Устройство для формования полотнищ из стеклопластика

Устройство для формования полотнищ из стеклопластика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ы АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („)725893 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 250477 (21) 2480570/23-05 с присоединением заявки ¹(51)М. Кл.2

В 29 G 1/00

В 29 D 9/04

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 050480. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 050480 (53) УДК 678.057.9 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Боголюбов, В.М. Рабинович, В.В. Сиденко и В. П. Пименов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ПОЛОТНИЩ

ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКА

Изобретение отнбсится к техноло,гии изготовления изделий из сткелопластика, а именно к устройствам для уплотнения стеклоармирующего материала в процессе его формования.

Оно может найти применение в авиастроительной, судостроительной и ряде других отраслей промышленности.

Известна установка для формования полотнищ иэ стеклопластика, состоящая из передвижной платформы, несущей подвижную .тележку, на которой смонтировано устройство для пропитки связующим рулона стеклоармирующего материала, а также укладывающее устройство (1).

Устройство для укладки стеклоткани на копируемую поверхность выполнено в виде обрезиненного прикаточного вала, вращающегося на оси, шарнирно закрепленной между двумя, независимыми друг от друга, рычагами прикаточной рамки, или для формования криволинейных полотнищ с большими радиусами кривизны вместо прикаточного вала к рычагам крепится полый шпатель иэ эластичного материала (поролона или резины), внутри которого на гибкой стяжке установлены прижимные грузы.

В такой установке обрезиненный прикаточный вал(или шпатель) не обеспечивает необходимого уплотнения стекломатериала и удаления воздушных включений, что не позволяет получить изделия с высокими физико-механическими характеристиками; кроме того, на установке можно формовать лишь плоские полотнища либо полотнища с большим радиусом кривизны.

Известно также наиболее близкое к изобретению устройство для изготовления стеклопластиковых полотнищ, содержащее направляющие рельсы, подвижную вдоль них траверсу, подвижный в,вертикальной плоскости уплотняющий рабочий орган, шарнирно закрепленный на штоке качающегося силового цилиндра, который шарнирно соединен с закрепленным на траверсе механизмом вертикального перемещения уплотняющего рабочего органа.

Однако на этом устройстве допускается лишь однократное уплотнение стекломатериала (так как каждый ход тележки сопровождается укладкой нового слоя пропитанной

725893 стеклоткани), а из-за эластичности радиальной щетки не обеспечивается "полное удаление излишков связующего. и воздушных включений из межслоевого пространства, что не позволяет получить необходимое качество изделия. Кроме того, поскольку пневмо цилиндры, приводящие в движение радиальные уплотняющие щетки, жестко соединены с плунжерами укладывающего устройства, перемещающимися по вертикали, направление усилия прижима радиальной щетки остается постоянным при перемещении устройства по копируемой поверхности, что при изменении угла наклона копируемой поверхности приводит к увеличению угла между осью пневмоцилиндра и нормалью к формуемому изделию.

Когда этот угол превосходит угол трения слоев стеклоармирующего материала, происходит складкообразование или расслоение в зависимости от знака этого угла. Наличие в устройстве большого. количества элементов, соприкасающихся со связующим (ролики протяжного и направляющего устройств, пропиточная ванна с отжимными роликами и радиальные щетки), требует тщательной промывки в содовых .растворах, а чаще в органическйх растворителях,,оказывающих токсическое действие на организм работающего.

Цель изобретения — повышение

" ""качества уплбтненйя -стекломатерйа ла и расширейие диапазона применения.

"Это достигается тем, что уплотняющий рабочий орган выполнен в виде прикаточного ролика, состоящего из параллельно расположенных металлических колец, каждое из которых закреплейо посредством спиральных пружин на ступице, зафиксированной с помощью-шпонки на общей оси, а также тем, что верхняя крышка качающегося силового цилиндра выполнена в виде мембраны, над которой установлен источйик -электромагнитных колебаний промышленной частоты, выполненный в виде"катушки с сердечником..С целью обеспечения формования оболочки на участках, требующих большого угла наклона оси йращения прикаточного ролика, механизм вертикального перемещения уплотняющего рабочего органа шар- нирно соединен с траверсой посредством цапф, ось которых перпендикулярна продольной оси прикаточного ролика. С целью расширения диапазона кривизны формуемых оболочек

" кольца прикаточного ролика установлены с зазором ) -„ — -- при положительной

«4

"Я Ъ« . кривизне копируемой и"оЬ ерх ности, О 3 - при отрицательной

«b. кривизне копируемой поверхности, где R - радиус кривизны копируемой поверх5 ности;, r — радиус прикаточного . ролика;

b — ширина кольца.

С целью получения оптимальных за-!

© зоров между кольцами ролика при различных радиусах формуемых

-оболочек между ступицами колец "расположены тарельчатые пружины, а на одном конце оси ролика установf$ лена гайка.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 — прикаточный ролик; на фиг.3— вид A фиг.2; на фиг.4 — верхняя часть гидроцилиндра; на фиг.5 узел соединения механизма вертикального перемещения рабочего органа с траверсой„. на фиг.б — вид спереди прикаточного. ролика с регулируемыми зазорами между кольцами.

4S

d0

И устройство содержит траверсу 1, которая снабжена роликами 2, расположенными на рельсах 3. На траверсе 1 установлен электровинтовой механизм 4 вертикального перемещения уплотняющего рабочего органа, на ходовом винте 5 которого шарнирно закреплен качающийся силовой гидроцилиндр 6, Под- и надпоршневая полости гидроцилиндра 6 посредством шлангов соединены с переключателем на пульте 7 управления.

К гидроцилиндру 6 посредством шарнира 8 подсоединен шатун 9, который другим концом шарнирно связан с ползуном 10, установленным на кривошипе 11. Кривошип 11 закреплен на валу электродвигателя 12, прикрепленного к траверсе 1. Ползун 10 монтируется в определенных положениях на кривошипе 11 при Помощи регулировочного винта 13.На штоке 14 гидроцилиндра б.с помощью оси 15 шарнирно установлена вилка 16, на которой расположен прикаточный ролик 17, отдельные металлические кольца 18 которого посредством спиральных пружин 19 (фиr.2) подвешены на ступицах 20. Ступицы 20 посредством шпонок 21 закреплены на общей оси 22, вращающейся во фторопластовых легкоссъемных вкладааах, размещенных на вилке 16. Верхняя крышка силового гидроцилиндра 6 выполнена в виде мембраны 23 (фиг.4) . Над мембраной распоЛожена катушка 24 с сердечником, подключенная к сети переменного тока. ,Цля ручного йеремещения ролика 17 служит тяга 25.

725893

Для расширения диапазона кривизны оболочек, формуеМЫх на предлагаемоМ"устройстве, электровинтовой механизм 4 шарнирно соединен с траверсой 1 посредством цапф 26 (фиг.5), ось которых перпендикулярна оси вращения ролика 17. для упрощения регулировки зазора между ступицами 20 колец 18 установлены тарельчатые пружины 27. Изменение зазора между кольцами ролика в зависимости от радиуса кривизны формуемой оболочки осуществляется прижимной гайкой 28 через упорную втулку 29 (фиг.6), установленной на оси ролика 17.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении ходовой винт 5 электровинтового механизма 4 . находится в крайнем верхнем положе--. нии,при этом прикаточный ролик 17 не 20 касается копируемой поверхности, хотя

Шток 14 силового гидроцилиндра 6 находится под действием собственного веса в крайнем положении. После уклад.ки на копируемую поверхность одного g$ слоя предварительно пропитанной стеклоткани траверса 1, перемещаясь по команде с пульта 7 управления на роликах 2 по рельсам 3, устанавливается на краю копируемой поверхности.Изменением положения ходового винта 5 электровинтового механизма 4 по команде с пульта 7 управления ось подвеса гидроцилиндра 6 устанавливается в такое положение, при котором расстояние до копируемой пбверхности соответствует ее среднему радиусу поперечной кривизны.

При этом ролик 17 касается уложен ных стеклоармирующих материалов (фиг.1). Контакт ролика 17 со стекломатериалом осуществляется вначале двумя крайними кольцами 18 (фиг.2), или средним кольцом 18, в зависимости от знака продольной кривизны копируемой поверхности. После подачи в .надпоршневую полость гидроцилиндра 6 рабочей жидкости спиральные пружины 19 вступивших в контакт с копируемой по&ерхностью колец 18 обжимаются. Упругие характеристики этих Я пружин выбираются таким образом, чтобы в диапазоне рабочие продольной кривизны копируемой поверхности все кольца 18 были прижаты к стекломатериалу с давлением в пределах 0,8- у

1,0 кг/см . Это положение колец 18 показано на фиг.3 пунктиром.

По команде с пульта 7 управления кривошип 11 совершает один (или несколько) оборотов при помощи электродвигателя 12. При .этом прикаточный о ролик 17 катится по пропитанной стеклоткани, уплотняя ее и удаляя воздушные включения из межслоевого пространства. После совершения заданного количества циклов кривошип 11 65 тормозится в исходном положении.

Если радиус кривизны поверхности, обкатываемой роликом 17 переменный, то изменение расстояния от оси вращения гидроцилиндра 6.до копируемой поверхности компенсируется выдвижением штока 14 под давлением жидкости в надпоршневой полости. Угол отклонения гидроцилйндра 6 от исходного положения (определяемый шириной копируемой поверхности).регулируется соответствующим положением ползуна 10 на кривошипе 11.Ползун 10 устанавливается в нужное положение при помощи регулировочного винта 13.

Затем из надпоршневой полости гидроцилиндра 6 стравливается давление жидкости, а в подпоршневую полость подается жидкость под высоким давлением, и шток 14 вместе с прикаточным роликом 17 поднимается. Траверса 1 перемещается по рельсам 3 на вход, равный

1,= -ggna где Х - ход траверсы 1;

В - ширина прикаточного ролика 17;

50 — перекрытие прикаточных следов.

После этого высокое давление из подпоршневой полости гидроцилиндра 6 стравливается, в надпоршневую полость подается жидкость под давлением, обеспечивающим прижим, шток 14 с прикаточным роликом 17 плавно опускается на копируемую поверхность, и цикл прикатки повторяется.

В некоторых случаях (на участках резкого изменения ширины копируемой поверхности) может возникнуть необходимость перемещения прикаточного ролика 17 вручную.. Последнее достигается путем отсоединения шатуна 9 кривошипа 1,1 от гидроцилиндра 6 и навески на шток 14 привод- ной тяги 25.

Необходимость нескольких качаний гидроцилиндра 6 для качественной прикатки стеклоармирующего материала и полного удаления воздушных включений исключается, если усилие прижима прикаточного ролика 17 будет носить колебательный характер по закону Р=Р + F< since t, где

F< > Р . Это достигается пульсацией давления жидкости в гидроцилиндре 6.

Пульсирующее давление жидкости в надпор невой полости гидроцилиндра 6 обеспечивается путем установки в гидроцилиндре вместо крышки стальной мембраны 23 (фиг.4) ° Над мембра-. ной расположена катушка 24 с сердечником, подключенная к сети переменного тока. Под действием переменного магнитного поля мембрана совершает колебательные движения и создает в жидкости пульсирующее давление, из725893 меняющееся по закону Р жг ы и где Рд — экстремальное значение пульсирующей составляющей давления.

Шток 14 гидроцилйндра 6 йод действием пульсирующего давления в надпоршневой полости передается на прикаточный ролик 17, совместно.с постоянным давлением прижима пульсирующее давление промышленной частоты, что и способствует более качественной и производительной прикатке стеклоармифующего материала.

При формовании иэделия на разлйчных участках по длине копируемой поверхности вилка 16 самоустанавливается, вращаясь относительно оси 15, .таким образом, что ось вращения ролика 17 оказывается параллельной и касательной плоскости в данной точке копируемой поверхности. При этом угол поворота вилкй 16 относительно оси 15 не может превосходить угла трения слоев, предварительно пропитанного стекломатериала один относительно другого.

Возможность установки электро винтового механизма 4, а следовательно, и гидроцилиндра 6 по нормали к копируемой поверхности обеспечивает на каждом иэ уплотняемых. участков по длине изделия такие углы отклонения вилки 16, при которых угол наклона оси ролика 17 всегда меньше угла трения.

Для расширения диапазона кривизны изготавливаемых оболочек подбираются такие зазоры между кольцами 18 прикаточного ребристого ролика 17, которые позволяют каждому кольцу 18 самоустанавливаться по нормали к копируемой поверхности за счет деформации пружин 19. Необходимая величина зазора, определяемая из .условия касания колец 18 в верхней части ролика 17 (при формовании иэделия с положительной кривизной в продольном направлении — К О) или в нижней его части (при формовании изделия с отрицательной кривизной в продольном направлении — К<0), может быть получена по формуле

vb

3> ., приК О е vh при К О

Ъ где Ь вЂ” зазор между кольцами;

R — - радиус -кривизны копируемой поверхности;

z — радиус кольца прикаточного ролика;

b - ширина коль 1а ролика.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить механические характеристики формуемого стеклопластика. Так, модуль упругости материала, полученного с его помощью, на 15Ъ выше этого же показателя материала, полученного при уплотнении слоев с помощью цилиндрических щеток.

Уменьшение количества узлов устройства, непосредственно соприкасающихся со связующим, и отсутствие неметаллических материалов в конструкции уплотняющего элемента дает возможность использовать вместо трудоемкой операции промывки операцию выжигания металлического ролика и позволяет снизить. трудоемкость работ по обслуживанию установки. Следует отметить также, что устройство позволяет существенно расширитЬ диапазон кривизны формуемых оболочек.

15

Формула изобретения ремещения уплотняющего рабочего органа шарнирно соединен с траверсой посредством. цапф, ocb которых перпендикулярна продольной оси при55

60 каточного ролика.

4. Устройство по п.1, о т л и — ч а ю щ е е с я тем, что.с целью расширения диапазона кривизны формуемых оболочек, кольца прикаточного ролика установлены с зазором

> -a

6 — при положительной кривизне копируемой поверхности, ъ — при отрицательной кривизне копируемой поверхности, 65

1. Устройство для формования полотнищ из стеклопластика, содержаrxlee направляющие рельсы, подвижную вдоль них траверсу, подвижный в вертикальной плоскости уплотняющий рабочий орган, шарнирно закрепленный на штоке качающегося силового цилиндра, который шарйирно соединен с закрепленным на траверсе механизмом вертикального перемещения уплотняющего рабочего органа,. о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с цЕлью повышения качества уплотнения стекломатериала и расширения диапазона

30 применения устройства, уплотняющий рабочий орган выполнен в виде прикаточного ролика, состоящего из параллельно расположенных металлических колец, каждое из которых

35 закреплено посредством спиральных пружин на ступице, зафиксированной с помощью шпонки на общей оси.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, верхняя крышка качающегося силового цилиндра выполнена в виде мембраны, над которой установлен источник электро магнитных колебаний промышленной частоты, выполненный в виде катушки с сердечником.

45 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения формования оболочки на участках, требующих большого угла наклона оси вращения прикаточного

50 ролика, механизм вертикального пе725893

10 где R - радиус кривизны копируемой поверхностиу

r - радиус прикаточного ролика;

Ь - ширина кольца ролика. 5. Устройство по п.4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью . получения оптимальных зазоров между кольцами ролика при различных радиусах формуемых оболочек между ступицами колец расположены тарельчатые пружины, а на одном концов оси ролика установлена гайка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вопросы судостроения. Серия 4.

Вып.2. Судостроение, 1973, с.15-17.

2. Авторское свидетельство СССР

9 189557, кл. В 29 0 9/00, 1963 (прототип) .

C СЗ :725893

Фиг. 3

Щгг. б

Составитель И.Фролова

Техред С.мигай Корректор Я.Веселовская

Редактор Л.ушакова

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Заказ 572/12 Тираж 735 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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