RU125519U1

RU125519U1 - BASED MULTIAXIAL REINFORCEMENT GRILLE

Info

Publication number: RU125519U1
Application number: RU2012114533/05U
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Баранов; Авинир Геннадьевич Макаров; Алексей Николаевич Девятилов; Наталья Игоревна Кашина
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2013-03-10

Abstract

Основовязаная мультиаксиальная решетка для армирования, состоящая из системы горизонтальных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, системы вертикальных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, системы диагональных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, наклоненных по часовой стрелке, системы диагональных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, наклоненных против часовой стрелки, повернутых относительно друг друга на угол 45° и соединенных вместе в местах пересечения нитей системы горизонтальных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, системы диагональных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, наклоненных по часовой стрелке, системы диагональных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, наклоненных против часовой стрелки, связующей системой нитей, отличающаяся тем, что все места пересечения диагональных уточных мононитей, совпадающие с местами пересечения горизонтальных и вертикальных уточных мононитей соединены двумя системами связующих слои нитей переплетения цепочка, образующих петли через ряд в каждом петельном столбике со смещением на один ряд относительно друг друга.Basic knitted multi-axial reinforcement lattice, consisting of a system of horizontal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, a system of vertical weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, a system of diagonal weft reinforcing high-modular complex polyester monofilaments, clockwise inclined high-modular polyester monofilament, inclined clockwise inclined high-modular polyester monofilaments, diagonal systems counterclockwise rotated to each other at an angle of 45 ° and connected together at the intersection of the threads of the system of horizontal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, systems of diagonal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, clockwise inclined systems of diagonal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, inclined connecting system of threads, characterized in that all the intersections of the diagonal weft monofilaments coincide Adding with the intersection of horizontal and vertical weft monofilaments are connected by two systems of connecting layers of chain weave yarns, forming loops through a row in each loop column with an offset of one row relative to each other.

Description

Полезная модель относится к производству решеток для армирования и может быть использована, например, в авиационной отрасли.The utility model relates to the production of reinforcing gratings and can be used, for example, in the aviation industry.

Известно, что при производстве армированных конструкционных материалов для улучшения их прочностных характеристик используют различные виды арматуры. Существуют следующие виды армирования:It is known that in the production of reinforced structural materials, various types of reinforcement are used to improve their strength characteristics. The following types of reinforcement:

- армирование в поперечном направлении по всей ширине;- reinforcement in the transverse direction across the entire width;

- армирование в продольном направлении по всей длине;- reinforcement in the longitudinal direction along the entire length;

- армирование в поперечном и продольном направлении по всей ширине и длине;- reinforcement in the transverse and longitudinal directions along the entire width and length;

- дискретное армирование отрезками нитей или волокнами, хаотично расположенными в матрице композиционного материала.- discrete reinforcement by pieces of thread or fibers randomly located in the matrix of the composite material.

Из патента US 7073538, кл. D03D 15/08 (11.07.2006) известна решетка, состоящая из нижнего слоя системы нитей, множества промежуточных слоев систем нитей, верхнего слоя системы нитей и связующего слоя нитей; нижний, промежуточные и верхний слои находятся под определенных углом друг к другу. Нити решетки выполнены из полиолефиновых, арамидных или полиэфирных высокомодульных нитей. Разрывная прочность нитей каждой системы составляет не менее 15 г/денье.From patent US 7073538, cl. D03D 15/08 (07/11/2006) a lattice is known consisting of a lower layer of a system of threads, a plurality of intermediate layers of a system of threads, an upper layer of a system of threads and a binder layer of threads; the lower, intermediate and upper layers are at a certain angle to each other. The lattice threads are made of polyolefin, aramid or polyester high modulus threads. The breaking strength of the threads of each system is at least 15 g / denier.

Описанная мультиаксиальная решетка затем может быть залита полимером, сохраняющим свою эластичность или твердеющим со временем. Также возможен вариант дополнительного покрытия композита полимерной пленкой. Причем начальный модуль упругости при растяжении твердой матрицы составляет по-крайней мере 2068 МПа, а эластичной матрицы - 41,3 МПа.The described multiaxial lattice can then be filled with a polymer that retains its elasticity or hardens over time. An option for additional coating the composite with a polymer film is also possible. Moreover, the initial tensile modulus of the solid matrix is at least 2068 MPa, and the elastic matrix is 41.3 MPa.

Нижним слоем мультиаксиальной решетки является система горизонтальных уточных нитей. Два промежуточных слоя решетки, лежащих на нижнем слое, представляют собой систему вертикальных уточных нитей и систему диагональных уточных нитей, наклоненных по часовой стрелке и находящихся под углом 45° по отношению к предыдущему слою системы вертикальных уточных нитей. Самый верхний слой - система диагональных уточных нитей, наклоненных против часовой стрелки и находящихся под углом 90° по отношению к предыдущему слою системы диагональных уточных нитей (наклоненных по часовой стрелке). Таким образом, фронтальный вид решетки показывает, что нити всех систем уточных нитей повернуты относительно друг друга на угол 45°. Системы уточных нитей скреплены между собой в местах их пересечения с помощью связующей системы нитей так, что между остовом петли и протяжкой одновременно находятся только три системы уточных нитей: система диагональных уточных нитей, наклоненная по часовой стрелке, система диагональных уточных нитей, наклоненная против часовой стрелки и система горизонтальных уточных нитей. Нити системы вертикальных уточных нитей находятся в промежутках между нитями связующей системы.The bottom layer of the multiaxial grating is a system of horizontal weft threads. The two intermediate layers of the lattice lying on the bottom layer are a system of vertical weft threads and a system of diagonal weft threads inclined clockwise and at an angle of 45 ° with respect to the previous layer of the system of vertical weft threads. The uppermost layer is a system of diagonal weft threads inclined counterclockwise and at an angle of 90 ° with respect to the previous layer of a system of diagonal weft threads (inclined clockwise). Thus, the front view of the lattice shows that the threads of all systems of weft threads are rotated relative to each other by an angle of 45 °. The weft thread systems are fastened together at their intersection using a binder yarn system so that only three weft thread systems are simultaneously located between the loop core and the broach: the diagonal weft thread system, tilted clockwise, the diagonal weft thread system, tilted counterclockwise and a system of horizontal weft threads. The threads of the vertical weft system are in between the threads of the binder system.

Системы вертикальных, горизонтальных и диагональных уточных нитей являются структурными компонентами мультиаксиальных полотен. А связующие системы нитей обеспечивают целостность структуры во избежание смещения ее компонентов.Systems of vertical, horizontal and diagonal weft threads are structural components of multi-axial webs. And binder systems of threads ensure the integrity of the structure in order to avoid displacement of its components.

Недостатком существующей решетки является то, что система вертикальных уточных нитей закреплена в структуре только за счет сил трения нитей, поскольку нити этой системы в местах пересечения с нитями системы диагональных уточных нитей, наклоненными по часовой стрелке, системы диагональных уточных нитей, наклоненными против часовой стрелки, не охватываются связующей системой нитей и, следовательно, могут быть вытянуты из структуры в продольном направлении. Также нити этой системы могут быть смещены в межниточном пространстве структуры относительно связующей системы нитей вдоль горизонтальной оси в плоскости решетки. Это приведет к неравномерности структуры, изгибу нитей слоев решетки, а значит и к уменьшению прочностных характеристик.The disadvantage of the existing lattice is that the system of vertical weft threads is fixed in the structure only due to the friction forces of the threads, since the threads of this system at the points of intersection with the threads of the system of diagonal weft threads, tilted clockwise, the system of diagonal weft threads, tilted counterclockwise, not covered by a binder system of threads and, therefore, can be elongated from the structure in the longitudinal direction. Also, the filaments of this system can be displaced in the interlinear space of the structure relative to the binder system of filaments along the horizontal axis in the plane of the lattice. This will lead to uneven structure, bending of the filaments of the layers of the lattice, and hence to a decrease in strength characteristics.

Техническим результатом полезной модели является устранение недостатков прототипа: улучшение формоустойчивости решетки с одновременным увеличением прочности за счет провязывания прямых и параллельных слоев систем уточных нитей и фиксация всех мест пересечения нитей.The technical result of the utility model is to eliminate the disadvantages of the prototype: improving the shape stability of the lattice with a simultaneous increase in strength by knitting straight and parallel layers of weft thread systems and fixing all the intersection points of the threads.

Поставленная задача достигается тем, что основовязаная мультиаксиальная решетка для армирования, состоящая из системы горизонтальных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, системы вертикальных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, системы диагональных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, наклоненных по часовой стрелке, системы диагональных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, наклоненных против часовой стрелки, повернутых относительно друг друга на угол 45° и соединенных вместе в местах пересечения нитей системы горизонтальных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, системы диагональных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, наклоненных по часовой стрелке, системы диагональных уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, наклоненных против часовой стрелки, связующей системой нитей, отличается тем, что все места пересечения диагональных уточных мононитей, совпадающие с местами пересечения горизонтальных и вертикальных уточных мононитей соединены двумя системами связующих слои нитей переплетения цепочка, образующих петли через ряд в каждом петельном столбике со смещением на один ряд относительно друг друга.The task is achieved in that the warp knitted multi-axial lattice for reinforcement, consisting of a system of horizontal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, a system of vertical weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, a system of diagonal weft reinforcing high-modular complex polyester monofilaments, a system of diagonal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, clockwise angled reinforced polyester monofilament, angled clockwise angled systems, diagonal angled high modulus complex polyester monofilaments inclined counterclockwise, rotated relative to each other by an angle of 45 ° and connected together at the intersection of the threads of the system of horizontal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, systems of diagonal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, systems of diagonal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments tilted counterclockwise by a binder system of threads, characterized in that all places are crossed I diagonal weft monofilaments, which coincide with the points of intersection of horizontal and vertical weft monofilaments connected by two tie layers systems weave chain forming loops through a series of wales in each offset by one row relative to one another.

Существенным признаком заявляемого технического решения является совмещение точек пересечения диагональных уточных мононитей с точками пересечения горизонтальных и вертикальных уточных мононитей и фиксация этих точек двумя системами связующих нитей через ряд в одном петельном столбике со смещением на один ряд в соседнем петельном столбике относительно друг друга, что улучшает формоустойчивость решетки с одновременным увеличением ее прочности.An essential feature of the proposed technical solution is the combination of the intersection points of the diagonal weft monofilaments with the intersection points of the horizontal and vertical weft monofilaments and the fixation of these points by two systems of binder yarns through a row in one loop column with an offset of one row in an adjacent loop column relative to each other, which improves shape stability lattice with a simultaneous increase in its strength.

На фигуре 1 представлена структура мультиаксиальной решетки для армирования, где 1 - горизонтальные уточные усилительные высокомодульные комплексные полиэфирные мононити; 2 - вертикальные уточные усилительные высокомодульные комплексные полиэфирные мононити; 3 - диагональные уточные усилительные высокомодульные комплексные полиэфирные мононити, наклоненные по часовой стрелке; 4 - диагональные уточные усилительные высокомодульные комплексные полиэфирные мононити наклоненные против часовой стрелки; 5 - связующие системы нитей переплетения цепочка; 6 - точка пересечения вертикальной 1, горизонтальной 2, диагональной 3 и диагональной 4 уточной усилительной высокомодульной комплексной полиэфирной мононити. Все места пересечения 6 диагональных 3 и 4 уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей, совпадающие с местами пересечения горизонтальных 1 и вертикальных 2 уточных усилительных высокомодульных комплексных полиэфирных мононитей соединены двумя системами связующих слои нитей переплетения цепочка 5, образующих петли через ряд в каждом петельном столбике со смещением на один ряд относительно друг друга.The figure 1 shows the structure of a multi-axial lattice for reinforcement, where 1 is a horizontal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilament; 2 - vertical weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilament; 3 - diagonal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilament, tilted clockwise; 4 - diagonal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilament tilted counterclockwise; 5 - binder system of thread weaving chain; 6 - the intersection point of vertical 1, horizontal 2, diagonal 3 and diagonal 4 weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilament. All intersection points of 6 diagonal 3 and 4 weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments that coincide with the intersections of horizontal 1 and vertical 2 weft reinforcing high-modular complex polyester monofilaments are connected by two systems of connecting layers of weave strands of chain 5, forming loops through a row in each loop column with an offset one row relative to each other.

На фигуре 2 представлена схема раскладки уточных нитей в мультиаксиальном трикотаже на оборудовании фирмы Liba.The figure 2 presents a diagram of the layout of the weft threads in multi-axial knitwear on the equipment of the company Liba.

Пример 1. Основовязаная мультиаксиальная решетка для армирования выработана на машине 6 класса и сформирована вязанием двух систем грунтовых нитей переплетения цепочка 5 и одновременным прокладыванием уточных усилительных высокомодульных комплексных мононитей 1, 2, 3, 4. В качестве грунтовых нитей использовалась полиэфирная мононить линейной плотностью 17,2 текс, уточных - комплексные полиэфирные мононити линейной плотности 320 текс с прочностью 0,5 кН. Поверхностная плотность решетки - 620 г/м². Прочность при разрыве решетки - 60 кН/м.Example 1. The warp knitted multi-axial grating for reinforcing is worked out on a class 6 machine and is formed by knitting two systems of ground weave threads of chain 5 and simultaneously laying weft reinforcing high-modular complex monofilaments 1, 2, 3, 4. Polyester monofilament with a linear density of 17 was used as ground filament, 2 tex, weft - complex polyester monofilament of linear density 320 tex with a strength of 0.5 kN. The surface density of the lattice is 620 g / m ² . The tensile strength of the lattice is 60 kN / m.

Пример 2. Основовязаная мультиаксиальная решетка для армирования выработана на машине 6 класса и сформирована вязанием двух систем грунтовых нитей переплетения цепочка 5 и одновременным прокладыванием уточных усилительных высокомодульных комплексных мононитей 1, 2, 3, 4. В качестве грунтовых нитей использовалась полиэфирная мононить линейной плотностью 21,8 текс, уточных - комплексные полиэфирные мононити линейной плотности 640 текс с прочностью 0,7 кН. Поверхностная плотность решетки - 930 г/м². Прочность при разрыве решетки - 92 кН/м.Example 2. The warp knitted multi-axial grating for reinforcing is worked out on a class 6 machine and is formed by knitting two systems of ground weave threads of chain 5 and simultaneously laying weft reinforcing high-modular complex monofilaments 1, 2, 3, 4. Polyester monofilament with a linear density of 21 was used as ground filament, 8 tex, weft - complex polyester monofilament of linear density 640 tex with a strength of 0.7 kN. The surface density of the lattice is 930 g / m ² . The tensile strength of the lattice is 92 kN / m.

Пример 3. Основовязаная мультиаксиальная решетка для армирования выработана на машине 6 класса и сформирована вязанием двух систем грунтовых нитей переплетения цепочка 5 и одновременным прокладыванием уточных усилительных высокомодульных комплексных мононитей 1, 2, 3, 4. В качестве грунтовых нитей использовалась полиэфирная мононить линейной плотностью 21,8 текс, уточных - комплексные полиэфирные мононити линейной плотности 320 текс с прочностью 0,5 кН. Поверхностная плотность решетки - 710 г/м². Прочность при разрыве решетки - 74 кН/м.Example 3. The warp knitted multi-axial grating for reinforcing is worked out on a class 6 machine and is formed by knitting two systems of ground weave threads of chain 5 and simultaneously laying weft reinforcing high-modular complex monofilaments 1, 2, 3, 4. Polyester monofilament with a linear density of 21 was used as ground filament, 8 tex, weft - complex polyester monofilament of linear density 320 tex with a strength of 0.5 kN. The surface density of the lattice is 710 g / m ² . The tensile strength of the lattice is 74 kN / m.

Сравнительная характеристика образцов основовязаной решетки для армирования представлена в таблице 1.Comparative characteristics of the samples of warp knitted lattice for reinforcement are presented in table 1.

Линейная плотность грунтовых нитей, тексLinear density of filament, tex Линейная плотность уточных нитей, тексLinear density of weft yarns, tex Поверхностная плотность, г/м² Surface density, g / m ² Прочность, кН/мStrength, kN / m Пример 1Example 1 17,217,2 320320 620620 6060 Пример 2Example 2 21,821.8 640640 930930 9292 Пример 3Example 3 21,821.8 320320 710710 7474

Таким образом, использование предложенной основовязаной мультиаксиальной решетки для армирования с увеличенной формоустойчивостью существенно повышает его прочность. Заявляемая структура решетки и использованные полиэфирные мононити обеспечивают высопрочный профиль, большую сопротивляемость сдвигу элементов структуры, стабильность размеров во всех направлениях.Thus, the use of the proposed warp knitted multi-axial lattice for reinforcement with increased shape stability significantly increases its strength. The inventive lattice structure and the used polyester monofilaments provide a high-strength profile, greater resistance to shear of structural elements, dimensional stability in all directions.

Claims

Basic knitted multi-axial reinforcement lattice, consisting of a system of horizontal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, a system of vertical weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, a system of diagonal weft reinforcing high-modular complex polyester monofilaments, clockwise inclined high-modular polyester monofilament, inclined clockwise inclined high-modular polyester monofilaments, diagonal systems counterclockwise rotated to each other at an angle of 45 ° and connected together at the intersection of the threads of the system of horizontal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, systems of diagonal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, clockwise inclined systems of diagonal weft reinforcing high-modulus complex polyester monofilaments, inclined connecting system of threads, characterized in that all the intersections of the diagonal weft monofilaments coincide Adding with the intersection of horizontal and vertical weft monofilaments are connected by two systems of connecting layers of chain weave yarns, forming loops through a row in each loop column with an offset of one row relative to each other.