RU190678U1

RU190678U1 - Обшивка многослойной конструкции

Info

Publication number: RU190678U1
Application number: RU2019111098U
Authority: RU
Inventors: Александр Леонидович Гусев; Владимир Григорьевич Гайнутдинов; Ильфир Наильевич Абдуллин
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2019-07-08

Abstract

Полезная модель относится к области авиастроения, судостроения, машиностроения, строительства и других отраслей промышленности, в частности к многослойным конструкциям с ферменным заполнителем в виде стержневых элементов повторяющихся пирамидальных, тетраэдальных и подобных структур, в которых соединение заполнителей с обшивками выполняют с помощью шипов, и может быть использована в производстве многослойных панелей из различных материалов, таких как металлы, керамика, стекло, полимеры, композиты, полупроводники, работающих на устойчивость при действии наружного давления и сжимающей силы.Техническим результатом от использования предлагаемой полезной модели является создание простой, эффективной обшивки, за счет расширения ее функциональных возможностей, позволяющих легко выполнять ее соединение с заполнителем многослойной конструкции, имеющим значительные размеры, а также конструкций произвольной формы, имеющих сложную геометрию, путем сокращения время на совмещение шипов стержневых элементов ферменного заполнителя с пазами в обшивках и повышения их точности соединения.Технический результат достигается тем, что обшивка 1 многослойной конструкции, соединяемая с заполнителем 2, имеющим шипы 3, состоит из нескольких элементов оболочки с отверстиями и соединительных элементов, и введены соединительные элементы в виде шайб 5, с пазами внутри под шипы заполнителя, при этом шайбы 5 выполнены одинаковой толщины с оболочкой, причем контур отверстий ее повторяет внешний контур шайб с пазами внутри, а внешний контур шайб, соответственно, повторяет контуры отверстий в оболочках.Для соединения заполнителя 2 с обшивками 1 шипы 3 заполнителя вставляют в пазы 4 шайб 5, а внешние контуры шайб совмещают с контурами отверстий оболочек и места контакта шайб с оболочкой соединяют сваркой или склеиванием с возможностью прочного соединения заполнителя с обшивками. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к области авиастроения, судостроения, машиностроения, строительства и других отраслей промышленности, в частности к многослойным конструкциям с ферменным заполнителем в виде стержневых элементов повторяющихся пирамидальных, тетраэдальных и подобных структур, в которых соединение выполняют с помощью шипов, и может быть использована в производстве многослойных панелей из различных материалов, таких как металлы, керамика, стекло, полимеры, композиты, полупроводники, работающих на устойчивость при действии наружного давления и сжимающей силы.

Известен «Способ изготовления ферменного заполнителя», реализуемый в устройстве, включающем обшивки, ферменный заполнитель, состоящий из переплетенных между собой стержней, расположенных между двумя обшивками. Соединение ферменного заполнителя с обшивками осуществляется с применением сборочного приспособления для подачи листового материала (будущая обшивка), туда же введен ферменный заполнитель. Соединение обшивок, с вершинами заполнителя, производят при помощи сварочного устройства, при этом, соединение проводят сваркой по всей ширине панели. На выходе получается готовая силовая трехслойная панель с ферменным заполнителем (патент US №6.644.535 В2, опубл. 11.11.2003, МПК B21D 39/00; B23K 1/20; B23K 31/00; В32В 5/12; В32В 7/00).

Недостатком данного технического решения является технологически сложное и, вследствие этого, низкое качество соединения ферменного заполнителя с обшивками, за счет применения специализированного сварочного оборудования, а также сложного технологического оборудования для установки обшивок на ферменный заполнитель, причем используемое приспособление для обеспечения жесткости конструкции во время сварки требует определенного внутреннего пространства для размещения и следовательно накладывает ограничение на размеры конструкции. Также вызывает сомнение качество сварочных швов и целостность конструкции при выполнении сварки. Таким образом, подобные конструкции ограничены по размерам, формам, является технологически сложными и дорогостоящими, снижающими функциональные возможности, прочность соединения, и в целом эффективность таких многослойных конструкций.

Наиболее близким по технической сущности взятым в качестве прототипа является изобретение «Способ изготовления многослойной конструкции с ферменным заполнителем» реализующий конструкцию, включающую две обшивки, ферменный заполнитель в виде повторяющихся пирамидальных и тетраэдальных ячеек, с гранями, выполненными в виде зигзагообразных стержневых элементов. В обшивках имеются пазы под шипы, для точного соединения с ячейками через которые обшивки соединяются с шипами стержневых элементов заполнителя (патент №2568487 от 20.11.2015 Бюл. №32 МПК В32В 7/00, В32В 3/12).

Недостатком данного технического решения является сложность изготовления конструкций больших размеров и произвольной формы из-за больших временных затрат на совмещения шипов стержневых элементов заполнителя с пазами под шипы в обшивках, а в некоторых случаях невозможность их соединения, например, когда ферменная панель имеет значительные кривизну и размеры, что ведет к снижению функциональных возможностей, точности соединения, т.е. к снижению прочности обшивок многослойных конструкций и эффективности в целом.

Решаемая задача полезной модели направлена на упрощение соединения обшивки многослойной конструкции с ферменным заполнителем и расширения функциональных возможностей, повышения точности соединения при изготовлении больших конструкций, а также конструкций произвольной формы, имеющих сложную геометрию путем сокращения времени на совмещение шипов стержневых элементов ферменного заполнителя с пазами обшивки.

Техническим результатом от использования предлагаемой полезной модели является создание простой эффективной обшивки, за счет расширения ее функциональных возможностей, позволяющих легко выполнять ее соединение с заполнителем многослойной конструкции, имеющим значительные размеры, а также конструкций произвольной формы, имеющих сложную геометрию, путем сокращения времени на совмещение шипов стержневых элементов ферменного заполнителя с пазами в обшивках и повышения их точности соединения.

Технический результат достигается тем, что обшивка многослойной конструкции, соединяемая с заполнителем, имеющим шипы, состоит из нескольких элементов - оболочки с отверстиями под соединительные элементы, и введены соединительные элементы в виде шайб, с пазами внутри под шипы заполнителя, при этом шайбы выполнены одинаковой толщины с оболочкой, причем контур отверстий ее повторяет внешний контур шайб с пазами внутри, а внешний контур шайб, соответственно, повторяет контуры отверстий в оболочках.

Новизна:

Предполагаемая полезная модель позволяет получить эффективную обшивку многослойной конструкции, которая выполнена из нескольких элементов, а именно: оболочки с отверстиями и соединительных элементов - шайб, с пазами внутри для соединения с шипами заполнителя, при этом ферменный заполнитель, имеющий шипы, соединен с оболочкой через шайбы, которые имеют такие же размеры внешней формы, как и отверстия в оболочке.

Выполнение обшивки многослойной конструкции, состоящей из оболочки с отверстиями под соединительные элементы, и соединительных элементов в виде шайб с пазами под шипы заполнителя, позволяет упростить соединение конструкции обшивки с заполнителем, имеющим шипы за счет введения промежуточных соединительных элементов в виде шайб, соединяющих шипы заполнителя с оболочкой, что в свою очередь позволяет использовать их в конструкциях, имеющих значительные размеры, а также конструкциях произвольной формы, имеющих сложную геометрию, с сохранением прочностных характеристик, что увеличивает эффективность их применения. Также использование таких конструкций обшивок позволяет уменьшить трудоемкость сборки ферменной панели за счет сокращения времени на совмещение шипов стержневых элементов ферменного заполнителя с пазами в обшивках, что позволяет в целом увеличить эффективность их применения в панелях с ферменным заполнителем.

Для пояснения технической сущности рассмотрим чертежи, на которых изображено:

на фиг. 1 - представлена конструкция обшивки в соединении с заполнителем без использования шайб;

на фиг. 2 - представлена конструкция обшивки в соединении с использованием простых шайб,

где: 1 - обшивка; 2 - ферменный заполнитель в виде стержневых элементов; 3 - шипы ферменного заполнителя; 4 - пазы в обшивке; 5 - шайба

Сборка многослойной панели с ферменным заполнителем:

Ферменный заполнитель 2 собирают из стержневых элементов, имеющих в своей конструкции шипы 3, например, из зигзагообразных (фиг. 1). Далее ферменный заполнитель 2 соединяют с обшивкой 1. Для этого, обшивку 1, в виде оболочек, с заполнителем 2, шипами 3, находящимися на вершинах некоторых стержневых элементов заполнителя 2, вставляют в пазы 4 шайб 5. В свою очередь шайбы 5 соединяют с оболочками обшивки 1. Места контакта заполнителя 2 с шипами 3 и шайб 5 с оболочками обшивки 1 соединяют (сваркой или склеиванием), тем самым повышая прочность соединения заполнителя 2 с обшивками 1.

Таким образом, выполнение обшивки 1, состоящей из ее оболочки с отверстиями под соединительные элементы - шайб 5 с пазами внутри под шипы заполнителя, при этом шайбы выполнены одинаковой толщины с оболочкой, причем контур отверстий ее повторяет внешний контур шайб с пазами внутри, а внешний контур шайб, соответственно, повторяет контуры отверстий в оболочках, что позволяет производить простое соединение обшивок 1 с заполнителем 2 ферменных многослойных конструкций, за счет расширения функциональных возможностей путем соединения многослойных конструкций с заполнителями больших размеров и конструкций произвольной формы, имеющих сложную геометрию и сокращения время на совмещение шипов стержневых элементов ферменного заполнителя с пазами шайб в обшивках и повышения точности их соединения.

Технико-экономическим преимуществом, по сравнению с известными аналогами, является то, что заявляемая полезная модель позволяет создать эффективную обшивку за счет расширения функциональных возможностей многослойной конструкции с ферменным заполнителем в панелях большого размера или сложной формы, обеспечивающих соединения между собой элементов (обшивок и заполнителя), путем введения в оболочки обшивок промежуточных соединяющих элементов, шайб, упрощающих соединения в следствии сокращения времени на совмещение шипов стержневых элементов ферменного заполнителя с пазами шайб в обшивках, с сохранением прочностных характеристик, что в свою очередь уменьшает трудоемкость соединения ферменной панели в целом.

Claims

Обшивка многослойной конструкции, соединяемая с заполнителем, имеющим шипы, отличающаяся тем, что она состоит из нескольких элементов - оболочки с отверстиями под соединительные элементы, и соединительных элементов в виде шайб, с пазами внутри, под шипы заполнителя, при этом шайбы выполнены одинаковой толщины с оболочкой, причем контур ее отверстий повторяет внешний контур шайб с пазами внутри, а внешний контур шайб, соответственно, повторяет контуры отверстий в оболочках.