Способ измерения межслойного давления в изделии,выполненном из слоистых композиционных материалов при их намотке на оправку

Способ измерения межслойного давления в изделии,выполненном из слоистых композиционных материалов при их намотке на оправку

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕЖСЛОЙНОГО ДАВЛЕНИЯ В ИЗДЕЛИИ, ВЫПОЛНЕННОМ ИЗ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ НАМОТКЕ НА ОПРАВКУ, заключающийся в том, что после намотки каждого слоя из .меряют контактное давление слоев на оправку и по разности давлений определяют межслойное давление, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, давление измеряют в равномерно распределенных по периметру оправки зонах, количество которых соответствует количеству наматываемых слоев, а после намотки каждого слоя изолируют соответствуюп ую измеряемую зону от давления, оказываемого последующими слоями.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3403062/28-12 (22) 17.02.82 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) В. А. Барынин, М. Н. Бокин, В. Г. Гусар, Л. А. Егоров, В. Д. Протасов, В. И. Смыслов, И. И. Соколова и В. К. Иванов (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (53) 531.787. (088.8) (56) 1. Отчет № У 38132, Ленинградский механический институт, 1980. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕЖСЛОИНОГО ДАВЛЕНИЯ В ИЗДЕЛИИ, ЗЬ11 G 01 1 13 00; G О1 L13 06

ВЫПОЛНЕННОМ ИЗ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИХ

НАМОТКЕ НА ОПРАВКУ, заключающийся в том, что после намотки каждого слоя измеряют контактное давление слоев на оправку и по разности давлений определяют межслойное давление, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, давление измеряют в равномерно распределенных по периметру оправки зонах, количество которых соответствует количеству наматываемых слоев, а после намотки каждого слоя изолируют соответствующую измеряемую зону от давления, оказываемого последующими слоями.

Изобретение относится к способам измерения давления и может быть использовано для контроля межслойного давления при изготовлении изделий из слоистых композиционных материалов при их намотке на оправку, в том числе при выборе оптимальных параметров (натяжения) намотки.

Известен способ измерения межслойного давления в изделии, выполненном из слоистых композиционных материалов при их намотке на оправку, заключающийся в том, что после намотки каждого слоя измеряют контактное давление слоев на оправку и по разности давлений определяют межслойное давление. Для измерения контактного давления в тело оправки устанавливают датчик давления и регистрируют контактное давление «а оправку после намотки каждого очередного слоя (1).

Недостатком известного способа является низкая точность измерения межслойного давления, обусловленная тем, что при измерении не учитывают изменение давления, вызванное ползучестью арматуры и обжатием вышележащими слоями нижележащих.

Целью изобретения является повышение точности измерения межслойного давления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в том, что после намотки каждого слоя измеряют контактное давление слоев на оправку и по разности давлений определяют межслойное давление, давление измеряют в равномерно распределенных по периметру оправки зонах, количество которых соответствует количеству наматываемых слоев, а после намотки каждого слоя изолируют соответствующую измеряемуе зону от давления, оказываемого последующими слоями.

Измерение давления в зонах на оправке, соответствующих наматываемым слоям, и изолирование этих зон от давления последующих слоев позволяет контролировать давление, оказываемое каждым слоем на оправку, и изменение давления слоев в процессе намотки, и тем самым более точно определять межслойное давление.

На фиг. 1 представлена конструкция оправки и зоны измерения давления; на фиг. 2 — опорное перекрытие, изолирующее соответствующие зоны измерения давления; на фиг. 3 — график зависимости давления слоев от числа слоев и времени.

Данный способ реализуется следующим образом.

В оправку 1 в зонах измерения давления устанавливают датчики 2 давления.

Датчики 2 размещены в оправке 1 радиусом К д равномерно по ее периметру в каждой зоне измерения давления, число которых соответствует количеству наматывае30

55 мых слоев. В качестве датчиков контактного давления используют индуктивные датчики с мембранами. На оправку 1 наматывают с определенным натяжением первый слой композиционного материала 3. С датчиков 2 с помощью регистрирующей аппаратуры (не показана) снимают показания величины давления, оказываемого первым слоем. После намотки слоя первого материала величина давления, снимаемого с датчиков, одинакова.

Перед намоткой второго слоя материала на датчик, соответствующий первому слою, устанавливают опорное перекрытие 4, которое изолирует этот датчик от давления последующих слоев материала. Опорное перекрытие (фиг. 2) представляет собой квадратную пластину со стороной а, площадь поверхности которой больше рабочей поверхности датчиков давления.

Пластина изогнута по радиусу R, равному внешнему радиусу перекрываемого слоя Rcn материала, а ее толщина 8 должна быть соизмерима с толщиной наматываемого слоя. В углах пластины со стороны, обрагценной к оправке, закреплены конусообразные опоры, высота которых 1 равна суммарной толщине слоев, намотанных до установки соответствующего опорного перекрытия.

Затем наматывают второй слой материала. Датчики давления, кроме первого, измеряют давление, оказываемое двумя слоями. После намотки второго слоя опорное перекрытие устанавливают на второй датчик. Двлее аналогично производят намотку следующих слоев материала и устанавливают на соответствующие датчики опорные перекрытия.

На фиг. 3 представлена зависимость давлений слоев q„îò числа слоев N и времени t. После намотки первого слоя первый датчик фиксирует в момент времени давление, равное „„. За время 7, равное времени наматывайия второго слоя, давление, фиксируемое первым датчиком, изменяется до g,„,. После намотки второго слоя из-за обжатия первого слоя вторым давление первого слоя дополнительно уменьшается на величинуЛ „„. Вторым датчиком фиксируется давление двух слоев, равное q . 3a время наматывания третьего слоя давЛение, фиксируемое первым датчиком, изменяется до "„, а давление, фиксируемое вторым н датчиком, изменяется до q После намотки третьего слоя из-за обжатия первого и второго слоев третьим слоем давления, фиксируемые первым и вторым датчиками, дополнительно соответственно изменится на ау„„ и Лg к . Третьим датчиком фиксируется давление трех слоев, равное а, Анало " з гично фиксируется давление от других датчиков.

1075097 хд

Ôû.5

Составитель В. Морозов

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 230/34 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Межслойное давление между двумя любыми слоями определяется следующей зависимостью.

Ь9иц = %и Чн гДе Як, 1 „ — величины Давлений, фиксиРУемые соответственно 1 и 1 датчиками в заданный момент времени, причем i = 1,2, ...,К слоев, j = i+n, где и - число промежуточных слоев.

Использование изобретения цозволяет повысить точность измерения межслойного давления в изделии, выполненном из слоистых материалов при их намотке на оправку.