостаткам известного заполнителя относится также недостаточно плотное заполнение площади заполнителя ячейками, обусловленное расположением прямоугольных граней под углом к центральным квадратным граням и отсутствием фиксации треугольных граней, соединенных между собой по диагонали квадрата, проходящей под углом 45° по отношению к ребрам прямоугольных граней, сложенных по ломаной линии и утопленных вершиной внутрь ячейки, все это в совокупности не позволяет обеспечить расположение прямоугольных граней под углом 90° к центральным квадратным граням, при котором обеспечивается максимальная плотность заполнения площади заполнителя ячейками.

Задача: повышение жесткости конструкции складчатого заполнителя с сохранением возможности укладки на поверхность двойной кривизны.

При решении поставленной задачи достигаются следующие технические результаты:

- сохранение устойчивости заполнителя за счет сохранения геометрической формы формообразующих элементов ячейки в ортогональных направлениях при приложении нагрузки;

- повышение несущей способности заполнителя;

- увеличение плотности заполнения площади заполнителя ячейками.

Технический результат достигается за счет того, что в складчатом заполнителе, состоящем из повторяющихся ячеистых, фрагментов, образованных гранями, соединенными между собой по ребрам, каждый из фрагментов состоит из квадратной грани, расположенной в центре фрагмента, соединенной четырьмя гранями, между которыми расположены треугольные грани, образующие на развертке квадрат, при этом фрагменты соединены между собой по ребрам с помощью соединительной ленты, состоящей из граней, которая объединяет фрагменты с образованием структуры заполнителя, по диагонали квадратов, образованных треугольными гранями, и их сторонам, граничащим с соединительной лентой, выполнены щелевые прорези, причем в сложенном состоянии треугольные грани закреплены на гранях соединительной ленты с перекрытием щелевых прорезей.

Заявленный складчатый заполнитель поясняется чертежами.

Фиг. 1 - фрагмент складчатого заполнителя с соединительной лентой.

Фиг. 2 - развертка фрагмента складчатого заполнителя.

Фиг. 3 - схема складывания фрагмента складчатого заполнителя.

Фиг. 4 - схема поэтапного присоединения треугольных граней на гранях соединительной ленты.

Складчатый заполнитель панели состоит из повторяющихся ячеистых фрагментов 1, образованных гранями, соединенными между собой по ребрам (фиг. 1). Каждый из фрагментов 1 состоит из квадратной грани 2, расположенной в центре фрагмента 1, соединенной четырьмя гранями 3, между которыми расположены треугольные грани 4, образующие на развертке квадрат 5 (фиг 2). Фрагменты 1 соединены между собой по ребрам 6 с помощью соединительной ленты 7, состоящей из граней 8, которая объединяет фрагменты 1 с образованием структуры заполнителя (фиг. 1).

По диагонали 9 квадратов 5, образованных треугольными гранями 4, и их сторонам 10 (фиг. 2), граничащим с соединительной лентой 7, выполнены щелевые прорези 11 (фиг. 2), причем треугольные грани 4 в сложенном состоянии закреплены на гранях 8 соединительной ленты 7 с перекрытием щелевых прорезей 11 (фиг. 1, фиг. 4).

Складчатый заполнитель изготавливают следующим образом.

На формообразующую оснастку выкладывают плоский лист заготовки, состоящий, например, из препрега ВПС 33. Производят разметку исходного материала заполнителя, прорезают по разметке по диагонали 9 и сторонам 10 квадратов 5 (фиг. 2).

Осуществляют нагрев вдоль линий разметки до пластичного состояния полимерного материала, при этом грани остаются в твердом состоянии. Производят формообразование плоской заготовки гибкой-складыванием по линиям разметки (фиг. 3) с помощью трансформирующих матриц до получения заданной геометрии заполнителя. Для сохранения геометрической формы ячеек заполнителя в ортогональных направлениях и сохранения возможности укладки на поверхность двойной кривизны каждую треугольную грань 4 присоединяют и фиксируют на смежных гранях 8 (фиг. 4) соединительной ленты 7 клеем для склеивания, например - ВК 3, перекрывая щелевые прорези 11, образовавшиеся в процессе складывания между гранями 8 соединительной ленты 7 и гранями 3 фрагмента 1 (фиг. 3, фиг. 4). После остывания по линиям сгиба полимерный материал затвердевает и форма заполнителя окончательно фиксируется (фиг. 1).

Конструкция складчатого заполнителя имеет более высокую плотность заполнения ячейками, так при угле 90° между квадратной гранью 2 и гранями 3 достигается максимальная плотность заполнения. При выкладывании заполнителя на криволинейную поверхность угол между ребрами граней 3 увеличивается в зависимости от радиуса кривизны поверхности с сохранением устойчивости и несущей способности конструкции в ортогональных направлениях.

Заявленная конструкция складчатого заполнителя по сравнению с прототипом сохраняет устойчивость заполнителя за счет сохранения геометрической формы элементов ячейки в ортогональных направлениях при приложении нагрузки, имеет более высокую плотность заполнения ячейками, обеспечивает высокую несущую способности ячеек в ортогональных направлениях.

Указанные технические результаты, достигаемые совокупностью заявленных существенных признаков, обеспечивают в целом повышение жесткости конструкции складчатого заполнителя с сохранением возможности укладки на поверхность двойной кривизны для формообразования криволинейных панелей.

Складчатый заполнитель панели, состоящий из повторяющихся ячеистых фрагментов, образованных гранями, соединенными между собой по ребрам, каждый из фрагментов состоит из квадратной грани, расположенной в центре фрагмента, соединенной четырьмя гранями, между которыми расположены треугольные грани, образующие на развертке квадрат, при этом фрагменты соединены между собой по ребрам с помощью соединительной ленты, состоящей из граней, которая объединяет фрагменты с образованием структуры заполнителя, отличающийся тем, что по диагонали квадратов, образованных треугольными гранями, и их сторонам, граничащим с соединительной лентой, выполнены щелевые прорези, причем в сложенном состоянии треугольные грани закреплены на гранях соединительной ленты с перекрытием щелевых прорезей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к способу строительства энергоэффективных, экологически безопасных сооружений. Технической задачей предлагаемого изобретения является создание способа строительства экологичного сооружения, который позволил бы сократить номенклатуру изготавливаемых и комплектующих изделий, создать унифицированные модульные элементы, за счет применения которых сократить расходы листового материала, отходы производства и повысить производительность труда, а именно создать унифицированные модульные элементы для стен, перекрытий, покрытий, кровли, из которых было бы возможно строительство различных зданий и сооружений, как малоэтажных, так и жилых повышенной этажности, промышленных зданий.

Изобретение относится к сборному строительному элементу в форме балки, содержащему полку и две стенки, а также к образованному из него элементу конструкции. .

Изобретение относится к области строительства, а именно слоистым теплоизоляционным изделиям, используемым в ограждающих конструкциях, в обшивках зданий и сооружений.

Изобретение относится к авиационной промышленности и применяется для изготовления различных перегородок, используемых для обшивки салонов самолетов. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к внутренним перегородкам. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам непрерывного изготовления плоских и пространственных сотовых структур, арматурных сеток и сетчатых конструктивных систем.

Изобретение относится к строительству и может использоваться при производстве сотового заполнителя для панелей, изготовлении пространственных арматурных сеток, а также при создании сетчатых покрытий, каркасов, декоративных решеток и ограждений.

Изобретение относится к области строительства, в частности к слоистым теплоизоляционным изделиям, используемым преимущественно в ограждающих конструкциях, в обшивках зданий и сооружений.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к плоским и кривым трехслойным панелям с ячеистым заполнителем и может быть использовано в качестве конструкционного материала при изготовлении рефлекторов зеркальных антенн, различных оболочек и поверхностей двойной кривизны в самолетостроении, судостроении и строительстве.

Изобретение относится к способу изготовления сотового заполнителя из стеклоткани и может быть использовано в ракето-, самолето- и судостроении, строительной, мебельной и упаковочной промышленности при изготовлении трехслойных конструкций сложной кривизны.

Изобретение относится к области шумозащитных панелей и касается способа изготовления керамической шумозащитной панели изогнутой формы. Способ включает следующие операции: пропитку волоконной структуры, определяющей сотовую структуру, смолой-прекурсором керамики; полимеризацию смолы-прекурсора керамики при удержании волоконной структуры на устройстве, форма которого соответствует изогнутой форме окончательно получаемой сотовой структуры; прикрепление к сотовой структуре первой и второй обшивок; каждая из обшивок представляет собой волоконную структуру, пропитанную смолой-прекурсором керамики, и обе обшивки прикрепляются к указанной сотовой структуре до или после полимеризации смолы указанных обшивок; пиролизацию собранного узла, включающего в себя сотовую структуру с первой и второй обшивками; и уплотнение указанного узла посредством химической инфильтрации в паровой фазе.

Силовая кессонная конструкция содержит верхние и нижние композитные комплексные сэндвичевые панели. Панели включают листовые обшивки, образующие сэндвичевую конструкцию с одним или более заполнителями и смежными плотными пакетами, ориентированными в аксиальном направлении.

Изобретение относится к летательным аппаратам и касается конструкции турбореактивного двигателя и гондолы двигателя. Внутренняя стенка гондолы включает в себя монолитную слоистую конструкцию на основе суперпластического формообразования и диффузного связывания, Монолитная слоистая конструкция содержит сердцевину, расположенную между первым и вторым облицовочными листами с образованием слоистой конструкции.

Изобретение относится к облегченным акустическим структурам. Акустический субстрат включает в себя по существу открытый внутренний и внешние облицовочные слои.

Изобретение относится к конструктивным деталям и касается многослойной детали, используемой в качестве плоского элемента механического транспортного средства. Деталь содержит по меньшей мере один серединный слой и по меньшей мере два волокнистых слоя, причем на верхнюю и/или нижнюю сторону по меньшей мере одного из волокнистых слоев нанесен по меньшей мере один матричный материал, при этом матричный материал нанесен в разных количествах и/или в виде разных типов матричного материала по меньшей мере на два из волокнистых слоев и/или с верхней, и/или нижней стороны по меньшей мере одного из волокнистых слоев.

Изобретение относится к изготовлению многослойных материалов с сотовым сердечником для применения в автомобильных конструкциях. Способ изготовления полуобработанного изделия с сотовым сердечником для изготовления многослойной детали включает: обеспечение сотового сердечника, смачивание сотового сердечника в зоне деформации стенок сотового сердечника, сморщивание сотового сердечника в зоне деформации, при этом смачивание сотового сердечника выполняют путем его окунания в заполненную жидкостью емкость, причем зона деформации расположена в концевой области стенок сотового сердечника.

Изобретение относится к многослойным звукопоглощающим панелям с сотовым заполнителем резонансного типа, гасящим звуковые колебания, создаваемые газовыми потоками и их нагнетателями, и предназначено для использования в области авиакосмической техники, транспортной техники, радиотехники, строительства, например, в качестве звукопоглощающих панелей при изготовлении проточных трактов современных авиационных турбореактивных двигателей.

Изобретение относится к шумопоглощающим конструкционным материалам и касается панели с гофрированным и сотовым заполнителем. Панель включает гофрированный и сотовый заполнители, перфорированную и сплошную обшивки, заполнитель из перфорированного и гофрированного материала, состоящий из чередующихся междцу собой верхних и нижних гофрированных полос, верхние гофрированные полосы заполнителя соединены с сеткой, при этом сотовый заполнитель расположен между сеткой и перфорированной обшивкой и связаны между собой.

Изобретение относится к способу изготовления ячеистого сотового заполнителя, из композиционных материалов для двух-, трехслойных панелей и оболочек из препрега. Изобретение может использоваться для изготовления изделий с высокой удельной прочностью в авиационной, ракетно-космической, строительной, автомобильной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к конструкциям заполнителей, применяемых в различных областях промышленности, в частности, для изготовления многослойных панелей. Складчатый заполнитель панели состоит из повторяющихся ячеистых фрагментов, образованных гранями, соединенными между собой по ребрам. Каждый из фрагментов состоит из квадратной грани, расположенной в центре фрагмента, соединенной четырьмя гранями, между которыми расположены треугольные грани, образующие на развертке квадрат. Фрагменты соединены между собой по ребрам с помощью соединительной ленты, состоящей из граней, которая объединяет фрагменты с образованием структуры заполнителя. При этом по диагонали квадратов, образованных треугольными гранями, и их сторонам, граничащим с соединительной лентой, выполнены щелевые прорези, причем в сложенном состоянии треугольные грани закреплены на гранях соединительной ленты с перекрытием щелевых прорезей. Технический результат состоит в сохранении устойчивости заполнителя за счет сохранения геометрической формы формообразующих элементов ячейки в ортогональных направлениях при приложении нагрузки, в повышении несущей способности заполнителя, а также в увеличении плотности заполнения площади заполнителя ячейками. 4 ил.

Наверх