Опорный шпангоут из композиционного материала

Опорный шпангоут из композиционного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству , а именно к силовым элементам. Цель изобретения - повышение прочности при упрощении технологии изготовления и снижение веса и расширение области применения . Опорный шпангоут образован из чередующихся концентрических слоев сплющенных корытообразных рукавов и нитей кольцевого армирования, расположенных по днищам корытообразных рукавов. Шпангоут представляет собой многоконтурную конструкцию с перемычками в виде хорд. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГО С УДАР СТВ Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1318760 (21) 4770516/33 (22) 15.12.89 (46) 07.03.92. Бюл. ¹ 9 (71) Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (72) В.Д. Протасов, В.В. Мерзляков, В.М.

Овчинников, Н.И. Акульшин, B.Н. Виноградов и Л.И. Касилова (53) 621.643.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1318760, кл. F 161 9/12, 1987.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления шахтных колодцев, контейнеров, а также в самолетостроении, судостроении и т.п.,является усовершенствованием известного устройства по авт.св . ¹ 1318760.

Цель изобретения — повышение прочности при упрощении технологии изготовления, снижение веса и расширение области применения шпангоутов.

На фиг. 1 изображен шпангоут с одной балкой, расположенной по хорде, общий вид; на фиг. 2 — дугообразная часть периметра дополнительных кольцевых корытообразных рукавов меньшей длины, скрепленная со слоями основного шпангоута; на фиг. 3 — сечение балки шпангоута; на фиг, 4 — шпангоут с одной балкой, вариант общего вида; на фиг. 5 — сечение балки. Ж,,1717896 А2 (si)s F 16 1 9/12, Е 04 С 3/29 (54) ОПОРНЫЙ ШПАНГОУТ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГОО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к строительству, а именно к силовым элементам. Цель изобретения — повышение прочности при упрощении технологии изготовления и снижение веса и расширение области и рименения, Опорный шпангоут образован из чередующихся концентрических слоев сплющенных корытообразных рукавов и нитей кольцевого армирования, располОженных по днищам корытообразных рукавов.

Шпангоут представляет собой многоконтурную конструкцию с перемычками в виде хорд. 7 ил, шпангоута; на фиг, 6 — шпангоут овальной формы с двумя балками, расположенными по хордам, вариант общего вида; на фиг. 7— шпангоут овальной формы с двумя балками, расположенными по хордам, вариант общего вида.

Шпангоут 1 (фиг. 1), образованный чередующимися концентрическими слоями сплющенных кольцевых рукавов корытообразного профиля 2 (фиг. 2) с непрерывными кольцевыми армирующими волокнами 3, расположенными по днищам корытообразных рукавов 2, снабжен скрепленными между собой чередующимися до пол нител ьн ыми кольцевыми корытообразными рукавами меньшей длины и нитей 5 кольцевого армирования, расположенных по днищам корытообразных рукавов 4. Часть периметра чередующихся кольцевых рукавов меньшей

1717896

55 длины и нитей 5 кольцевого армирования образуют балку 6 (фиг. 1 — 3) в виде хорды.

Другая дугообразная часть периметра чередующихся кольцевых рукавов 4 меньшей длины скреплена чередующимися концентрическими слоями сплющенных кольцевых рукавов корытообразного профиля 2 шпангоута 1.

Шпангоут с одной балкой в виде хорды по варианту(фиг. 4) содержит второй контур из скрепленных между собой чередующихся дополнительных кольцевых корытообразных рукавов меньшей длины, при этом часть периметра чередующихся кольцевых рукавов меньшей длины образует балку 7 (фиг. 4). Другая дугообразная часть периметра чередующихся кольцевых рукавов 8 меньшей длины скреплена с чередующимися концентрическими слоями сплющенных кольцевых рукавов корытообразного профиля шпангоута 1.

Таким образом, шпангоут имеет балку коробчатого замкнутого профиля (фиг. 5), образованную балкой 6 первого контура, которые скреплены между собой, Шпангоут 1 (фиг. 6) содержит скрепленные между собой чередующиеся дополнительные кольцевые корытообразные рукава меньшей длины, аналогичные слоям шпангоута с одной балкой, показанных на фиг. 1.

При этом часть периметра слоев меньшей длины образует две балки 9 и 10 в виде хорд, а другие части 11 периметра скреплены с основным шпангоутом.

По сравнению со шпангоутом, изображенным на фиг. 6, шпангоут 1 (фиг. 7) содержит два дополнительных контура из кольцевых слоев меньшей длины. При этом части периметра обоих контуров соответственно, образуют балки 12 и 13, скрепленные с балками 9 и 10, а дугообразные части 14 и

15 скреплены со шпангоутом 1.

Изготовление предлагаемых конструкций производят в следующей последовательности. Сначала формируют поочередно путем намотки чередующихся слоев корытообразных рукавов и нитей кольцевого армирования меньшей длины один, два или три контура.

5 После этого оправки с намотанными заготовками контуров скрепляют в одной плоскости между собой или с дополнительными элементами оправки так, чтобы образовался кольцевой паз для намотки шпангоута.

10 Снизить опасные для полимерных композитов изгибные напряжения можно путем увеличения толщины стенок опорного шпангоута по прототипу или прямым подкреплением шпангоута балками. Очевидно, 15 что подкрепление шпангоута балками с точки зрения веса, является более предпочтительным, так как композиционный материал в балке работает в выгодных для себя условиях — на растяжения (сжатие).

Конечно, решить задачу снижения мас20 сы основного шпангоута по прототипу можно и за счет установки в нем отдельно изготовленных балок. Но обеспечение надежных узлов крепления отдельно изготовленных балок со шпангоутом неизбежно

25 приведет к увеличению веса шпангоута по сравнению с предлагаемым решением, где балки получаются методом намотки за одно целое с опорным шпангоутом в едином технологическом процессе.

30 Формула изобретения

Опорный шпангоут из композиционного материала по авт.св. N 1318760, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью повышения прочности при упрощении технологии изго35 товления, снижения веса и расширения области применения, он снабжен дополнительными кольцевыми сплющенными рукавами меньшей чем шпангоут длины с нитями кольцевого армирования в их дни40 щах, выполненных на одной части их периметра в виде, по крайней мере одной балки, расположенной по хорде, закрепленных другой дугообразной частью их периметра на корытообразных рукавах шпангоута.

1717896

1717896

1717896

Составитель Е.Чернявская

Редактор Н.Химчук Техред М.Моргентал Корректор M.Ìàêñèìèøèíeö

Заказ 866 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101