RU2033832C1

RU2033832C1 - Ski stick rod

Info

Publication number: RU2033832C1
Application number: SU4853345/12A
Authority: RU
Inventors: В.А. Баженов; К.Г. Сапсай; нников Ю.А. Кресть; Ю.А. Крестьянников; А.А. Михайлов
Original assignee: Уральский электрохимический комбинат
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1995-04-30

Abstract

FIELD: ski outfit. SUBSTANCE: ski stick rod is made of composite based underlayer, carrier layer and outer layer bonded by a hardened binder. The underlayer is formed by winding a fiberglass filament on a mandrel, the filament coils being perpendicular to the rod axis. The carrier layer is formed by carbon filaments, fiberglass filaments and reinforced amidelilaments laid in layers along the length of the rod. Each layer has three filaments of aforementioned kind, the filaments being alternatively positioned in mutually parallel relation. This allows a better distribution of filaments within the volume of the carrier layer. The outer layer is either totally formed of reinforced amide filaments or has them in combination with fiberglass filaments. The organoplastic composite based on reinforced amide filaments has a high impact strength and wear resistance ensuring enhanced durability of the ski sticks produced. EFFECT: improved quality of ski sticks. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к лыжному снаряжению, в частности к лыжной палке. The invention relates to ski equipment, in particular to a ski pole.

Известен стержень лыжной палки, состоящий из нескольких слоев композиционных материалов, скрепленных заполимеризованным связующим. Наружный и внутренний слои этого стержня образованы пропитанной искусственной смолой стеклотканью. Средняя (несущая) часть стержня выполнена из предварительно пропитанной связующим, послойно уложенной на стеклоткань угленити, которая ориентирована в стержне параллельно его оси. Known rod ski poles, consisting of several layers of composite materials bonded with a polymerized binder. The outer and inner layers of this rod are formed by fiberglass impregnated with artificial resin. The middle (bearing) part of the rod is made of pre-impregnated with a binder, carbon fiber laid in layers on fiberglass, which is oriented in the rod parallel to its axis.

Недостатком стержня является его хрупкость и повышенный износ поверхности при трении о снег. The disadvantage of the rod is its fragility and increased surface wear during friction against snow.

Наиболее близким к предлагаемому является стержень лыжной палки, который взят в качестве прототипа. Стержень изготовлен из двух или более слоев композиционных материалов, связанных отвержденной смолой. Нижний слой стержня образован стеклонитью, намотанной в его поперечном направлении. На нижний слой в продольном направлении стержня уложена углеродная нить либо углеродная нить со стеклонитью. При этом стеклонить уложена поверх углеродной нити. Наружный слой стержня изготовлен из стеклонити, уложенной либо в продольном, либо в поперечном его направлении. Closest to the proposed is the rod of a ski pole, which is taken as a prototype. The core is made of two or more layers of composite materials bonded with a cured resin. The lower layer of the rod is formed by fiberglass wound in its transverse direction. A carbon thread or a carbon fiber with glass fiber is laid on the lower layer in the longitudinal direction of the rod. In this case, the glass fiber is laid on top of the carbon fiber. The outer layer of the rod is made of fiberglass, laid either in the longitudinal or transverse direction.

Недостатками стержня являются его хрупкость, небольшое сопротивление изгибным и ударным нагрузкам. The disadvantages of the rod are its fragility, low resistance to bending and impact loads.

Целью изобретения является повышение ударной прочности, прочности при изгибе и износостойкости стержня лыжной палки. The aim of the invention is to increase the impact strength, bending strength and wear resistance of the ski stick.

Поставленная цель достигается тем, что в известном стержне лыжной палки, состоящем из нескольких слоев композиционных материалов, скрепленных связующим, нижний слой выполнен из стеклонити, уложенной перпендикулярно к оси стержня, несущий слой из угленити и стеклонити, и наружный слой, несущий слой дополнительно содержит нить из арамидного волокна и составлен по крайней мере из двух слоев, при этом каждый из них содержит чередующиеся угольную, стеклянную и арамидную нити, уложенные взаимно параллельно вдоль оси стержня, а наружный слой по всей длине стержня изготовлен из арамидной нити или из арамидной нити в сочетании со стеклонитью. Витки нитей наружного слоя стержня уложены перпендикулярно его оси. This goal is achieved by the fact that in the well-known ski pole rod, consisting of several layers of composite materials bonded with a binder, the lower layer is made of fiberglass, laid perpendicular to the axis of the rod, the carrier layer is made of carbon fiber and glass fiber, and the outer layer, the carrier layer further comprises a thread of aramid fiber and composed of at least two layers, each of which contains alternating carbon, glass and aramid yarns, stacked mutually in parallel along the axis of the rod, and the outer layer is the entire length of the rod is made of aramid yarn or aramid yarn in combination with glass fiber. The turns of the outer layer of the core are laid perpendicular to its axis.

Арамидная нить равномерно распределена по объему несущего слоя, являясь ударопрочным материалом, она локализует трещины, образующиеся в хрупких составляющих стержня угленити и стеклонити. Это приводит к тому, что разрушение становится более вязким и энергоемким, возрастает надежность, увеличивается продолжителность использования стержней лыжных палок. Поскольку арамидная нить имеет в 1,5 раза более высокий модуль нормальной упругости в сравнении со стеклонитью, введение ее в состав стержня приводит к увеличению его жесткости. Количество подслоев несущего слоя определяется различными факторами толщиной нитей, весом, прочностью, жесткостью стержня и т.д. Aramid thread is uniformly distributed throughout the volume of the carrier layer, being an impact-resistant material, it localizes cracks that form in the brittle components of the carbon rod and glass fiber. This leads to the fact that the destruction becomes more viscous and energy-intensive, increases reliability, increases the duration of the use of rods of ski poles. Since the aramid thread has a 1.5 times higher modulus of normal elasticity compared to glass fiber, introducing it into the composition of the rod increases its rigidity. The number of sublayers of the carrier layer is determined by various factors, the thickness of the threads, weight, strength, stiffness of the rod, etc.

Для повышения износостойкости и других механических характеристик, улучшения декоративных качеств стержня его наружный слой полностью или частично изготовлен из арамидной нити. To increase wear resistance and other mechanical characteristics, improve the decorative qualities of the core, its outer layer is fully or partially made of aramid yarn.

На фиг.1 изображен поперечный разрез предлагаемого стержня; на фиг.2 и 3 продольный разрез стержня. Figure 1 shows a cross section of the proposed rod; in Fig.2 and 3 a longitudinal section of the rod.

1. Нижний слой стеклонить, витки которой уложены перпендикулярной к оси стержня;
2. Средний слой (несущий) углеродная, стеклянная, арамидная нити уложены параллельно оси стержня;
3. Наружный слой получен поперечной намоткой арамидной нити;
4. Наружный слой получен поперечной намоткой арамидной нити в сочетании со стеклонитью.1. The bottom layer is glass fiber, the turns of which are laid perpendicular to the axis of the rod;
2. The middle layer (bearing) carbon, glass, aramid filaments are laid parallel to the axis of the rod;
3. The outer layer is obtained by transverse winding of an aramid thread;
4. The outer layer is obtained by transverse winding of aramid yarn in combination with glass fiber.

Стержень лыжной палки изготавливают следующим образом. The core of the ski stick is made as follows.

На станке для поперечной намотки вокруг конусной оправки наматывают пропитанную связующим стеклонить, формируя нижний слой 1. Несущий слой 2 получают на установке, основными узлами которой являются барабан, нитеукладчик и бобины с исходным материалом. Пропитанные связующим углеродная, стеклянная и арамидная нити одновременно наматываются в несколько слоев на барабан до необходимой толщины. Полученную ленту разрезают поперек, снимают с барабана, укладывают на стол для раскроя и разрезают вдоль на отдельные полоски (заготовки несущего слоя для стержней), которые накладывают на оправки и приматывают наружным поперечным слоем 3. После полимеризации стержни спрессовывают с оправок, шлифуют, покрывают лаком и направляют на сборку. Стержни лыжных палок, имеющие структуру согласно фиг.1-3, обладают повышенными по сравнению с известными решениями механическими характеристиками. Так, например, образцы стержней, изготовленных по фиг.1-3, при прочих равных условиях с лыжными палками марки "Avanti" (по весу, размерам) имеют прогиб на базе 800 мм под грузом 200 Н в пределах 11-12 мм вместо 16-17 мм у аналога. Уменьшение прогиба особенно ценится в палках для лыжных гонок коньковым бегом. On a machine for transverse winding around a conical mandrel, a glass fiber impregnated with a binder is wound, forming the lower layer 1. The carrier layer 2 is obtained at the installation, the main nodes of which are a drum, filament and bobbins with the starting material. Carbon, glass and aramid yarns impregnated with a binder are simultaneously wound in several layers on a drum to the required thickness. The resulting tape is cut across, removed from the drum, laid on a cutting table and cut lengthwise into separate strips (blanks of the carrier layer for the rods), which are applied to the mandrels and wound with an outer transverse layer 3. After polymerization, the rods are pressed from the mandrels, ground, varnished and sent to the assembly. The rods of ski poles having the structure according to figures 1-3, have increased mechanical characteristics compared with known solutions. So, for example, samples of rods made according to figures 1-3, ceteris paribus with ski poles brand "Avanti" (weight, size) have a deflection of 800 mm under a load of 200 N within 11-12 mm instead of 16 -17 mm at the analogue. Decrease in deflection is especially appreciated in skating poles.

Claims

1. THE SKI STICK ROD mainly for skating, consisting of the lower supporting and outer layers of composite materials fastened with a cured binder, the lower layer being made of glass fiber laid perpendicular to the axis of the rod, the supporting layer is made of carbon fiber and glass fiber laid parallel to the axis of the rod, and the outer layer is laid perpendicular to the threads of the carrier layer, characterized in that, in order to increase the impact strength during bending and wear resistance, the carrier layer further comprises aramid nit and it is composed of at least two layers, each of which coal glass and aramid yarns are laid mutually parallel to one another sequentially in an alternating order, wherein the outer layer further comprises aramid yarn.

2. The core according to claim 1, characterized in that in the outer layer an aramid thread is laid along its entire length.

3. The core according to claim 1, characterized in that in the outer layer the aramid thread is laid 1/3 of its length from the side of the supporting element of the stick, the remaining 2/3 are made of glass fiber.

4. The core according to claim 1, characterized in that in the outer layer the aramid thread alternates with glass fiber along its entire length.