Многослойная панель

Многослойная панель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к области строительных конструкций, а именно к многослойным панелям с легким заполнителем из гофрированного листового материала в виде зигзагообразного гофра.

Предшествующий уровень техники

Известна трехслойная панель, содержащая наружные обшивки, соединенные со слоем заполнителя, полученного путем изгиба листовой заготовки по намеченным на развертке зигзагообразным линиям выступов и впадин (авторское свидетельство СССР №1785154, Способ изготовления трехслойной панели криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем. - МПК В 23 К 20/00. - Бюл. №28, 30.07.93).

Недостатком данной панели являются низкие прочность и надежность соединения заполнителя с обшивками ввиду малой площади контакта.

Известна многослойная панель с легким заполнителем из гофрированного листового материала (патент РФ №2038265 С1. Многослойная панель. - МПК₆: В 64 С 3/26. - Опубл. 27.06.95). Для увеличения площади контакта заполнителя с нижней обшивкой ребра гофров выполнены в виде чечевицеобразных элементов, размещенных при впадинах боковых граней. С той же целью в отношении верхней обшивки площадки контакта выполнены криволинейными в виде композиционного материала, расположенного между боковыми гранями заполнителя при его вершинах.

Недостатком данной панели является усложнение формообразования ее заполнителя по линиям впадин гофров, а также высокая трудоемкость выполнения площадок контакта по линиям выступов, что существенно повышает стоимость панели в целом.

В качестве прототипа выбрана многослойная панель, содержащая обшивки и размещенный между ними гофрированный заполнитель зигзагообразной структуры с чередующимися выступами и впадинами, содержащими проходящие вдоль них канавки треугольной формы, заполненные композиционным материалом с адгезионными свойствами (авторское свидетельство РФ №1646196 А1. Многослойная панель. - МПК₆: В 64 С 3/26. - Бюл. №36, 27.12.96).

Недостатком данной панели является сложность конфигурации гофра в его поперечном сечении, что требует при изготовлении заполнителя наличия конструктивно сложной и дорогостоящей формообразующей оснастки. Кроме того, технологические трудности делают практически невозможным получение канавок на выступах и впадинах гофра при относительно малой его высоте. Наличие в конфигурации гофра дополнительной складки снижают точность блока заполнителя по высоте, что отрицательно сказывается на качестве панели. Технически реализуемые размеры сечения канавок увеличивают площадь и, соответственно, массу заполнителя, требует повышенного наноса клеящего композиционного материала, что также снижает весовую эффективность панели.

Сущность изобретения

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение прочности соединения складчатого заполнителя с обшивками.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является улучшение удельных массовых характеристик панели за счет уменьшения массы материала заполнителя и клеящего материала.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной трехслойной панели, содержащей обшивки, соединенные с помощью композиционного клеящего материала, с размещенным между ними гофрированным заполнителем зигзагообразной структуры с чередующимися выступами и впадинами, плоские наклонные грани соединены между собой по зигзагообразным линиям выступов и впадин криволинейными участками радиусом не менее толщины материала заполнителя, вдоль которых имеется строчная перфорация с возможностью проникновения в отверстия клеящего материала в процессе сборки заполнителя с обшивками.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется на фиг.1-4, где на фиг.1 изображен общий вид панели с зигзагообразным складчатым заполнителем; на фиг.2 - плоская заготовка заполнителя с перфорацией по зигзагообразным линиям сгиба; на фиг.3 - сечение А-А по фиг.1 с изображением соединения обшивок с заполнителем по зигзагообразным линиям по перфорации; на фиг.4 - сечение В-В по фиг.2.

На фиг.1-4 цифрами обозначены следующие позиции: 1 - нижняя и верхняя обшивки; 2 - гофрированный заполнитель; 3 - зигзагообразные линии выступов гофра; 4 - зигзагообразные линии впадин; 5 - пилообразные линии гофра; 6 - композиционный клеящий материал.

Лучший вариант осуществления изобретения

Многослойная панель содержит обшивки 1 (верхняя обшивка не показана) и складчатый заполнитель 2 с зигзагообразной формой гофров в виде чередующихся выступов и впадин, который получен гибкой листовой заготовки по линиям 3, 4 и 5. Проходящие через линии 3 и 4 плоскости образуют плоские грани, следы взаимного пересечения которых представляют собой пилообразные и зигзагообразные линии гофров. На криволинейных участках сгиба материала заполнителя вдоль линий 3 и 4 гофра имеется строчная перфорация, которая выполняется в материале заготовки заполнителя в ее развернутом (до формообразования) положении. По линиям 3 и 4 гофрированный заполнитель 2 соединен с обшивками 1 с помощью композиционного клеящего материала 6. При этом площадь каждого отверстия, консистенция клеящего материала 6 и его масса выбраны из условия обеспечения проникновения клеящего состава через отверстия вовнутрь гофра с возможностью образования там капли, которая в процессе полимеризации клея после соединения заполнителя с обшивками образует тело и головку заклепки.

Частичное нарушение целостности материала выполнением перфорации на ребрах заполнителя не приводит к снижению прочностных характеристик панели, так как ее сдвиговая прочность определяется в основном качеством слабонаклонных элементов заполнителя - граней. Ребра служат поверхностями соединения заполнителя с обшивками и в значительно меньшей степени определяют прочность многослойной панели. В целом предложенный способ позволяет повысить качество панели за счет повышения прочности клеевого соединения из-за наличия «заклепочного эффекта», повысить весовую эффективность панели за счет уменьшения массы материала заполнителя и клеящего материала.

Промышленная применимость

Данное изобретение может быть использовано в самолетостроении, а также в судостроении и строительстве.

Многослойная панель, содержащая обшивки, соединенные с помощью композиционного клеящего материала с размещенным между ними гофрированным заполнителем зигзагообразной структуры с чередующимися выступами и впадинами, отличающаяся тем, что плоские наклонные грани соединены между собой по зигзагообразным линиям выступов и впадин криволинейными участками, радиус которых не менее толщины материала заполнителя и вдоль которых выполнена строчная перфорация с возможностью проникновения в отверстия клеящего материала в процессе сборки заполнителя с обшивками.