RU185305U1 - Композитный корпус для магнитореологического демпфера - Google Patents
Композитный корпус для магнитореологического демпфера Download PDFInfo
- Publication number
- RU185305U1 RU185305U1 RU2018130967U RU2018130967U RU185305U1 RU 185305 U1 RU185305 U1 RU 185305U1 RU 2018130967 U RU2018130967 U RU 2018130967U RU 2018130967 U RU2018130967 U RU 2018130967U RU 185305 U1 RU185305 U1 RU 185305U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aramid
- composite
- fiber
- base
- cylindrical wall
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 22
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 16
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к машиностроению. Композитный корпус для магнитореологического демпфера имеет неметаллическую оболочку и композитный вкладыш. Композитный вкладыш образует арамидный каркас, изготовленный из цельного волокна. Полученный арамидный каркас армируется цельным углеродным волокном. Конструкция композитного корпуса с неметаллической оболочкой и композитным вкладышем дает возможность производить обработку поверхностей корпуса после консолидации полиэфирного компаунда без эффекта ослабления структуры композита, не приводя к появлению внутренних напряжений в композитной структуре, возникающих в процессе механической обработки. Технический результат – повышение прочности и повышение ресурса неметаллических корпусов магнитореологических демпферов и виброопор. 4 ил.
Description
Полезная модель относится к машиностроению.
Уровень техники.
Известны конструкции корпусов RU 2380269 C1, RU 2441798 С1.
Раскрытие полезной модели.
Наиболее близкой является конструкция, указанная в патенте RU 2380269 С1, предлагаемая конструкция в отличие от патента RU 2380269 С1 содержит композитный вкладыш, представляющий собой плетеную структуру, изготовленную из цельного арамидного волокна, армированную цельным углеродным волокном, и интегрированную в неметаллическую оболочку. Это позволяет упростить процесс обработки поверхностей композитного корпуса и избежать появления дополнительных напряжений в композитной структуре.
В отличие от патента RU 2441798 С1 композитный вкладыш выполнен в виде плетеной структуры из цельных арамидных и углеродных волокон, что повышает прочность готового изделия к разнонаправленным динамическим нагрузкам.
Также в отличие от патентов RU 2380269 С1 и RU 2441798 С1 применена комбинация арамидных и углеродных волокон, так как для корпусов сосудов высокого давления изготовление цельного композитного вкладыша из арамидного волокна и дополнительное армирование его углеродным волокном является оптимальным, исходя из прочностных свойств данных материалов.
Технический результат:
Принимая во внимание принцип работы магнитореологических устройств, установка электромагнитных блоков управления на корпус требует изготовление корпусов из магнитопроводящих материалов и исключает применение в качестве материала металлов, что связано с замыканием магнитных потоков на металлическом элементе и возникновением эффекта экранирования металлом. Формирование композитных структур из цельных волокон значительно повышает прочностные характеристики готовых изделий и позволяет им выдерживать существенные разнонаправленные динамические нагрузки. Очевидны, сложности связанные с обработкой композитных материалов после консолидации полиэфирного компаунда и ослабление структуры композита, вследствие, появления внутренних напряжений, возникающих в процессе механической обработки, следовательно, целесообразно выполнять корпуса с композитными вкладышами. Это позволяет легко осуществлять прецизионную обработку поверхностей корпуса без снижения его прочности. В целом техническим результатом является увеличение прочности, повышение ресурса, неметаллических корпусов магнитореологических демпферов и виброопор, возможность установки блоков электромагнитного управления на корпус устройства.
Осуществление полезной модели.
Композитный корпус для магнитореологического демпфера, Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3, Фиг. 4, имеет неметаллическую оболочку 2, 3 и композитный вкладыш 1, арамидный каркас, которого изготавливается из цельного волокна, начало арамидного волокна 5 располагается в центре основания гильзы. Арамидное волокно, по плоской спирали, сплетается в окружность нужного диаметра, скрепляя витки между собой, при помощи петель, образованных из волокна, после чего по длине полученной окружности формируется цилиндрическая стенка, за счет соединения между собой рядов петель, конец волокна закрепляется на верхнем кольцевом основании цилиндрической стенки. Полученный арамидный каркас армируется цельным углеродным волокном 6. Углеродное волокно вплетается по цилиндрической стенке арамидного каркаса, от нижнего основания до верхнего основания, со смещением на каждом верхнем уровне текстильной структуры на одну структурную единицу. При этом образуя виток трехмерной спирали с шагом равным высоте цилиндрической стенки. Достигнув верхнего основания цилиндрической стенки, меняется направление углеродного волокна на обратное направление. Углеродное волокно вплетается по цилиндрической стенке арамидного каркаса, от верхнего основания до нижнего основания, повторяя траекторию первого витка со смещением в сторону, на одну структурную единицу арамидного каркаса, относительно первого витка спирали. Достигнув нижнего основания цилиндрической стенки, углеродное волокно проходит через основание гильзы, диаметрально, и по аналогии выполняется армирующий виток спирали по цилиндрической стенке арамидного каркаса, от нижнего основания до верхнего основания. И обратный виток, от верхнего основания до нижнего основания, со смещением в сторону, на одну структурную единицу арамидного каркаса, относительно полученного армирующего витка спирали. После чего процесс повторяется и продолжается пока армирование углеродным волокном не будет произведено по всей длине окружности цилиндрического арамидного каркаса. В результате по длине окружности цилиндрического арамидного каркаса образуется круговой массив армирующих витков из углеродного волокна, витки которого переплетены с арамидным волокном и между собой. Жесткость полимерного корпуса повышается интеграцией пластин жесткости 4, в оболочку корпуса, на уровне крепления композитного корпуса, обеспечивая устойчивость крепежных отверстий к сдвиговым напряжениям и установкой пластины жесткости 4 в область максимальных статических давлений, между основанием композитного вкладыша и внешней оболочкой корпуса.
Устройство функционирует следующим образом.
Использование неметаллических оболочек с композитными вкладышами, Фиг. 1, позволяет существенно повысить прочностные характеристики корпусов и упростить процесс их изготовления.
Арамидный каркас, Фиг. 2, выполняется из цельного волокна, как цилиндрической формы, так и в форме гильзы, для повышения прочности, арамидный каркас армируется цельным углеродным волокном.
Арамидные и углеродные волокна имеют высокую прочность на растяжение, но при условии сохранения их целостности и приложения нагрузки в осевом направлении, вдоль волокна. Удельная прочность углеродного волокна уступает удельной прочности арамидных волокон, но углеродные волокна обладают большей термической стойкостью. Поэтому рационально изготавливать каркасы композитного вкладыша из арамидного волокна, а выполнение плетеной структуры композитного вкладыша, Фиг. 3, из цельных арамидных волокон и армирование цельными углеродными волокнами, Фиг. 4, способствует повышению устойчивости к разнонаправленным динамическим нагрузкам.
Перечень последовательностей:
Ссылочные обозначения Фиг. 1
1 - композитный вкладыш,
2 - внутренняя оболочка корпуса,
3 - внешняя оболочка корпуса,
4 - пластины жесткости.
Ссылочные обозначения Фиг. 2
1 - композитный вкладыш.
Ссылочные обозначения Фиг. 3
5 - арамидные волокна,
а - фрагмент плетения стенки композитного вкладыша,
б - фрагмент плетения основания композитного вкладыша.
Ссылочные обозначения Фиг. 4
5 - арамидные волокна,
6 - углеродные волокна.
Claims (1)
- Композитный корпус для магнитореологического демпфера, содержащий композитный элемент, отличающийся тем, что имеет неметаллическую оболочку и композитный вкладыш, арамидный каркас которого изготавливается из цельного волокна, начало арамидного волокна располагается в центре основания гильзы, арамидное волокно, по плоской спирали, сплетается в окружность нужного диаметра, скрепляя витки между собой, при помощи петель, образованных из волокна, после чего по длине полученной окружности формируется цилиндрическая стенка, за счет соединения между собой рядов петель, конец волокна закрепляется на верхнем кольцевом основании цилиндрической стенки, полученный арамидный каркас армируется цельным углеродным волокном, углеродное волокно вплетается по цилиндрической стенке арамидного каркаса, от нижнего основания до верхнего основания, со смещением на каждом верхнем уровне текстильной структуры на одну структурную единицу, при этом образуя виток трехмерной спирали с шагом, равным высоте цилиндрической стенки, достигнув верхнего основания цилиндрической стенки, меняется направление углеродного волокна на обратное направление, углеродное волокно вплетается по цилиндрической стенке арамидного каркаса от верхнего основания до нижнего основания, повторяя траекторию первого витка со смещением в сторону, на одну структурную единицу арамидного каркаса, относительно первого витка спирали, достигнув нижнего основания цилиндрической стенки, углеродное волокно проходит через основание гильзы, диаметрально, и по аналогии выполняется армирующий виток спирали по цилиндрической стенке арамидного каркаса, от нижнего основания до верхнего основания, и обратный виток, от верхнего основания до нижнего основания, со смещением в сторону, на одну структурную единицу арамидного каркаса, относительно полученного армирующего витка спирали, после чего процесс повторяется и продолжается, пока армирование углеродным волокном не будет произведено по всей длине окружности цилиндрического арамидного каркаса, в результате по длине окружности цилиндрического арамидного каркаса образуется круговой массив армирующих витков из углеродного волокна, витки которого переплетены с арамидным волокном и между собой, жесткость полимерного корпуса повышается интеграцией пластин жесткости, в оболочку корпуса, на уровне крепления композитного корпуса, обеспечивая устойчивость крепежных отверстий к сдвиговым напряжениям и установкой пластины жесткости в область максимальных статических давлений, между основанием композитного вкладыша и внешней оболочкой корпуса.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018130967U RU185305U1 (ru) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Композитный корпус для магнитореологического демпфера |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018130967U RU185305U1 (ru) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Композитный корпус для магнитореологического демпфера |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU185305U1 true RU185305U1 (ru) | 2018-11-29 |
Family
ID=64577176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018130967U RU185305U1 (ru) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | Композитный корпус для магнитореологического демпфера |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU185305U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1043816A1 (ru) * | 1982-05-17 | 1983-09-23 | Предприятие П/Я В-8616 | Композитный материал акустического демпфера |
| RU2380269C1 (ru) * | 2008-09-11 | 2010-01-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Многослойная оболочка из композиционных материалов |
| RU96197U1 (ru) * | 2010-03-30 | 2010-07-20 | ОАО "Научно-исследовательский институт технологии, контроля и диагностики железнодорожного транспорта" (ОАО "НИИТКД") | Магнитореологический демпфер |
| JP2014052044A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Tohoku Univ | Ｍｒダンパー |
-
2018
- 2018-08-27 RU RU2018130967U patent/RU185305U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1043816A1 (ru) * | 1982-05-17 | 1983-09-23 | Предприятие П/Я В-8616 | Композитный материал акустического демпфера |
| RU2380269C1 (ru) * | 2008-09-11 | 2010-01-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Многослойная оболочка из композиционных материалов |
| RU96197U1 (ru) * | 2010-03-30 | 2010-07-20 | ОАО "Научно-исследовательский институт технологии, контроля и диагностики железнодорожного транспорта" (ОАО "НИИТКД") | Магнитореологический демпфер |
| JP2014052044A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Tohoku Univ | Ｍｒダンパー |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI624599B (zh) | 編織預成形體總成及製造編織預成形體之方法 | |
| Zu et al. | Design and analysis of filament-wound composite pressure vessels based on non-geodesic winding | |
| US9415863B2 (en) | Fiber reinforcement for making an elongate mechanical part out of composite material | |
| WO2012002528A1 (ja) | シュラウドセグメントの製造方法及びシュラウドセグメント | |
| CN106166845A (zh) | 高压罐、高压罐的制造方法、以及内衬形状的设计方法 | |
| JP2016173277A (ja) | 指針および時計 | |
| RU2521644C2 (ru) | Способ изготовления рычага для шарнирной конструкции, такого как балансир в конструкции шасси летательного аппарата | |
| CN109968933A (zh) | 连接支柱 | |
| JP2020026817A (ja) | 圧力容器及びその製造方法 | |
| JP2009541131A (ja) | 航空宇宙機体用圧力隔壁 | |
| RU185305U1 (ru) | Композитный корпус для магнитореологического демпфера | |
| CN110439348B (zh) | 一种复合型液体阻尼器及使用方法 | |
| CN103286955A (zh) | 一种多形状截面组合的三维预制体 | |
| RU2016141228A (ru) | Камера двигателя и способ ее изготовления | |
| Zhang et al. | Structural optimization of cylinder-crown integrated hydraulic press with hemispherical hydraulic cylinder | |
| US2250863A (en) | Flexible cablelike formation of | |
| WO2011093737A1 (ru) | Метало композитный баллон давления | |
| US20140231195A1 (en) | Tuned vibration damped device | |
| RU2441798C1 (ru) | Корпус для внешнего давления из композиционных материалов | |
| CN110345185A (zh) | 一种金属橡胶预制件及其制备和金属橡胶环的制备方法 | |
| RU183464U1 (ru) | Триаксиальная сетчатая конструкция из композиционного материала | |
| RU2554699C2 (ru) | Металлопластиковый баллон высокого давления | |
| RU2439425C2 (ru) | Металло-композитный баллон давления | |
| US20180112681A1 (en) | Hydraulic accumulator | |
| CN211175722U (zh) | 一种复合螺旋管 |