RU214624U1 - Composite Bolt - Google Patents

Composite Bolt Download PDF

Info

Publication number
RU214624U1
RU214624U1 RU2022124762U RU2022124762U RU214624U1 RU 214624 U1 RU214624 U1 RU 214624U1 RU 2022124762 U RU2022124762 U RU 2022124762U RU 2022124762 U RU2022124762 U RU 2022124762U RU 214624 U1 RU214624 U1 RU 214624U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
basalt
bolt
composite
fiber
threaded
Prior art date
Application number
RU2022124762U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Галайко
Юлия Анатольевна Анищенко
Анна Сергеевна Энгель
Original Assignee
Владимир Васильевич Галайко
Юлия Анатольевна Анищенко
Анна Сергеевна Энгель
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Васильевич Галайко, Юлия Анатольевна Анищенко, Анна Сергеевна Энгель filed Critical Владимир Васильевич Галайко
Application granted granted Critical
Publication of RU214624U1 publication Critical patent/RU214624U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для соединения композитных конструкций и может использоваться при сборке резьбовых соединений. Болт из композитного базальтового материала, содержащий шестигранную головку и стержень с гладкой и резьбовой частями, при этом болт выполнен из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, шестигранная головка сформирована штампом из нагретой заготовки, причём базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка, предварительно перемешанного в смоле. Техническим результатом является повышение устойчивости резьбового соединения за счёт улучшения жесткости эпоксидных композитов. 1 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to devices for connecting composite structures and can be used in the assembly of threaded connections. A bolt made of composite basalt material, containing a hexagonal head and a rod with smooth and threaded parts, while the bolt is made of a composite material, including a basalt base in the form of a fiber impregnated with binder resins, a hexagonal head is formed by a stamp from a heated billet, and the basalt base is in the form of a fiber , impregnated with binding resins, is made with the addition of basalt powder, pre-mixed in the resin. The technical result is to increase the stability of the threaded connection by improving the rigidity of epoxy composites. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к устройствам для соединения композитных конструкций и может использоваться при сборке резьбовых соединений.The utility model relates to devices for connecting composite structures and can be used in the assembly of threaded connections.

Уровень техникиState of the art

Известна армированная волокном композитная гайка (патент CN 111169038. Опубликовано 2020-01-03), содержащий внутреннее ядро и композитную обмотку, обмотанную вокруг внешней стороны внутреннего сердечника, причем внутреннее ядро образуется прессом из одного или нескольких перекрывающихся слоев волокнисто-тканевого препрег-материала, а композитная обмотка получается из одного или нескольких перекрывающихся слоев непрерывного волокнистого препрегного материала или волокнисто-тканевого препрегного материала после отверждения, а волокна, используемые для непрерывных волокон и/или волоконно-ткани, содержат один или смесь двух или более стеклянных волокон, базальтовые волокна, полиэфирные волокна, арамидные волокна и углеродные волокна.A fiber-reinforced composite nut is known (CN patent 111169038. Published 2020-01-03) containing an inner core and a composite winding wrapped around the outer side of the inner core, the inner core being formed by a press from one or more overlapping layers of fiber-fabric prepreg material, and the composite winding is obtained from one or more overlapping layers of continuous fibrous prepreg material or fibrous fabric prepreg material after curing, and the fibers used for continuous fibers and/or fiber fabric contain one or a mixture of two or more glass fibers, basalt fibers, polyester fibers, aramid fibers and carbon fibers.

Недостатком известного устройства является низкая устойчивость резьбового болтового соединения.The disadvantage of the known device is the low stability of the threaded bolted connection.

Известно наиболее близкое устройство непрерывный болт из композитного материала из углеродного волокна (патент CN 111621119, Опубликовано 2020-09-04), характеризуется тем, что непрерывные углеродные волокна используются в качестве армирующего тела непрерывного болта композитного материала углеродного волокна, имидазоловая эпоксидная смола используется в качестве матрицы для приготовления препрега, препрег получают из 60-70% непрерывных углеродных волокон, 20-30% имидазоловой эпоксидной смолы и 5-15% отверждающего агента в процентах по массе, и непрерывный болт из композитного материала из углеродного волокна образуется путем отверждения препрега.The closest known device is continuous carbon fiber composite bolt (CN patent 111621119, published 2020-09-04), characterized in that continuous carbon fibers are used as the reinforcing body of the carbon fiber composite material continuous bolt, imidazole epoxy resin is used as matrices for making prepreg, the prepreg is made from 60-70% continuous carbon fibers, 20-30% imidazole epoxy resin and 5-15% curing agent by weight percent, and the continuous carbon fiber composite bolt is formed by curing the prepreg.

Недостатком наиболее близкого устройства является низкая устойчивость резьбового болтового соединения.The disadvantage of the closest device is the low stability of the threaded bolted connection.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Техническим результатом полезной модели является повышение устойчивости резьбового соединения за счёт улучшения жесткости эпоксидных композитов.The technical result of the utility model is to increase the stability of the threaded connection by improving the rigidity of epoxy composites.

Настоящий технический результат достигается в устройстве болт из композитного базальтового материала, содержащем шестигранную головку и стержень с гладкой и резьбовой частями, при этом болт выполнен из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, шестигранная головка сформирована штампом из нагретой заготовки, причем базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка, предварительно перемешанного в смоле.The present technical result is achieved in a bolt device made of composite basalt material, containing a hexagonal head and a rod with smooth and threaded parts, while the bolt is made of a composite material, including a basalt base in the form of a fiber impregnated with binder resins, the hexagonal head is formed by a stamp from a heated billet, moreover, the basalt base in the form of a fiber impregnated with binder resins is made with the addition of basalt powder preliminarily mixed in the resin.

Отличительными признаками являютсяThe hallmarks are

базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка, использование такого материала повышает устойчивость резьбового соединения за счёт улучшения жесткости эпоксидных композитов путем сочетания базальтовых волокон с базальтовым порошком [3];a basalt base in the form of a fiber impregnated with binder resins is made with the addition of basalt powder, the use of such a material increases the stability of the threaded joint by improving the rigidity of epoxy composites by combining basalt fibers with basalt powder [3];

предварительное равномерное перемешивание базальтового порошка в связующей смоле, это сохраняет устойчивость резьбового болтового соединения за счет жесткости гибридных эпоксидных композитов.preliminary uniform mixing of basalt powder in a binder resin, this maintains the stability of the threaded bolted connection due to the rigidity of hybrid epoxy composites.

Сравнение заявляемого решения с аналогами и прототипом не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение, это позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».Comparison of the proposed solution with analogues and the prototype did not reveal in them the features that distinguish the proposed solution, this allows us to conclude that the criterion of "novelty" is met.

Краткое описание чертежаBrief description of the drawing

На фигуре приведен фронтальный вид болта, включающий 1 - тело болта из композитного материала с базальтовой основой, пропитанной связующими смолами с добавлением базальтового порошка; 2 - головку болта; 3 - гладкую часть стержня; 4 - резьбовую часть стержня болта.The figure shows a frontal view of the bolt, including 1 - bolt body made of a composite material with a basalt base impregnated with binder resins with the addition of basalt powder; 2 - bolt head; 3 - smooth part of the rod; 4 - threaded part of the bolt shaft.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Основным сырьем для производства болта из композита является базальторовинг. Кроме этого, для изготовления болта из композита требуется: смолы; намоточный жгут (базальторовинг, который идет на обмотку стержня болта для создания резьбы); спирт этиловый; ацетон; дициандиамид; базальтовый порошок, полученный из базальтовой крошки путем перемалывания её в планетарной шаровой мельнице АГО-2С и просеивания фракции до 100 мкм. Технология производства болта из композитного материала заключается в следующем. Нити ровинга со специального устройства (шпулярника) поступают на механизм натяжения, в котором они располагаются в соответствующем порядке. Скомпонованные в нужном порядке нити проходят стадию сушки и предварительного подогрева горячим воздухом. Подогретый ровинг погружают в пропиточную ванну со смолой, предварительно равномерно перемешанной с базальтовым порошком в миксере. Непрерывный, пруток пропускается через протягивающий механизм, на выходе из которого производится резка прутка согласно заданному размеру. После ванны материал протягивают через фильеру для получения тела болта 1 заданной площади поперечного сечения стержня и его длины с учетом формирования шестигранной головки 2 штампом из нагретой заготовки. Профилирующая фильера может быть выполнена, например, в виде разъемной стальной конструкции, состоящей из двух прямоугольников с отфрезерованной и обработанной канавкой полу фигуры по длине каждой части, которые при смыкании образуют поверхность в виде круга, соответствующей площади целевого устройства.The main raw material for the production of composite bolts is basaltoring. In addition, for the manufacture of a bolt from a composite, it is required: resin; winding harness (basaltoring, which goes to the winding of the bolt rod to create a thread); ethanol; acetone; dicyandiamide; basalt powder obtained from basalt chips by grinding it in an AGO-2S planetary ball mill and sieving a fraction up to 100 microns. The production technology of a bolt from a composite material is as follows. Roving threads from a special device (creel) go to the tension mechanism, in which they are arranged in the appropriate order. Arranged in the right order, the threads go through the stage of drying and preheating with hot air. Heated roving is immersed in an impregnation bath with resin, previously evenly mixed with basalt powder in a mixer. Continuous, the bar is passed through a pulling mechanism, at the exit of which the bar is cut according to a given size. After the bath, the material is pulled through a die to obtain a bolt body 1 of a given cross-sectional area of the rod and its length, taking into account the formation of a hexagonal head 2 by a stamp from a heated billet. The profiling die can be made, for example, in the form of a detachable steel structure, consisting of two rectangles with a half-figure milled and grooved along the length of each part, which, when closed, form a surface in the form of a circle corresponding to the area of the target device.

При производстве болта из композита используют трехпозиционный автоматический пресс. Горячую штамповку заготовки головки болта 2 ведут в три позиции технологических переходов. На первой штамповочной позиции производят калибровку заготовки и начинают формирование головки болта 2. Начиная со второй штамповочной позиции, идет формирование головки болта 2 внешнего шестигранника с фаской ребром гранью и продолжается формирование за гладкой частью 3 стержня резьбовой части стержня болта 4. На третьей штамповочной позиции завершается формирование части стержня под резьбу в заготовке болта. Для работы накатником стержень выполняют по среднему диаметру резьбы. Накатник имеет заборный конус с таким же профилем, если смотреть с торца, и с полной высотой резьбы. Резьбу выполняют накатником выдавливанием.In the production of a bolt from a composite, a three-position automatic press is used. Hot stamping of the bolt head blank 2 is carried out in three positions of technological transitions. At the first stamping position, the workpiece is calibrated and the formation of the bolt head 2 begins. forming a part of the rod for threading in the bolt blank. To work as a knurler, the rod is made along the average diameter of the thread. The knurler has a chamfer with the same profile when viewed from the end, and with the full height of the thread. The thread is made with a knurled extrusion.

Подготовленный болт проходит в туннельную печь, предназначенную для ускорения процесса полимеризации пропиточных смол. Горячий болт отправляется в охлажденную ванную, где под проточной водой он полностью охлаждается. Охлажденные болты на токарном автомате проходят калибровку резьбы.The prepared bolt passes into a tunnel oven designed to accelerate the polymerization process of impregnating resins. The hot bolt is sent to a chilled bathroom where it is completely cooled under running water. Cooled bolts on the automatic lathe undergo thread calibration.

Заявляемое устройство повышает устойчивость резьбового соединения при его эксплуатации и исключает возможное его ослабления.The claimed device increases the stability of the threaded connection during its operation and eliminates its possible weakening.

Источники информацииSources of information

1. Патент CN 111169038. Опубликовано 2020-01-03;1. Patent CN 111169038. Published 2020-01-03;

2. Патент CN 111621119, Опубликовано 2020-09-04;2. Patent CN 111621119, Published 2020-09-04;

3. Гибридное влияние базальтовых волокон и базальтового порошка на термомеханические свойства эпоксидных композитов. Композиты, часть B: Машиностроение, том 125, 2017, стр. 157-164.3. Hybrid effect of basalt fibers and basalt powder on the thermomechanical properties of epoxy composites. Composites, Part B: Mechanical Engineering, Volume 125, 2017, pp. 157-164.

Claims (1)

Болт из композитного базальтового материала, содержащий шестигранную головку и стержень с гладкой и резьбовой частями, при этом болт выполнен из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, шестигранная головка сформирована штампом из нагретой заготовки, отличающийся тем, что базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка, предварительно перемешанного в смоле. A bolt made of composite basalt material, containing a hexagonal head and a rod with smooth and threaded parts, while the bolt is made of a composite material, including a basalt base in the form of a fiber impregnated with binder resins, the hexagonal head is formed by a stamp from a heated billet, characterized in that the basalt base in the form of a fiber, impregnated with binding resins, made with the addition of basalt powder, pre-mixed in the resin.
RU2022124762U 2022-09-21 Composite Bolt RU214624U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU214624U1 true RU214624U1 (en) 2022-11-08

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU218713U1 (en) * 2023-04-03 2023-06-06 Владимир Васильевич Галайко Screw made of composite basalt material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU624012A2 (en) * 1977-04-18 1978-09-15 Предприятие П/Я М-5494 Bolt
CN104310947A (en) * 2014-10-29 2015-01-28 国家电网公司 Fiber-reinforced composite material foundation bolt
CN111621119A (en) * 2020-05-25 2020-09-04 哈尔滨工业大学 Continuous carbon fiber composite material bolt
CN213798197U (en) * 2020-10-13 2021-07-27 山东中航和辉复合材料有限公司 Thermoplastic composite material bolt

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU624012A2 (en) * 1977-04-18 1978-09-15 Предприятие П/Я М-5494 Bolt
CN104310947A (en) * 2014-10-29 2015-01-28 国家电网公司 Fiber-reinforced composite material foundation bolt
CN111621119A (en) * 2020-05-25 2020-09-04 哈尔滨工业大学 Continuous carbon fiber composite material bolt
CN213798197U (en) * 2020-10-13 2021-07-27 山东中航和辉复合材料有限公司 Thermoplastic composite material bolt

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU218713U1 (en) * 2023-04-03 2023-06-06 Владимир Васильевич Галайко Screw made of composite basalt material
RU219140U1 (en) * 2023-04-30 2023-06-30 Владимир Васильевич Галайко Hairpin made of composite basalt material
RU219189U1 (en) * 2023-05-09 2023-07-04 Владимир Васильевич Галайко Carbon Composite Stud
RU220450U1 (en) * 2023-06-20 2023-09-14 Владимир Васильевич Галайко Fiberglass composite bolt
RU223115U1 (en) * 2023-10-13 2024-01-31 Владимир Васильевич Галайко Bolt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69115891T2 (en) FIBER REINFORCED COMPOSITES
AT514088B1 (en) Steering column for a motor vehicle and method for producing a steering column
EP3062994B1 (en) Continuous production of profiles in a sandwich structure with foam cores and profile with hard-foam core
CN108372667A (en) A kind of fibre reinforced composites twine molded technique and device
EP3212388B1 (en) Production of a plurality of different fiber composite components for high volumes in a continuous process
US20170305078A1 (en) Method for producing continuous composite sandwich structures by pultrusion
CN101134369A (en) Technique of preparing FRP fibre-reinforced composite material bar
CN102700153A (en) Continuous pultrusion manufacturing method and production device for fibrous composite drive shaft
CN103225369A (en) Fiber composite bar with surface having helicitic texture, and making method thereof
RU214624U1 (en) Composite Bolt
RU112664U1 (en) TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR PRODUCTION OF COMPLEXLY REINFORCED ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS
RU218713U1 (en) Screw made of composite basalt material
DE2021347A1 (en) Process for the production of fiber-reinforced composite bodies
EP0612607A1 (en) Tensile body with a formed profile as well as method for fabricating the same
RU219189U1 (en) Carbon Composite Stud
RU219140U1 (en) Hairpin made of composite basalt material
RU219170U1 (en) Fiberglass composite stud
RU222281U1 (en) Fiberglass composite screw
RU226769U1 (en) Composite hybrid basalt material stud
RU222083U1 (en) Carbon composite screw
DE102006047413A1 (en) Cylinder for hydraulic actuators comprises fiber composite material with metallic flange components, and cylindrical construction unit section, which exhibits prefabricated loop structure at its ends
RU223994U1 (en) Composite basalt material stud
CN1644878A (en) Glass fibre reinforced plastics rockbolts and manufacture thereof
RU226770U1 (en) Hybrid fiberglass composite shaft
RU226531U1 (en) Gear made of composite hybrid fiberglass material