Устройство для пропитки волокнистых армирующих материалов

Устройство для пропитки волокнистых армирующих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУ6ЛИН аа (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3806843/23-05 (22) 29.10.84 (46) 30.05.86. Бюл. Ф 20 (71) Ленинградский ордена Ленина н ордена Красного Знамени механический институт (72) А.Ф.Конохов, В.В.Полтавцев, N.Ñ.Утков и Л.М.Шилимов (53) 678.057.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 398408, кл. В 29 G 7/00, 1972. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОПИТКИ ВОЛОКНИСТЫХ АРМИРУК61ИУ- МАТЕРИАЛОВ, содержащее отпускной механизм, ванну с пропиточным роликом, расположенные на ее входе н выходе направляющие (584 В 29 В 15 12 В 05 ролики, образующие зазор для прохода материала, плоские постоянные магниты, камеру сушки и отборочный механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыпения качества пропитки, оно снабжено двуплечим рычагом из немагнитного материала, на плечах которого смонтированы пропиточный и расположенный на выходе из ванны направляющий ролики, выполненные в виде радиальных постоянных магнитов с величиной и направлением магнитного потока между ними, аналогичными величине и направлению магнитного потока между плоскими постояннмии магнитами.

Тогда У = В2,с, 2S

2ь, откуда В2 = В, Г с (Р = 2В ° пд — — -- Ф !

"- a д

1 1

Изобретение относится к оборудова. нию для изготовления изделий из волокнистых композиционных материалов, например стекло- и углепластика, а именно к устройствам для пропитки длинномерных материалов типа углеродных или борных волокон.

Цель изобретения — повышение качества пропитки.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство для пропитки волокнистых армирующих материалов методом окунания содержит отпускной механизм

1 обрабатываемого материала типа углеродных или борных волокон пропиточной ванны 2 со связующим и помещенным в него пропиточным роликом 3, расположенные на входе в ванну 2 и на выходе иэ нее ролики 4 и 5, плоские постоянные магнитй 6, камеру 7 сушки и отборочный механизм 8. Пропиточный 3 и направляющий ролик 5, расположенный на выходе из ванны 2, выполнены в виде радиальных постоянных MBFHHToB известной конструкции, например, имеющих наружные и внутренние ферромагнитные оболочки, между которыми размещены радиально намагниченные кольца из феррита бария марок

2,3 БА или 2,8 БА. Наружные диаметры роликов 3 и 5.равны и выбираются в зависимости от типа пропитываемого материала, пропорционально его жесткости. Ролики 3 и 5 смонтированы на рычаге 9 из немагнитного материала, подпружиненном пружиной 10 с одного конца и контактирующем с толкателем

ll, взаимодействующим с кулачком !2, вращающимся посредством цепной передачи 13 от отборочного механизма 8.

Ролики 3 и 5 имеют параметры величины и направления магнитного потока между ними, соответствующие аналогичным параметрам плоских постоянных магнитов 6.

Магнитный поток 9< в межполюсном зазоре плоских постоянных магнитов

6 зависит как от намагниченности на поверхности полюсов, так и от некоторых геометрических параметров укаэанной системы, а именно: длины магнитов, ширины с, величины зазора ь между ними и определяется по формуле

234201 3

Для повышения прочностных свойств пропитываемых материалов необходимо, чтобы магнитные потоки, пронизывающие арматуру, на всем протяжении магнитной обработки оставались практически неизменными (оптимальными) по величине и направлению. В противном случае магнитная обработка может привести к обратному эффекту, т.е. !

6 к увеличению краевого угла смачиваемости и снижению конечных прочностных свойств вследствие немонотонного периодического характера влияния на них напряженности магнитного поля.

15 Чтобы величина и направление магнитного потока, воздействующего на пропитываемый материал, сохранялись неизменными на всем протяжении магнитной обработки необходимо равенство

20 магнитных потоков, и Р плоских постоянных магнитов 6 и роликов 3 и

5, т.е. и зависит от магнитной индукции поверхностей полюсов, рабочего зазора

ЗО и длины плоских постоянных магнитов

6 основной системы.

Вводя геометрический параметр

Ь, m =, получим: В = 2m В, получим: В = 2m В

Таким образом, для каждых вполне определенных плоских магнитов 6 существует только одно значение В век2 тора индукции поверхности радиально

4б намагниченных роликов 3 и 5.

Зазор ь между роликами 3 и 5 также зависит от коэффициента m, кроме того, он зависит от диаметра d роликов. Отношение зазора Л к диаьфтру

4 d роликов определяется выражением г (f -1)

1 2 2иФ

Устройство работает следующим образом.

Армнрующий материал под действием отпускного механизма 1 проходит через пропиточную ванну 2, огибая пропиточный 3 и направляющий 5 магнитные ролики, и поступает в рабочий зазор плоских постоянных магнитов 6, а затем через сушильную камеру 7 на отборочный механизм 8. Одновременно

1234201

Составитель М.Осипова

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор Л.Пилипенко

Редактор А.Ревин

Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2943/19

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 механизм 8, например, посредством цепной передачи 13 приводит во вращение кулачок 12, который сообщает возвратно-поступательное движение толкателю 11, который воздействует на прижатый к нему пружиной 10 рычаг

9 и заставляет последний качаться вокруг оси О,. Вместе с рычагом 9 качаются закрепленные на нем пропиточный 3 и направляющий 5 ролики. При этом пропиточный ролик 3 заставляет армирующий материал совершать возвратно-поступательное движение в трансверсальном направлении в связующем, причем натяжение этого материала периодически уменьшается практически до нуля, что способствует улучшению условий проникновения связующего в глубину распущенной капилярно-волокнистой системы арматуры.

Постоянное магнитное поле поверхности роликов 3 воздействует на молекулы связующего, создавая эффект "магнитного давления" и улучшая условия смачиваемости связующим армирующего материала Х. Так как величина и направление магнитного потока относительно движущегося материала остается постоянным от начального момента пропитки до выхода материала из рабочего зазора ь, постоянных магнитов 6, то указанный эффект проявляется в течение всего этого периода. Качающийся на рычаге 9 магнитный ролик 5 сообщает движущемуся материалу дополнительные колебательные ускорения в траисверсальном направлении, а возникающие при этом динамические и инер.ш онные силы, воздействуя на волокна материала и частицы связующего в нормальном направлении к его поверхности, способствуют проникновению связующего внутрь волокон, и следовательно, уменьшению пористости и повышению качества пропитки. Величина перемещения рычага 9 должна быть равна или меньше величины зазора д, плоских постоянных магнитов 6.

10 Определенное значение намагниченности В роликов 3 и 5 и зазора а г между ними обеспечивают постоянство параметров магнитной обработки на всем ее протяжении, позволяют продлить время обработки,.проводя ее с начальной фазы соприкосновения армирующего материала со связующим до

его поступления в камеру 7 сушки, что способствует улучшению условий смачивания армирующего материала полимерным связующим за счет уменьшения краевых углов смачивания и, следовательно, повышению качества пропитки, 25

Использование предлагаемого устройства (по сравнению с известнымн) улучшает качество пропитки арматуры связующим за счет удлинения зоны магЗО нитной обработки, реализации технологического "полоскания" и улучшении условий проникновения связующего внутрь арматуры путем сообщения ей ускорения колебательного движения, т.е. дополнительных сил, действующих

35 в трансверсальном направлении на частицы связующего и элементы арматуры в период ее движения в зазоре пост ных магнитов