RU218713U1

RU218713U1 - Винт из композитного базальтового материала

Info

Publication number: RU218713U1
Application number: RU2023108206U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Галайко; Геннадий Вячеславович Василенко; Анна Владимировна Агалакова
Original assignee: Владимир Васильевич Галайко; Геннадий Вячеславович Василенко; Анна Владимировна Агалакова
Filing date: 2023-04-03
Publication date: 2023-06-06

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для соединения композитных конструкций и может использоваться при сборке резьбовых соединений.

Винт из композитного базальтового материала, содержащий конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку и стержень с гладкой и резьбовой частями, при этом винт выполнен из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку, выполненными штампом из нагретой заготовки, причем базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка в 90 мкм, предварительно перемешанного в смоле.

Техническим результатом является повышение устойчивости резьбового и шлицевого соединения за счёт улучшения жесткости эпоксидных композитов. 1 ил.

Description

Область техники

Уровень техники

Известна устройство армированная волокном композитная гайка (патент CN 111169038. Опубликовано 2020-01-03), содержащее внутреннее ядро и композитную обмотку, обмотанную вокруг внешней стороны внутреннего сердечника, причем внутреннее ядро образуется прессом из одного или нескольких перекрывающихся слоев волокнистотканевого 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.

Недостатком известного устройства является низкая устойчивость резьбового винтового соединения.

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.

Недостатком наиболее близкого устройства является низкая устойчивость резьбового винтового соединения.

Раскрытие полезной модели

Техническим результатом полезной модели является повышение устойчивости резьбового и шлицевого соединения за счёт улучшения жесткости эпоксидных композитов.

Настоящий технический результат достигается в устройстве винт из композитного базальтового материала, содержащем конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку и стержень с гладкой и резьбовой частями, при этом винт выполнен из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку, выполненными штампом из нагретой заготовки, причем базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка в 90 мкм, предварительно перемешанного в смоле.

Отличительными признаками являются

базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка в 90 мкм, использование такого материала повышает устойчивость резьбового соединения за счёт улучшения жесткости эпоксидных композитов путем сочетания базальтовых волокон с базальтовым порошком [3]; предварительное равномерное перемешивание базальтового порошка в связующей смоле, позволяет сохранить устойчивость резьбового болтового соединения за счет жесткости гибридных эпоксидных композитов, а также сохраняет устойчивость шлицов под крестовую отвертку.

Сравнение заявляемого решения с аналогами и прототипом не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение, это позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».

Краткое описание чертежа

На фиг. приведен фронтальный и профильный виды винта, включающие 1 - тело винта из композитного материала с базальтовой основой, пропитанной связующими смолами с добавлением базальтового порошка; 2 – конусообразную головку вита; 3 - гладкую часть стержня; 4 - резьбовую часть стержня вита; 5 - шлицы под крестовую отвертку.

Осуществление полезной модели

Основным сырьем для производства винта из композита является базальторовинг. Кроме этого, для изготовления винта 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 АГО2С и просеивания фракции до 90 мкм. Технология производства винта 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 винта 1 заданной площади поперечного сечения стержня и его длины с учетом формирования конусной головки. Штампом из нагретой заготовки выполняют шлицы 5 под крестовую отвертку.

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. При производстве винта из композита используют трехпозиционный автоматический пресс. Горячую штамповку заготовки головки винта 2 ведут в три позиции технологических переходов. На первой штамповочной позиции производят калибровку заготовки и начинают формирование головки винта 2. Начиная со второй штамповочной позиции, идет формирование конуснообразной головки винта 2 и продолжается формирование за гладкой частью 3 стержня резьбовой части стержня винта 4. На третьей штамповочной позиции завершается формирование части стержня под резьбу в заготовке винта. 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.

Подготовленный винт подают в туннельную печь, предназначенную для ускорения процесса полимеризации пропиточных смол. Горячий винт отправляется в охлажденную ванную, где под проточной водой он полностью охлаждается. Охлажденные винты на токарном автомате проходят калибровку резьбы.

Заявляемое устройство повышает устойчивость резьбового соединения при его эксплуатации и исключает возможное его ослабления за счет добавлением базальтового порошка в 90 мкм, предварительно перемешанного в смоле.

Источники информации

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

2. Патент CN 111621119, Опубликовано 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.

Claims

Винт из композитного базальтового материала, содержащий конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку и стержень с гладкой и резьбовой частями, при этом винт выполнен из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку, выполненными штампом из нагретой заготовки, отличающийся тем, что базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка в 90 мкм, предварительно перемешанного в смоле.