Оболочка из композиционных материалов

Оболочка из композиционных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>з F 16 9/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4775082/29 (22) 29.12.89 (46) 30.01.93. Бюл. ¹ 4 (71) Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения (72) Е.А.Бурдин, M.Ñ,Ðåçàåâ, С.Б,Черевацкий, Н.Г.Мороз, 3.Б,Медведев и Б,Г,Майоров (56) Авторское свидетельство СССР № 1717895, кл. F 16 9/12, 1989. (54) ОБОЛОЧКА ИЗ КОМПОЗИЦИОНКЫХ

МАТЕ РИАЛОВ (57) Изобретение относится к машиностроеHMIo и мЬжет быть использовано в производстве жестких труб из пластических масс.

Цель изобретения — расширение функциоИзобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в трубках и магистралях для целей коммунального хозяйства.

Известна конструкция оболочки из композиционных материалов (КМ), имеющая криволинейную ось симметрии, содержащая каркас, полученный намоткой пересекающимися под углом 55 — 86 к. оси симметрии спиральными нитями, стыковочные законцовки и полосу жесткой ленты из высокомодульного композиционного материала, установленную вдоль криволинейной образующей оболочки минимального радиуса кривизны, закрепленную по кон„„5U „„1791657 А1 нальных возможностей путем пространственного изгиба в различных плоскостях— достигается тем, что оболочка содержит каркас, полученный намоткой нитей по пе- ресекающимся спиральным траекториям под углом 55 — 86 к ее оси, узлы стыковки и жесткие полоски лент из малодеформируемого высокомодульного композиционного материала, установленные на криволинейных участках оболочки. Встречные концы участков расположены с зазором по отношению друг к другу, закреплены разными или общими кольцевыми витками нитей, при этом общая длина полос жестких лент равна общей длине криволинейных участков оболочки с минимальными радиусами кривизны. 2 ил.

О ос цам кольцевыми, а между нйми охватываю- (Я щими ее пересекающимися спиральными нитями каркаса оболочки.

Данная конструкция оболочки имеет .. кривизну оси симметрии только в одной . плоскости. Оболочку с криволинейной о ью .. симметрии можно образовать лишь путем стыковки нескольких таких оболочек под угломм друг к.другу.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем пространственного изгиба в различных плоскостях, Оболочка из композиционных материалов содержит каркас йз пропитанных связующим нитей, намотанных по

1791657

3 4 пересекающимся под углом 55 — 86 к про- Материалом для таких лент могут служить дольной оси спирали, снабженный криволи- . стеклянные, органические, угольные и друней ной полосой жесткой ленты, гие ткани, жгуты, нити, волокна, организоустановленной вдоль каркаса, закреплен- ванные влентыи пропитэнныесвязующим. ной на каркасе кольцевыми вйтками нитей, 5 и стыковочные законцовки, причем каркас Кольцевые витки 5 из волокнистого КМ разделен на участки кольцевыми витками служат для закрепления концов полос жеснитей, полосы ленты закреплены между ни- ткой ленты 4. Их изготавливают из того же тями сйирали, а длина каждой полосы не высокопрочного и высокомодульного матепревышэет длины участкй"каркаса в месте 10 риала на основе нитей или жгутов, что и ееустановки. : . - .. ... каркас.

Отличительными особенностями дан-. -.. Полосы жесткихлент4недолжны впланой конструкции оболочки являются разде- . непервкрывэть друг друга внахлест, тэк как ление каркаса на участки, отделейие в местах их перекрытия оболочка будет деучастков друг от друга кольцевыми витками 15 формироваться не по типу продольного изнитей, закрепление йолосы ленты между гиба, а будет деформироваться ее . нитями спирали, выполнение каждой поло- поперечное сечение с образованием лосы длиной, не превышающей длину участка кальных угйублений. Поэтому между встречкаркаса в месте ее установки, - " нЫми концами полос жестких лент 4, а

На фиг.1 показана оболочка из компози- 20 следовательно, и между кольцевыми виткационных материалов "с-прострэнственным ми, закрепляющими концы этих полос, деиэгибом в разных плоскостях, общий вид; на лают зазор. фиг.2 — вид А(вид сверху) фиг.1.. Оболочка изготавливается следующим

Оболочка содержит каркас 1 из пропи- образом. На наружную поверхность надувтанных связующим нитей, йамотанных по 25 ной оправки, внутри которой создано опрепересекающимся спиралям 2, уложенным деленное избыточное- давление под углом 55-86 к продольной оси оболоч- газообразной среды, укладывают заготовки ки, стыковочный законцовки 3, криволиней- полос лент 4 в соответствующих местах изные йолосы жесткой ленты 4, мейения кривизны и заматывают их концы установленные вдоль каркаса 1, начала и 30 кольцевыми витками 5 нитей, пропитанных койцы которых закреплены кольцевыми связующим. Затем наматывают нити2, таквитками 5, разделяющими каркас 1 в соот- же пропитанные связующим, укладывая их . ветствии с этим на отдельные участки. По- по пересекающимся спиральным траектолосы ленты 4 закреплены между нитями риям под углом 55-86 к оси надувной обоспиралей 2. Длина каждой полосы ленты 4 35 лочки. После этого в полость надувной нее превышает длины участка каркаса 1 в оправки подают дополнительное давление месте ее установки. газообразной среды, под действием котороНити каркаса 1 выполнены из высоко- . го оправка деформируется заданным обрамодульных волокнистых материалов, на-.. зом: в местах установки полос жесткой пример из стеклянных, органических, 40 ленты она изогнется в соответствующих угольных; борных и других волокон, пропи- плоскостях за счет удлинения ее размеров танных связующим, В качестве связующего во всех направлениях, не связанных с разиспользуют эпоксидную, фенольную, поли- мещенными на ней полосами, с искривлениэфирную или другую полимерную смолу. ем в пространстве и оси изготавливаемой на

Полосы жестких лент 4 служат для повы- 45 ней оболочки. В таком состоянии заготовка шения изгибной жесткости оболочки в пло- оболочки с оправкой проходит термообраскости их установок. Место установки ботку, затем давление в оправке сбрасывэполосы 4 определяет направление кривиз- ют и оправку извлекают. Готовая оболочка ны, а длина полосы определяет длину кри- имеет криволинейную ось симметрии в разволинейного участка, 50 ных плоскостях, Каждая отдельная полоса жесткой лен- Положительный эффект от использоваты 4 придает оболочке и ее оси симметрии ния изобретения заключается в расширекривизну в одной плоскости. Набор полос ний функциональных возможностей придает оболочке сложное, пространствен- оболочек за счет обеспечения возможности ное ее искривление во многих плоскостях, 55 их пространственного изгиба в различных

Число плоскостей изгиба оболочки соответ- плоскостях, ствует числу полос жесткой ленты 4, ПолосЬ изгбтавливают из однонаправ- Формула изобретения ленных высокомодульных волокон с мини- Оболочка из композиционных материамальной деформацией по длине. лов, содержащая каркас из пропитанных

1791657 фиЙ. 1

Составитель Л,Молчанова

Техред M.Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор

Заказ 144 Тираж

8НИИПИ Государственного к у р ого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Пате " . У т атент, г. жгород, ул. Гагарина, 101 связующим нитей, намотанных по пересекающимся под углом 55-86 к продольной оси спиралям, снабженный криволинейной полосой жесткости ленты, установленной вдоль каркаса, закрепленной на каркасе кольцевыми витками нитей, и стыковочные законцовки. отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем пространственного изгиба в различных плоскостях, каркас разделен на участки кольцевыми витками нитей, по5 лосы ленты закреплены между нитями спирали, а длина каждой полосы не превышает длины участка каркаса в месте ее установки.