Формирующая головка для получения стеклопластиков

Формирующая головка для получения стеклопластиков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 493366

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09.12.63 (21) 869902i23-5 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 30.11.75. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 16.02.76 (51) М. Кл. В 29@ 5/00

Государственный комитет

Совета гЛинистров CNP по делам изобретений и открытий (53) УДК 678.057(088.8) (72) Авторы изобретения

Д. И. Кваша и H. Г. Аврутин (71) Заяв) тель (54) ФОРМИРУЮЩАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

СТЕКЛОПЛАСТИ KOB

Формирующая головка для получения стеклопластиков с ориентированным наполнителем из предварительно напряженных волокон применима для производства армированных стекловолокном пластиков как при изготовлении деталей выпуклого замкнутого контура на оправках и каркасах, имеющих ось врашения, перпендикулярную оси схода волокна с формирующей головки, так и для окожушивания деталей, с целью повышения прочностных данных, электроизоляционных характеристик, термостойкости, хемостойкости и т. д.

Стеклопластики, полученные при помощи формирующей головки, благодаря своим высоким физико-механическим характеристикам могут быть использованы в электротехнике, строительстве, топливной и химической промышленности, автомобилестроении, судостроении, авиационной и ракетной технике.

Существующие методы изготовления стеклопластиковых изделий из стекловолокна формирующими устройствами применяются, главным образом, для производства труб. Широкое распространение получили способы винтовой обмотки оправки жгутами (ровницей), стеклолентой и одновременно жгутами или стеклолентой с укладкой продольных жгутов, При производстве стеклопластиков такими методами применяют либо машины типа токарного станка, в которых сердечник (оправка) вращается в определенном направлении, а наполнитель подается специальным устройством, осуществляющим винтовую намотку, либо машины, устройство которых аналогично ашинам для оплетки кабеля, в которых лен.а или ровница сами вращаются вокруг сердечника, двигающегося в горизонтальном или вертикальном направлениях. Недостатком полученных такими методами труб является

10 сравнительно низкая пх прочность в осевом направлении. Эти трубы опасно также подвергать напряжениям на изгиб, поскольку в направлении сжатия материала может возникнуть расслоение. Для устранения указан15 пых недостатков существуют укладчики, способные в зоне формовки трубы на небольшой длине укладывать слои продольных и поперечных стекловолокон, заранее пропитанных лп пропитываемых в процессе укладки свя20 зующим. В сформованных прн помощи этих укладчиков трубах продольное волокно, обеспечивающее прочность трубы в осевом направлении, укладывается не напряженным. Создаваемое предварительное напряжение теми

25 илп иными натяжными устройствами теряется при укладке продольного волокна на укладшках из-за недостатков процесса формирования трубы.

Продольная нить укладывается в виде зиг30 зага, вершины каждой петли которого зафик3

4()3366 сированы при?кимными попс,)Очным . Нитями.

Данные укладчики ((шерц))опные:f. безь)нсрЦИОППЫС) ПС i>IOI T ПОЛО?КИТЬ )IPO,"!G;ib((T!0 l!l!Tl таким образом, чтобы GIIH сохранила Hри укладке то напряжение, которо > 01! было (000щено натяжным устройством.

Предлагаемая формиругоп.ая головка позволrfcT укладывать предва-,, !тель-io напря?кепные волокна как поперсчпыс, так и продольные.

Необходимость укладки предварительно напряженных волокон диктуется следу.о)ппми

ПР 5(<(ИНа. г(И.

При полимеризации смола значительпо с кимается. вследствие чего стеклозолокпо с?кимается в такой же стсгспи, (то происход)(т за счет el o Отклонения От л)(ппп, Г!О КGTopoli оно намотано на сердечник. Г1ри исполi>3oBHIIHH Трт?тбы Под ПаГр т Зной СМОЛ«дОЛИ(Нс) ВЫдер?кивать Бсе напря?кения до того момента, пока пе выпрямится и не примет Iia себя нагрузку стекловолокпо. Следовательно, укладка Волокпа п()едВаритсльно папря?кеппОГО до таКОЙ СТЕПЕНИ, КОГДа ПОСЛЕ ПО<7!)1 ЕРПЗаЦИИ смола останется фактически в сжатом состОянии, 2 Волокно находится под па 11)яи(снием, п)ЗиВСДет 1 том, Г> О ВО !0;(Ifi) cPi!3 Г c)IOГтттт BGCIIPHIl51Tb ПсlГP>, ÇK т ОСЗ !: )3P);(ICIIII5) С. <10лы и lи ((21)т п)01>пя сгязп с 10 ! 1 со с те(, 10 ОЛОКIIОМ.

Предварительное iia).;)я?кеппс Волокон с»оСобСТВУ СТ т Д«ЛСНИIО БОЗД т Хс) li Газа, НС)(ОTOPOC

КОЛИ-ICCTBO KÎTÎPB! СОДС)ЗЖ). ТСЯ В СЛОЯХ СТСK

ЛОНВПОЛПИТЕЛЯ, ИП2ЧС СМ атll(ваНИС СМО 701) GVдет слабое, что приведет к расслоепгно стекЛОПЛ2СТИКа, Та К КБК 8070K!! H И С,IОЛ с) i!0 (iioгут действовать совместно.

СОХ!32НСНИ0 KapOuier0 СМа (ПБання 11 1(ОНТс)1(—

TH мсжду смолоп и стеклоВолокном пссбходпмо не только для получения прочностных хаp2KTCpiiCTHK CTel(,70(I,72CTHKi)> НО И ДЛЯ О;!LÑпечения его высокого х)тмпi;eci(ого сопротп",—

ЛЕНИЯ, таК KHK Э(РфсКтиВПОС СМ()т)!.B;!if!<0 c)ie???????????????????? ????(?? iloli ??????????????????) ???? !)??????>неiiiiin химической устойчивости стс)«70П.75)ст:.(К()., Д;(Я СОХРаНЕНИЯ ПРСДВБРПтелгн(ОГО ПаПРЯЖСния в процессе укладки в прсдлаг )03(0(« )oр)>(ИР<>ЮЩЕЙ ГОЛОВКЕ П)ЗИМЕНЕН ВР2Щ2)ОЩИЙСЯ диск, в центральном отзерсти:! Ко-

Эт(3 Д()Ет ВОЗ((0?КНОСТЬ ПРОДО.ГIЬПО,(, ВОЛОК(!т.. прп огибании крайних поперечных волокон соХРИНИТЬ П)ЗЕДБсlРИтЕЛЬПОС IlаПРЯ:КС (;!С ii ХОРОЩО фИКСИРОВатЬСЯ На ДОСтHTO<)НО ?«00 ГК i ( поперечных нитях, Прп этом зся c;rcTCм,) продольнь(х и попсрсчных нитей ооразуст настолько прочную структур;., что позео,iac> фОР IHPOBHTb !i(. ТОЛЬКС Т)) т ()h!. НО !! i, )ÎЧ !i профили замкнутого Выпуклого контура также окожушив,)ть;стали перс):сп);о о ссчения.

1-(а фиг. 1 показан общий вид прсдл:I.H:— мой формирующей головки для про!(Згодсть;!

СТЕКЛОПЛ2СТИКОВ ИЗ r)P07BH))HTeЛЬНО ПаiiPS>жснн3 х ор )с!3т (рова)п)»::: Бо,.око); ...H (7) иг — — С:(Е .12 УКЛ >ДКИ С.CI .." Oao.inÅ!:j» Tj!." Н>ГГСЙ

Б ПРОЦС CC ф01)МИРОВ<)П!!5, Т;), 0»1 Дгг>(Мя ПОпсРе lпы3(и Ii 07НОЙ )!РОДОльl:GII питЯ <1(3 (P!13Бсртка); па фиг. 3 схс? () укладки стеклоВОЛОКIH(CTBI. i !i!!7 С-! i3 ))pÎiJÎCC0 фо))ЗIИ(ЗОББПИЯ

ТР) ОЫ ДБ, 3151 ПОПC:30!HIÛ3!H И;(3 т >IЯ ПРОДОЛЬНЫМ1! IlHТЯ)1 I:1,)И (РСЛИ

ПОПСРЕ<п(Ь!Х Н)(ТС)Й ВДВОС (РБЗВСРтКа) .

1 ())орМИp т IoiцаЯ Г070ЗК2 Г(реДН23112Чe!Ill 7Я укладки на оправку илп каркас в o:fðeäåëefiПО)1 1!01)ЯДЕС !Ij)CJB<1()H i О, hIIÎ II ПPЯ?КЕННЫХ

CT01«7HHIIb ВО :OKÎII, 13 рСЗуЛЬТБТе -(еГО ОбраЗМСТСЯ CT 3% KT), . 2 СОС7 05HI;2> !:3 ri!30>70 Ihi-Ь Х

Ii ПОПЕРСЧПЫX Bo; OKGH.

С(3 O p (H p ) IO JJJ H Bi ГОЛ 0 3 К 2 С 0 Д(. )3 Ж И т В г) H JI ñ! 10 щпl(ся диск i с ОобH!! ciъl и - стсхловолоl(па;

КР<гтгов т Io П".:!Pc! 3.75(10!JJ > lo )> ЖССТКО CKPPÏË0111! т 10 CO CTHI ÈIIGÉ -,; IIH!IP;!h 75110!!«CC ) СТ)30):СТВО г

0 попс)>счпь Болокоп, 1:o 0000 с)(ОIГ! И)ЗОБ а но т

Il2 Стан ИПС: ЭЛ СКТPG;i!3! !Г" ТСЛЬ 6 С lie!Cci?KC!!110 I

I1H BH 7У IriCCTCPI!01! 7.

Вр 21)r

3 О (c)TOP. K07000 С i(CI Ti) i 1,1"-т „GTBCP I II(..">

С!(ВОЗЬ KOTÎPOC IIPOI)) 01

, стoo!IcTBG О Hor:с)Зсчнь)х Боло (Он. Вра! (сит(ем ,!ИCКБ С 000 Ii!31H СТСЬ.1СБОЛО):);", ОС) П)ЕСТБ..5!01 Сг -(„— ) а -,,;:; 00 г(7!>!I!,J <. !,):! г.

1 ..iiliр авл51 О!цсс устро. стБО c()(T 3!i :;3 с!!СТ0311 I p0,7 .(Коз, ООСC:1«тгl. Б

f(c)()P c> 3 (г< П ie ),гт Ц i, г(i!if)0.) if>i ЬО 10<(0! т

Ъ(i! 1 Ь<Бс.".СЬ С 00!i!I и i!. il, iя )НИК2. СТ КЛЯ:! !!!>(С )30ЛОКпс) I !)СЗ ii i!1> >;!!>10 CTPOIICTI ., СОЗ .7iiin i!,: . 1 i PC 7» ñl ÐÈÒÑËÜ)100 Ii2.!;ЗЯЖСI.!)С, ПОТ! а35 7 c! !GT iI2:Ic! fp H! 15IIOIIIC",CTpol:CTBO 5, Oтк< I c. поступа)от и оправке JIJ! è каркасу «i Б зоне фо)3:Я ИРOВ <1 ПНЯ, ГДС И П i)B! IБc! )OТСЯ Нcl О!. P аБК Г

1I 71! Kcl Pl(ас, Об)3 23 т 51 c Jo JI -ioïePC !I i!TC!I.

В обойму 9 ьраи. !IGIJ:сгос>- Диска 1 J)i лады-10 Баетс-. боош а 2. С:, гтываго! )ссся с бобины

С СК,IОБОЛОКНО, 1!PONGÄß ЧСРСЗ Пс>ТЯЖНОС, СТрОЙСТBG 1 0 П 1!ОЬОЛОК 1, . К. !i! дь(>3 2СТС51 OKp<, Ã i0!iCpC 1II!>I. (БО IOKGII Об-, с) -,5 и I)0>0 го 7hò!) !п О:";!0) !<у.,т),) СК I, (>23) j)X (01 . ППСЯ llc! )>)3 ; т"CBO!i

)!" Пг)БB!!<)!0)ц«т! 3 ?т(ест! 0 C.;iic г «О> -...рй (;3 Ст:-т

)!ИНС>(т!., ПОЛУ!аст ВРБП:,Сп С ОТ 370КТ!)ОДБИГБ— тсля 6 через и;сотерн>0 7

Ь 7 с)Г(3. (ар 51 )O)i т . )ТО !!;) 30;(Ок 1 1;! БИ >KCT(51

БОКРУ Il c!!!Pc!r!Л 51!0)! i ГО, СТ;>О!.С! 32:.3> Г(ПО5() (0.!!,(Jo(. Бо,)QJ(130 о )тбаeт 7 00TH (Gö . Q ?ксг rкj!0 крайпис иоперсчпыс ?((!" -.» Лоран(о;. ;Икспру<ТС5: 1!) П ЭТОМ I H ili ., т!С Л !11 H 50!> i o. 0 !! рСJ,Б г! !) Итс, !ь)IОГО !> >) и!) 5!И<с)(. 51> котсрос 1(5)!>)ло созДi! I!0 П с! 15!?K!1!>! г ТРO. !C"!30): J ().

55 Нс) G)ij!, i.!()О, .) !ж- !, )><с Г()т. ) бы (ра..>

Бсl)ТКИ J . .!i ci !.Ото,) O." i С;С.,) . 1 -IIIO j:OK

Ст(ЗУКт)г))i> С ПЬ!T.iB, ОСУЩ(С-. „!0!! Iin! I(0ÝÑÄ,I ci;)С:.i)! J (i)n!) ",. f Ð,,o,!IC 1: ГО. !0 i! i>nй. (;!;Iп, .o!I нит5: 11 :. ?(сна Видна зоил фоомпрл",(лнпя . фоз япрован:! 2Я 30!IH Tp бь), На ф:!г. 3 пзобг)ажсн;акой же, часток ТреОЬI (Р 1=. БЕ)3 (Ка (, !(O СТP) KT< Pа C .(>0 ) и (ЗОВап!

)5 HGI !3 1".ОКРытп5: 05)PHHGBHH

Даже при внешнем сравнении разверток, изображенных на фиг. 2 и 3, видно, что плотность продольных нитей, составляющих основу укладки, в обоих случаях одинакова. Но производительность во-втором случае, т. е. при укладке двух продольных нитей, увеличивается в два раза. Изменение производительности при всех прочих равных условиях (количество оборотов оправки или каркаса, количество оборотов вращающегося диска формирующей головки, толщина волокон) зависит от количества продольных волокон.

Предлагаемая формирующая головка позволяет укладывать различное количество продольных нитей, что достигается простым увеличением обойм 9 (см. фиг. 1) вращающегося диска 1, в которые вкладываются бобины 2. На фиг. 1 изображена формирующая головка, на враща1ощемся диске которой смонтированы две обоймы с бобинами. Установка двух бобин увеличивает производительность на продольной укладке в два раза ит. д.

Возможность изменения количества бобин, т. е. количество одновременно укладываемых продольных нитей, улучшает условия варьирования соотношения прочностей в продольном и поперечном направлениях, так как позволяет лучше регулировать количество укладываемых в продольном и поперечном направлениях волокон стеклонаполнителя. Для обеспечения необходимой прочности стеклопластика в поперечно;1 (радиальном) направлении между крайними поперечными жгутами укладывается требуемое число поперечных волокон.

Предлагаемая формирующая головка может быть смонтирована на каретке, совершающей возвратно-поступательное движение параллельно оси сердечника, каркаса или детали, которую требуется окожушить.

При изготовлении стеклопластпковых труб непрерывным способом на так называемых шаговых оправках, обеспечивающих осевое перемещение труб, формиру1ощая головка устанавливается в зоне формирования изделия.

При помощи предлагаемой формирующей головки можно укладывать как предварительно пропитанные связующим стеклянные во10 локна, так и волокна, которые пропитываются в процессе укладки.

Так как шаг относительного перемещения изделпч и формирующей головки во много раз меньше ширины укладки, создается такая

15 структура стеклопластикового покрытия с достаточной прочностью на срез вдоль осп, которая позволяет подвергать изделие механической обработке (шлифованию, фрезерованпю. стро>кке, точению, нарезке резьбы), не

20 опасаясь расслоения (скалывания).

При помощи формирующей головки можно получать изделия различных диаметров, с различной толщиной стенки, местными утолщениями, конической наружной поверхно25 стью, а также окожушпвать детали некруглого поперечного сечения, в частности эллиптического и овального.

Предмет изобретения

30 Формирующая головка для получения стеклопластиков с ориентированным в направлении максимальных нагрузок наполнителем из предварительно напряженных волокон, содержащая поворо-ную оправку и приспособления

35 для образования продольной и поперечной стеклоарматуры, о т л 1I ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения физико-механических свойств стеклопластиков, приспособление для получения продольной арматуры выполнено в

40 виде вращающегося диска, в центральном отверстии которого установлена относительно неподвижная направляющая поперечных слоев стекло ар м атуры.

493366

9 иг 2

Составитель Л. Дмитриев

Техред Е. Подурушина

Редактор Л. Ушакова

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 103/13 Изд № 2036 Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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