RU190601U1 - Опора из стекловолокна, выполненная методом намотки - Google Patents
Опора из стекловолокна, выполненная методом намотки Download PDFInfo
- Publication number
- RU190601U1 RU190601U1 RU2018144840U RU2018144840U RU190601U1 RU 190601 U1 RU190601 U1 RU 190601U1 RU 2018144840 U RU2018144840 U RU 2018144840U RU 2018144840 U RU2018144840 U RU 2018144840U RU 190601 U1 RU190601 U1 RU 190601U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- support
- fiberglass
- winding
- layers
- composite
- Prior art date
Links
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 14
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000009755 vacuum infusion Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H12/00—Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
- E04H12/02—Structures made of specified materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области композитных арматур и может быть использована для изготовления прочных и долговечных опор для жилищно-коммунального хозяйства, дорожного строительства, в сфере связи и телекоммуникаций, аэронавигационных системах и т.д. Полезная модель представляет собой композитную опору из стекловолокна, выполненную методом намотки. За счет специального чередования слоев с разным углом укладки волокон достигаются высокие показатели по прочности на изгиб.
Description
Полезная модель относится к области композитных арматур и может быть использована для изготовления прочных и долговечных опор для жилищно-коммунального хозяйства, дорожного строительства, в сфере связи и телекоммуникаций, аэронавигационных системах, и т.д.
Из ресурса http://composite-prof.ru/o_stekloplastike/tehnologiya-proizvodstva-stekloplastika/ известны стеклопластиковые опоры, изготовленные методом вакуумной инфузии. Метод вакуумной инфузии представляет собой метод формования стеклопластиковых изделий, при котором за счет герметичной пленки, прилегающей к матрице, создается рабочая полость с уложенным армирующим материалом (вакуумный мешок). В полости создается вакуум, и за счет этого вакуума, связующее втягивается в рабочую полость и пропитывает армирующий материал.
Из патента №86636 RU известна стойка опоры контактной сети, которая состоит из основного бетонного слоя и арматуры. Арматура в указанной стойке выполнена из углепластикового материала.
Из патента №2655273 RU известна металлокомпозитная опора освещения и способ ее изготовления. Металлокомпозитная опора освещения содержит внешнюю обшивку и армирующие стальные стержни. Опора выполнена в виде полой конструкции с сужением к вершине, обшивка которой выполнена в виде многогранной оболочки из стеклопластика. К ребрам оболочки с внутренней стороны прикреплены стальные армирующие стержни, каждый стержень обернут собственной стеклопластиковой оболочкой. Способ изготовления металлокомпозитной опоры освещения, армированной металлическими стержнями, включает формирование преформы на оправке, в матрице, снабженной электронагревателями, каналами подачи связующего и каналами дренажа методом инжекционной пропитки. Вакуумную сушку преформы проводят в течение 20-30 мин с уровнем вакуума -0,95 бар, после чего одновременно с вакуумно-инжекционной пропиткой осуществляют термокомпрессионное формование заготовки. При этом вакуумно-инжекционную пропитку ведут в течение 5-10 мин, повышая давление от 1,5 бар до 2,5-3 бар и повышая температуру со скоростью 1,5-2°С/мин до 75°С, выдерживают время гелеобразования связующего в течение 25-30 мин. После чего поднимают температуру со скоростью 1,5-2°С/мин до 125°С и выдерживают в течение 30 мин. Затем охлаждают оснастку до температуры не более 35-40°С.
Из патента №169486 RU известна армобетонная стойка опоры контактной сети, в которой продольная композитная арматура предварительно преднапряжена, а в качестве материала композитной арматуры использованы базальпластик или стеклопластик. При этом поверх преднапряженной продольной композитной арматуры может быть смонтирована поперечная спиральная ненапрягаемая композитная арматура.
Наиболее близким аналогом является известная из ресурса http://ezkm.ru/istoriya-sozdaniya-kompozitnoj-armaturyi стеклопластиковая арматура, представляющая собой пучок стеклянных волокон, объединенных посредством синтетических смол. Недостатком является недостаточная прочность и долговечность арматуры за счет простого связывания волокон.
Целесообразно внедрить метод намотки при изготовлении опор.
Целью полезной модели является повышение прочности композитной опоры из стекловолокна.
Цель достигается за счет схемы, по которой уложены стеклянные волокна в опоре. Схема заключается в том, что опора состоит из слоев стекловолокна, количество стекловолокна берут в соотношении от 70 до 90 процентов волокна и от 30 до 10 процентов связующего на каждую опору. Слои, в которых стекловолокно уложено под углами от 45 до 65 градусов к оси опоры, являются окружными, а слои, в которых стекловолокно уложено под углами от 0 до 15 градусов к оси опоры, являются продольными. При этом окружные и продольные слои выполнены из непрерывных нитей, и чередуются в соотношении от одного до шести окружных слоев на каждый продольный. В результате достигаются высокие показатели по прочности на изгиб, что важно для повышения устойчивости к нагрузкам различного типа, например, ветровым, натяжения кабелей.
Осуществление полезной модели
Технологический процесс изготовления композитных опор начинается с обработки антиадгезивом и прогрева оправки - стальной полированной трубы с длиной рабочей части около 10 метров и небольшой конусностью (менее 1 мм), на которую наматывается стеклоровинг, пропитанный эпоксидным композитом. Оправки подогреваются 45-65°С. Нагрев производится в специальной камере туннельного типа, и осуществляется с целью поддержания необходимого теплового режима полимеризации эпоксидной смолы при намотке стеклоровинга. Диаметр оправки определяет внутренний диаметр изготавливаемой опоры.
После нагрева оправка с помощью кран-балки перемещается на намоточный станок. Здесь она устанавливается в специальные зажимы и, для исключения биения, растягивается пневматикой. Перед установкой на намоточный станок на теле оправки закрепляются технологические коронки, обеспечивающие захват и равномерное распределение нитей при намотке. Перед намоткой на оправку стеклоровинг проходит через ванночку со связующим. В процессе намотки излишки смолы стекают по разогретому желобу в емкость и повторно используются. Оправка вращается вокруг своей оси, а вдоль нее перемещается каретка, подающая нити стеклоровинга. Каретка снабжена цилиндрической головкой с нитепроводящими отверстиями, через которые к оправке поступают стеклонити, пропитанные эпоксидным композитом.
К каретке подается от 100 до 200 нитей стеклоровинга от шпуль стеклоровинга с внутренней непрерывной размоткой, расположенных на специальных стеллажах (шпулярнике). Между кареткой и бобинами расположен концентратор (натяжитель), собирающий нити в единый поток. Он снабжен противовесным устройством, предотвращающим провисание нити при перемещении каретки.
Намоточный станок с ЧПУ можно перенастроить в зависимости от толщины стенок опор и предъявляемых к ней требований. При помощи программы, варьируя скорость перемещения каретки вдоль оправки, можно изменять угол намотки нити, меняя тем самым прочностные характеристики продукции.
Схема намотки состоит из чередования окружных и продольных слоев под разными к оси опоры углами (уложенные под углами от 45 до 65 градусов к оси опоры, являются окружными, а слои, уложенные под углами от 0 до 15 градусов к оси опоры, являются продольными) для получения необходимых физико-механических характеристик. Количество и очередность окружных слоев (в соотношении от одного до шести окружных слоев на каждый продольный) зависит от требуемой толщины стенки опоры, заданных характеристик опоры, а также от изгибных (ветровых) нагрузок. Содержание стеклянных волокон в готовом изделии 70 - 90%, а связующего, соответственно, 30-10%. При переходе окружных слоев на продольные и обратно меняют угол намотки, при этом нить остается непрерывной. Количество продольных слоев зависит от величины изгибных нагрузок (ветровых, натяжение кабеля). Толщины стенок опор зависят от длины опоры, ее диаметра величины изгибных нагрузок.
Для изготовления цветных опор колер (по каталогу RAL) в количестве 1-5% масс добавляют в эпоксидную смолу. Таким образом, во время намотки опоры происходит окрашивание материала опоры в массе. Продолжительность намотки одной опоры составляет 8-20 минут в зависимости от ее диаметра и толщины стенки.
Для того, чтобы обеспечить повышенные прочностные характеристики композитной опоры или жесткость, во время намотки композитных опор производится уменьшение содержания полимерной части связующего в готовой опоре за счет механического удаления лишнего связующего или отжима окружных слоев.
После окончания процесса намотки, оправка перемещается в печь роторного типа. Печь имеет несколько зон с различными температурными режимами (от 80 до 200 град Цельсия), через которые по очереди движутся оправки с изделиями. Процесс термообработки контролируется автоматом и продолжается до 200 минут для одной опоры. В печи одновременно находится 12 опор.
После термообработки оправка с будущей опорой при помощи кран-балки перемещается на стойку, где охлаждается до комнатной температуры. При этом процесс полимеризации смолы продолжается.
Остывшую оправку с опорой кран-балкой перемещают на экстрактор. На экстракторе имеется три стола. На первом из них при помощи дисковых пил с алмазным покрытием обрезаются технологические припуски. На втором столе, непосредственно, на экстракторе с помощью гидроусилителей и цепной передачи производится снятие готовой опоры с оправки. На третьем столе оправка готовится к новому циклу: с нее снимается отработанная антиадгезионная смазка и наносится новая, проверяется качество поверхности оправки, устанавливаются гребенки, гильза и т.п.
Следующий этап - наружная механическая обработка и клеевое соединение.
Когда в исполнении опоры заложена конструкция перехода с большего на меньший диаметр, места стыков протачиваются до нужного диаметра и затем склеиваются. Для схватывания клея и образования прочного шва выдерживаются сутки. Изначально наружная поверхность композитной опоры отличается высокой шероховатостью и наличием неровностей. Для обеспечения ровной и гладкой поверхности опор применяется механическая обработка (шлифовка); шпаклевка, если необходима; и только после этого ее покраска. Покраска производится в любой цвет по каталогу RAL. Применяются краски на полиуретановой основе с матирующим эффектом, эффектом глянца или металлика.
Claims (1)
- Опора из стекловолокна, выполненная методом намотки, отличающаяся тем, что опора состоит из слоев стекловолокна, количество стекловолокна берут в соотношении от 70 до 90 процентов волокна и от 30 до 10 процентов связующего на каждую опору, при этом окружные слои, а именно в которых стекловолокно уложено под углами от 45 до 65 градусов к оси опоры, являются окружными, и продольные слои, в которых стекловолокно уложено под углами от 0 до 15 градусов к оси опоры, выполнены из непрерывных нитей и чередуются в соотношении от одного до шести окружных слоев на каждый продольный.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018144840U RU190601U1 (ru) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | Опора из стекловолокна, выполненная методом намотки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018144840U RU190601U1 (ru) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | Опора из стекловолокна, выполненная методом намотки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU190601U1 true RU190601U1 (ru) | 2019-07-04 |
Family
ID=67216229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018144840U RU190601U1 (ru) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | Опора из стекловолокна, выполненная методом намотки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU190601U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2756453C1 (ru) * | 2020-08-14 | 2021-09-30 | Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор" | Способ сборки мачты сборной конструкции |
RU2765630C1 (ru) * | 2020-11-24 | 2022-02-01 | Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Несущая сетчатая оболочка из композиционных материалов с металлической обшивкой и способ её изготовления |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2444324A1 (en) * | 2003-10-22 | 2005-04-22 | Resin Systems Inc. | Method and apparatus for maintaining filaments in position in a filament winding process |
CA2274328C (en) * | 1999-06-10 | 2005-08-23 | Bruce Elliott | Method of manufacturing composite tubular parts through filament winding |
RU86636U1 (ru) * | 2009-05-08 | 2009-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Стойка опоры контактной сети |
RU2602255C1 (ru) * | 2015-11-11 | 2016-11-10 | Открытое акционерное общество "Дальневосточная распределительная сетевая компания" | Способ изготовления композитного модуля для опоры воздушной линии электропередачи |
RU169486U1 (ru) * | 2016-08-17 | 2017-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" | Армобетонная стойка опоры контактной сети |
RU175376U1 (ru) * | 2017-03-02 | 2017-12-01 | Еуропеан Инвестмент Патент Компани с.р.о. | Композитная стойка |
RU2655273C1 (ru) * | 2017-05-05 | 2018-05-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Рекстром-М" | Металлокомпозитная опора освещения и способ ее изготовления |
-
2018
- 2018-12-17 RU RU2018144840U patent/RU190601U1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2274328C (en) * | 1999-06-10 | 2005-08-23 | Bruce Elliott | Method of manufacturing composite tubular parts through filament winding |
CA2444324A1 (en) * | 2003-10-22 | 2005-04-22 | Resin Systems Inc. | Method and apparatus for maintaining filaments in position in a filament winding process |
RU86636U1 (ru) * | 2009-05-08 | 2009-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" | Стойка опоры контактной сети |
RU2602255C1 (ru) * | 2015-11-11 | 2016-11-10 | Открытое акционерное общество "Дальневосточная распределительная сетевая компания" | Способ изготовления композитного модуля для опоры воздушной линии электропередачи |
RU169486U1 (ru) * | 2016-08-17 | 2017-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" | Армобетонная стойка опоры контактной сети |
RU175376U1 (ru) * | 2017-03-02 | 2017-12-01 | Еуропеан Инвестмент Патент Компани с.р.о. | Композитная стойка |
RU2655273C1 (ru) * | 2017-05-05 | 2018-05-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Рекстром-М" | Металлокомпозитная опора освещения и способ ее изготовления |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2756453C1 (ru) * | 2020-08-14 | 2021-09-30 | Общество с ограниченной ответственностью "ОКБ "Эланор" | Способ сборки мачты сборной конструкции |
RU2765630C1 (ru) * | 2020-11-24 | 2022-02-01 | Акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Несущая сетчатая оболочка из композиционных материалов с металлической обшивкой и способ её изготовления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4010054A (en) | Thermoplastic filament winding process | |
US3470051A (en) | Formation of reinforced plastic rods and tubes | |
RU190601U1 (ru) | Опора из стекловолокна, выполненная методом намотки | |
KR101155633B1 (ko) | 엑셀얀이 포함되는 트리엑셀 브레이디드 슬리브 제작을 위한 트리엑셀 브레이딩기 및 그 트리엑셀 브레이딩기에 의해 제작된 트리엑셀 브레이디드 슬리브 및 그 트리엑셀 브레이딩기를 이용한 튜브형 복합재의 연속 제조 시스템 및 그 연속 제조 시스템에 의해 제조된 튜브형 복합재 | |
ATE313424T1 (de) | Abwickelbare bauteile aus faserverbundwerkstoffen,verfahren zu deren herstellung und deren verwendung | |
CN111720631A (zh) | 一种高环刚度的拉缠frp管及其制备方法 | |
CN108481764A (zh) | 一种利用混合纤维制备格栅条带的方法及装置 | |
CN102092139B (zh) | 纤维缠绕成型的复合材料传动管坯的制备方法 | |
KR20170110806A (ko) | 콘크리트용 복합재 리바의 제조 방법 | |
CN103707561B (zh) | 一种夹芯层复合材料灯杆及其快速成型方法 | |
US7547371B2 (en) | Composite architectural column | |
CN215103844U (zh) | 一种纤维编织管生产线 | |
US3332815A (en) | Method and apparatus for continuously forming elongated hollow articles | |
US20080241446A1 (en) | Composite material and methods of filament winding, pultrusion and open molding that material | |
CN103956217B (zh) | 混杂纤维复合芯成型工艺及复合芯制造装置 | |
CN110789149B (zh) | 一种通过预浸纱条制备加筋壳的方法 | |
RU175376U1 (ru) | Композитная стойка | |
CN109177127B (zh) | 一种玄武岩纤维复合管制造方法及其装置 | |
CN212584450U (zh) | 一种高环刚度的拉缠frp管 | |
RU2012127681A (ru) | Способ и установка для изготовления стеклопластикового профиля для использования в качестве армирующего элемента для упрочнения стенки горной выработки | |
RU2738529C1 (ru) | Технологическая линия для производства композиционных длинномерных изделий и гнутых арматурных элементов | |
RU2648900C2 (ru) | Способ производства композитной арматуры и устройство для его реализации | |
KR20050020119A (ko) | 그라우팅용 frp 파이프 및 그 제조방법 | |
CN211843207U (zh) | 一种纤维增强塑料管的纤维缠绕固结装置 | |
CN110682553A (zh) | 一种环氧管的制作方法 |