Устройство для намотки изделий из армированных полимерных материалов

Устройство для намотки изделий из армированных полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АРМИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающее оправку , раскладчик арматуры и установленные шарнирно в зоне намотки разноименными полюсами друг к другу постоянные магниты , один из которых расположен с внешней стороны оправки и жестко соединен с раскладчиком арматуры, а другой - внутри нее с возможностью перемещения, отличающееся тем, что, с целью расширения номенклатуры изготавливаемых изделий и повышения их качества, оправка снабжена установленным внутри нее на подшипниках неподвижным резервуаром, заполненным жидкостью , в которую погружено плавающее немагнитное тело, несущее внутренний постоянный магнит. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что неподвижный резервуар соединен с повышающей после каждого прохода раскладчика в нем ypOBipHb жидкости на величину, соответствующую толщине слоя арматуры, насосной станцией периодического действия. S (Л сд ю 4 О Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(1) В 29 Р 2 ю

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3505048/23-05 (22) 27. 10.82 (46) 07.11.83. Бюл. № 41 (72) Г. В. Алексеев, А. Ф. Конохов, А. P. Романов, Д. А. Романов и В. В. Полтавцев (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (53) 678.057.94 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 569454, кл. В 29D 23/12, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 612814, кл. В 29 D 23/12, 1976 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ АРМИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающее оправку, раскладчик арматуры и установленные шарнирно в зоне намотки разноименными полюсами друг к другу постоянные магÄÄSUÄÄ 1052406 А ниты, один из которых расположен с внешней стороны оправки и жестко соединен с раскладчиком арматуры, а другой — внутри нее с возможностью перемещения, отличающееся тем, что, с целью расширения номенклатуры изготавливаемых изделий и повышения их качества, оправка снабжена установленным внутри нее на подшипниках неподвижным резервуаром, заполненным жидкостью, в которую погружено плавающее немагнитное тело, несущее внутренний постоянный м а гн ит.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что неподвижный резервуар соединен с повышающей после каждого прохода раскладчика в нем уровень жидкости на величину, соответствующую толщине слоя арматуры, насосной станцией периодического действия.

1052406

Изобретение относится к производству высокопрочных оболочек из армированных полимерных материалов, например стекло-, угле-, боро- и органопластиков, методом намотки и может быть использовано при изготовлении, например, корпусов глубоководных аппаратов, баллонов высокого давления и т.д.

Известно устройство для намотки изделий из армированных полимерных материалов, включающее оправку, раскладчик арматуры и установленные шарнирно в зоне намотки разноименными полюсами друг к другу магниты, один из которых расположен с внешней стороны оправки, а другой — внутри ее (1).

Это устройство можно использовать для намотки изделий из армированных полимерных материалов, совмещенной с одновременной магнитной обработкой, однако это связано с необходимостью перемещения оправки с наматываемым изделием относительно магнитов, что требует усложнения конструкции и значительных энергозатрат.

Наиболее близким к изобретению является устройство для намотки изделий из армированных полимерных материалов, включающее оправку, раскладчик арматуры и установленные шарнирно в зоне намотки разноименными полюсами друг кдругу постоянные магниты, один из которых расположен с внешней стороны оправки и жестко соединен с раскладчиком арматуры, а другой — внутри нее с возможностью перемещения. В данном устройстве внутренний магнит перемещается по направляющей, расположенной вдоль образующей оправки за счет сил магнитного сцепления с наружным магнитом. Устройство просто по конструкции, снижает энергозатраты и повышает качество изделий за счет магнитной обработки (2).

Однако возможность использования указанного устройства ограничена из-за того, что внутренний магнит имеет только одну степень свободы и может совершать только возвратно-поступательное движение по направляющей, расположенной вдоль образующей оправки. При изготовлении изделий сложной формы, например сферической или кокона, наматываемых жгутом методом косой перекрестной намотки, раскладчик арматуры вместе с наружным магнитом перемешается относительно образующей оправки под изменяющимися углами по замкнутой сложной траектории, при этом внутренний магнит, движущийся за счет магнитного сцепления с наружным, заклинивается на направляющей, расположенной вдоль образующей оправки.

Кроме того, в процессе намотки изделий, особенно толстостенных, изменяется величина межполюсного зазора между наружным и внутренним постоянными магнитами и соответственно напряженность постоянного

55 магнитного поля, что ведет к снижению качества изготавливаемых изделий.

Целью изобретения является расширение номенклатуры изготавливаемых изделий и повышение их качества.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем оправку, раскладчик арматуры и установленные шарнирно разноименными полюсами друг к другу постоянные магниты, один из которых расположен с внешней стороны оправки и жестко соединен с раскладчиком арматуры, а другой — внутри нее с возможностью перемещения, оправка снабжена установленным внутри нее на подшипниках неподвижным резервуаром, заполненным жидкостью, в которую погружено плавающее немагнитное тело, несущее внутренний постоянный магнит.

Кроме того, неподвижный резервуар соединен с повышающей после каждого прохода раскладчика в нем уровень жидкости на величину, соответствующую толщине слоя арматуры, насосной станцией периодического действия.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, поперечный разрез; на фиг. 2 то же, продольный разрез.

Устройство содержит немагнитную полую оправку 1, внутри которой с зазором смонтирован на подшипниках 2 неподвижный резервуар 3 изготовленный также из немагнитного материала и соединенный патрубком 4 с насосной станцией периодического действия (не показана). Резервуар 3 наполнен жидкостью, например машинным или индустриальным маслом, в которую погружено плавающее немагнитное тело 5, выполненное, например, в виде полого цилиндра или усеченной сферы, поддерживающее над зеркалом жидкости соединенный с ним внутренний постоянный магнит 6, изготовленный, например, из ферритового магнитотвердого материала.

Наличие внутреннего неподвижного резервуара 3 обеспечивает горизонтальность уровня поверхности жидкости независимо от скорости вращения оправки 1, что невозможно при заполнении непосредственно оправки жидкостью, а его соединение с насосной станцией периодического действия позволяет регулировать уровень жидкости в резервуаре и, следовательно, расстояние от плавающего тела 5 и связанного с ним внутреннего магнита 6 до внутренней поверхности оправки 1. Расположение внутреннего магнита 6 на плавающем теле 5 дает возможность свободного перемещения в горизонтальной плоскости, а также вращения вокруг трех взаимно перпендикулярных осей.

Над оправкой 1 установлен внешний постоянный магнит 7, жестко связанный с раскладчиком 8 арматуры, выполненным из немагнитного материала. Внутренний 6 и внешний 7 постоянные магниты расположе052406

3 ны по обе стороны немагнитной оправки 1 разноименными полюсами навстречу друг другу и ориентированы относительно укладываемой арматуры под требуемым углом, например в пределах 7 — 22 .

Работа устройства происходит следующим образом.

На вращающуюся оправку 1 наматывают пропитанную связующим арматуру, например стекложгут. В процессе намотки раскладчик 8 совершает движение вдоль оправки 1 либо возвратно-поступательное, например при намотке цилиндрйческих оболочек, либо по сложной замкнутой траектории, например типа лемнискаты Бернулли при косой перекрестной намотке оболочек типа «кокон». Вместе с раскладчиком 8 движется закрепленный на нем наружный постоянный магнит 7. Внутренний постоянный магнит 6 не имеет собственного привода и движется вместе с жестко соединенным плавающим телом 5 над поверхностью жидкости, заключенной в неподвижный резервуар 3, смонтированный внутри оправки 1 на подшипниках 2, за счет магнитного сцепления с наружным постоянным магнитом 7, повторяя его траекторию. При этом зазор между магнитами остается .неизменным в период формования одного слоя арматуры изделия 9 за счет того, что плавающее тело 5 имеет возможность как плоско-параллельного перемещения по поверхности жидкости, так и вращения вокруг трех взаимно перпендикулярных осей за счет крена. Уровень жидкости в резервуаре 3 перед началом формования устанавливают минимальным и обеспечивают оптимальный зазор между постоянными магнитами 6 и 7. После формования каждого слоя арматуры включается насосная станция периодического действия, соединенная с резервуаром 3, уровень жидкости повышается, плавающее те10 ло 5 вместе с внутренним магнитом 6 подвсплывает на величину, компенсирующую удаление наружного магнита 7 вместе с раскладчиком 8 от поверхности оправки на толщину отформованного слоя арматуры, сохраняя неизменным величину зазора между магнитами 6 и 7 и, следовательно, постоянство режимов магнитной обработки.

Цикл повторяется до формования изделия 9 с необходимой толщиной стенки.

Предлагаемое устройство обеспечивает изготовление изделий, совмещенное с магнитной обработкой материала, не применяя сложных кинематических цепей для реализации практически любых траекторий внутреннего магнита, и повышает их качество

25 за счет повышения удельной прочности, прочности при межслоевом сдвиге и трансверсальном отрыве за счет обеспечения постоянного заданного зазора между магнитами в течение всего процесса формования.!

052406

Составитель М. Осипова

Редактор Л. Гулько Тепрел И. Берес Корректор А. Ференц

Заказ 8764/12 Тираж 547 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва. Ж--35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4