Устройство для намотки тороидальных оболочек

 

О П И C А Н И Е Р34823I9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сон3а Сооо3сннн

Сскиалнстичеснин республик (61) Дополнительное к акт. свпд-ву (22) Заявлено 16.05.74 (21) 2026766/23-5 с присоединением заявки Ме (23) 11риоритст

Опубликовано 30.08.75. Бюллетень М 32

Дата опубликования огисания 08.12.75 (51) М. Кл. В 29d 23/00

Государстве33ный комитет

f. oâå Tà М33нистров СССР но делам 33зобретений н отнрытнй (53) УДК 678.057 9 (088.8) (72) Лвторы изобретения

В. И. Захаров, В. й. Колесник и К. П. Соломин

Отделение стеклопластиков Всесоюзного электро института имени В. И. Ленин,а (71) Заявитель (54) УС1РО1;1С1ВО ДЛЯ HAjiKiTjj(h -ОРО1,1ДДЛ

ОБОЛОЧЕК

)I303)j)3 тонне относится к тск3)нкс изготовления стсклопластиковых изделий и предназначено для намотки тороидальных оболочек.

Известны устройства для намотки тороидальпых оболочек, вращающиеся тороидальные оправки которых через привод кинематически связаны с кареткой орбитального нитеукл адчика.

Однако такие устройства укладывают витки в одном направлении, d поэтому не обеспечиl3.3Io t равновесности наматываемой структуры, ч3о яв.)я Teil необходимым условием в случае намотки стеклопластиковой оболочки. Кроме того, при намотке на тороидальную оправку число витков, укладываемых на внешнюю и внутреннюю поверхность тора, одинаково, а разница в площади этик поверхностей настолько велика, что при одинаковых ширине жгута и угле наклона внешняя поверхность покрывается лишь частично, тогда как внутренняя уже полностью закрыта. Следовательно, чтобы обеспечить равномерное распределение стекловолокна по поверхности, необходимо изменять угол намотки в зависимости от положения укладчика относительно сечения тора, что в известном устройстве невозможно.

К недостаткам известных устройств следует также отнести малый объем шпули, ограничивающий запас наматываемого материала.

4елью изобретения является обеспечение возможности создания равновесной перекрестной структуры, позволяющей максимально использовать высокую несущую способность стекловолокна и, следовательно, получать наиболее прочные изделия, а также распределение стекловолокна по поверхности оправки с соблюдением условий равновесия витка.

Достигается это тем, что нитеукладчик предлагаемого устройства выполнен в виде двух подвижно установленных на самостоятельных орбитальных направляющих независимых кареток, каждая из которых кинематичсски, например гибкой передачей, связана с одним из двух, выполненных разноименными по направлению передаваемого крутящего момента, ведущих звеньев установленного между приводом и нитеукладчиком дифференциала, ведомое звено которого кпнематически, например направляющими роликами, связано с тороидальной оправкой.

Каждая из кареток выполнена в виде последовательного ряда шарнирно связанных между собой платформ, на которых установлены шпули с нитями, пропиточное и направляющее устройства;.а ведущие звенья ди<рференциала кинематически связаны между собой через кривошипно-шатунный механизм.

На фиг. 1 схематично изображено предлазо гаемое устройствд для намотки тороидальных

482319

i0

i5

65 оболочек, вид сбоку вдоль оси вращения тороидальной оправки; на фиг. 2 — сечение по

А — А на фиг. 1.

Устройство для намотки тороидальных о6оcove!< состоит из станины, оправки, укладчика и привода. Станина (на чертеже не пок>!зана) несет на себе основные узлы устройства.

Тороидальная оправка 1 располо>кена вертикально, кинематически включена в привод устройства и является ведомым звеном фрикционной передачи, ведущее звено которой— ролики 2 с ребордами.

Укладчик выполнен в виде системы из двух кареток и направляющих 3 со съемной частью для установки оправки в устройство, Каждая каретка представляет собой последовательный ряд подвижно установленных на направляющей 3 и шарнирно связанных между собой платформ 4, на первой из которых — нитеводителе 5 — крепится направляющее и формующее жгут устройство 6, на второй — пропиточная ванночка 7, имеющая направляющее устройство 8 с ножами 9 для регулирования натяжения жгута, на последующих же платформах — шпулярниках 10 — с помощью устройства 11, снабженного регулируемым дисковым тормозом, установлены шпули 12.

Платформы 4 приводятся в движение гибкими передачами (на черте>ках не показаны).

Ведущее звено 13 каждой из передач связано с одним из двух, выполненных разноименными по направлению передаваемого крутящего момента ведущих звеньев дифференциала 14, связанного через редуктор 15 с электродвигателем 16. Между ведущими звеньями дифференциала установлен шатунно-кривошипный механизм 17.

Устройство работает следующим образом.

Тороидальная оправка 1 через съемную часть направляющих 3 устанавливается на ролики 2. Стекловолокно со шпуль 12 шпулярника 10 заправляется в направля!ощие устройства 6 и 8 ванночки 7 и ннтеводителя 5 и собирается в жгут, конец которого закрепляется на оправке 1. С включением привода вращение электродвигателя 16 передается через редуктор 15 на первое ведущее звено дифференциала 14 и от редуктора 15 через кривошипно-шатунный механизм 17 — на второе ведущее звено дифференциала. От дифференциала через звено 13 движение передается гибкой передаче, к которой последовательно крепятся платформы 4 шпулярника 10, пропиточной ванночки 7 и нитеводителя 5, которые движутся по замкнутым орбитальным направляющим 3. Ведомое звено дифференциала приводит во вращение ролики 2, передающие вращательное движение оправке 1.

При движении нитеукладчика по направляющей 3 стекловолокно, pQBMQTbIBàåìîå со шпуль, проходит ванночку 7, где пропитывается связующим. Вращающиеся шпули 12 притормаживаются регулируемыми тормозами устройства 11, в результате чего создается предварительное натяжение стекловолокна.

Пропитанные стеклонити проходят через ножи

9, снимающие излишки связующего и создающие определенное натяжение волокна, и поступают на нитеводитель, который формирует и укладывает па оправку жгут. Пропитка непосредственно при укладке жгута па оправку используется с целью получения структуры стеклопластика с возможно меньшим содер>капнем воздуха. Так как нитеукладчики дви>кутся синхронно один навстречу другому в диаметрально располо>кенных поперечных сечениях вращающегося тора, то укладываемые жгуты образуют перекрестную структуру.

Дифференциал 14 укладчика с помощью кривошипно-шатунного механизма 17 определяет относительное движение пптеукладчиков, которые, совершая движение вокруг вращающейся тороидальной оправки, формируют структуру оболочки с заданной анизотропией.

Вращение оправки создает условия для равномерного застильного распределения волокна по поверхности оправки. По достижении заданной толщины оболочки привод устройства останавливается, и оправка вместе с намотанной оболочкой снимается. Намотанная таким образом оболочка должна быть впоследствии заполимеризована, а оправка через просверленное отверстие удаляется из оболочки методом выплавления или вымывания.

Предмет изобретения

1. Устройство 1!л>! намотки торопдальных оболочек, преимущественно стекло:!ластиковых, торондальная оправка которого, установленная с возможностью вращения вокруг своей оси, через привод кинематически связана с орбитальныAI нитеук !ад iHKOii 0 T Jl H H ающееся тем, что, с целью создания равновесной структуры материала оболочки, ннтеукладчик выполнен в виде подви>кпо установленных на самостоятельных ороптал>пнях направля!Ощп независимых. кареток, каждая из которых кипематпчес:,н, например и!бко!! передачей, связана с одним нз двух, выполненных разноименными по направлению передаваемого крутящего момента, ведущих звеньев установленного между приводом и нитеукладчиком дифференциала, ведомое звено которого кинематически, например направляющими роликами, связано с тороидальной оправкой.

2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что каждая из карсток выполнена в виде последовательного ряда шарнирно связанных между собой платформ, па которых установлены шпулп с нитями, пропиточное н направляющее устройства.

3. Устройство по п. 1, отл ич а ю щееся тем, что, с целью изменения угла намотки по заданному закону, всдущие звенья дифференциала кинематически связаны ме>кду собой через кривошипно-шатунный механизм.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что орбитальные направляющие имеют съемную часть.

482319

А — А

Состаептел., С. Емельп ова ! с IãI oj) Lj. 4.!i. 1ø4î iîâã Гс < - с.I f. Л4прс; зпа

Корректор О. Творила

Тппотрафил, пр. СапсHoD3, 2

Заказ 2943/3 Изд.. % 1;60 Тира;к 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного по..ti "òåòà Совета i!»i, строп CCCP по делам кзот,)етевнй и отнрытпи

Москва, 7К-35, Раушская наб., д, 4, 5