RU219140U1 - Hairpin made of composite basalt material - Google Patents

Hairpin made of composite basalt material Download PDF

Info

Publication number
RU219140U1
RU219140U1 RU2023111207U RU2023111207U RU219140U1 RU 219140 U1 RU219140 U1 RU 219140U1 RU 2023111207 U RU2023111207 U RU 2023111207U RU 2023111207 U RU2023111207 U RU 2023111207U RU 219140 U1 RU219140 U1 RU 219140U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
basalt
stud
threaded
hexagon
shoulder
Prior art date
Application number
RU2023111207U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Галайко
Александра Игоревна Кухарчук
Original Assignee
Владимир Васильевич Галайко
Александра Игоревна Кухарчук
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Васильевич Галайко, Александра Игоревна Кухарчук filed Critical Владимир Васильевич Галайко
Application granted granted Critical
Publication of RU219140U1 publication Critical patent/RU219140U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям крепежных деталей типа шпилек и может быть использована для сборки резьбовых соединений в машиностроении.The utility model relates to the design of fasteners such as studs and can be used to assemble threaded connections in mechanical engineering.

Шпилька из композитного базальтового материала, содержащая резьбовую часть до буртика и резьбовую часть на противоположном конце шпильки, буртик для упора, шестигранник и цилиндрическую часть, при этом шпилька выполнена из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, шестигранник сформирован штампом из нагретой заготовки, причем базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле.A stud made of composite basalt material, containing a threaded part up to the shoulder and a threaded part at the opposite end of the stud, a shoulder for stop, a hexagon and a cylindrical part, while the stud is made of a composite material, including a basalt base in the form of a fiber impregnated with binder resins, the hexagon is formed by a stamp from a heated billet, and the basalt base in the form of a fiber, impregnated with binder resins, is made with the addition of basalt powder, previously evenly mixed in the resin.

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

Figure 00000001
The technical result is to increase the stability of the threaded and edge connection of the stud by improving the rigidity of epoxy composites. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к конструкциям крепежных деталей типа шпилек и может быть использована для сборки резьбовых соединений в машиностроении.The utility model relates to the design of fasteners such as studs and can be used to assemble threaded connections in mechanical engineering.

Уровень техникиState of the art

Известен болт из композитного материала (патент RU 214624 МПК Е04С 5/12. Опубликовано: 08.11.2022 Бюл. №31), 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.A bolt made of composite material is known (patent RU 214624 MPK E04C 5/12. Published: 11/08/2022 Bull. No. 31), 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 fiber impregnated with binder resins, the hexagonal head is formed by a stamp from a heated billet, and the basalt base in the form of a fiber impregnated with binder resins is made with the addition of basalt powder pre-mixed in the resin.

Недостатком известного устройства является низкая устойчивость резьбового соединения шпильки.A disadvantage of the known device is the low stability of the threaded connection of the stud.

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 и граниевого соединений.The disadvantage of the closest device is the low stability of the threaded and edge connections.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

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

Настоящий технический результат достигается в устройстве шпилька из композитного базальтового материала, содержащем резьбовую часть до буртика и резьбовую часть на противоположном конце шпильки, буртик для упора, шестигранник и цилиндрическую часть, при этом шпилька выполнена из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, шестигранник сформирован штампом из нагретой заготовки, причем базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле.The present technical result is achieved in a stud device made of composite basalt material, containing a threaded part up to the shoulder and a threaded part at the opposite end of the stud, a shoulder for stop, a hexagon and a cylindrical part, while the stud is made of a composite material, including a basalt base in the form of a fiber impregnated binder resins, the hexagon is formed by a stamp from a heated billet, and the basalt base in the form of a fiber impregnated with binder resins is made with the addition of basalt powder, previously evenly 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 и граниевого соединения за счет жесткости гибридных эпоксидных композитов.preliminary uniform mixing of basalt powder in a binder resin, this maintains the stability of the threaded and edge joints 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 рисункаBrief description of the figure

На фигуре приведен фронтальный вид шпильки, пропитанной связующими смолами с добавлением базальтового порошка, включающий: 1 – резьбовую часть до буртика; 2 – буртик для упора; 3 – цилиндрическую часть; 4 – шестигранник, 5 – резьбовую часть на противоположном конце шпильки.The figure shows a frontal view of a stud impregnated with binder resins with the addition of basalt powder, including: 1 - threaded part to the shoulder; 2 - shoulder for emphasis; 3 - cylindrical part; 4 - hexagon, 5 - threaded part at the opposite end of the stud.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Основным сырьем для производства шпильки из базальта является базальторовинг. Кроме этого, для изготовления шпильки из композита требуется: смолы; намоточный жгут базальторовинг, который идет на обмотку стержня шпильки для создания резьбы и буртика; спирт этиловый; ацетон; дициандиамид; базальтовый порошок, полученный из базальтовой крошки путем перемалывания её в планетарной шаровой мельнице АГО-2С и просеивания фракции до 90 мкм. Технология производства шпильки из базальта заключается в следующем. Нити ровинга со специального устройства шпулярника поступают на механизм натяжения, в котором они располагаются в соответствующем порядке. Скомпонованные в заданном 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, композитный пруток пропускается через протягивающий механизм, на выходе из которого производится резка прутка согласно заданному размеру. После пропиточной ванны материал протягивают через фильеру для получения тела шпильки цилиндрической части 3, заданной площади поперечного сечения стержня и его длины, с учетом формирования шестигранника 4 штампом из нагретой заготовки на расстоянии ниже резьбы. 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. Далее на заготовку для изготовления шпильки наносят намоточный жгут базальторовинг, который идет на обмотку стержня шпильки для создания резьбы 1 и 5 с обеих сторон и выполняют намоткой буртик 4.The main raw material for the production of basalt studs is basaltoring. In addition, for the manufacture of a hairpin from a composite, it is required: resin; basaltoring winding harness, which goes to the winding of the stud rod to create a thread and a shoulder; 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 90 microns. The technology for the production of basalt hairpins is as follows. Roving threads from a special creel device go to the tension mechanism, in which they are arranged in the appropriate order. Arranged in a given 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. A continuous, composite bar is passed through a pulling mechanism, at the exit of which the bar is cut to a predetermined size. After the impregnation bath, the material is pulled through the die to obtain the body of the stud of the cylindrical part 3, the given cross-sectional area of the rod and its length, taking into account the formation of the hexagon 4 by the stamp from the heated billet at a distance below the thread. 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. Next, a basaltoring winding cord is applied to the workpiece for the manufacture of the stud, which goes to the winding of the stud rod to create threads 1 and 5 on both sides, and the bead 4 is wound.

При производстве шпильки из композита используют трехпозиционный автоматический пресс. Горячую штамповку шестигранника 4 выполняют в три позиции технологических переходов. На первой штамповочной позиции производят калибровку заготовки и начинают формирование шестигранника 4. Начиная со второй штамповочной позиции, идет формирование шестигранника 4 внутреннего с ребрами и гранями. На третьей штамповочной позиции завершается формирование калибровки стержня под буртик 2 в заготовке шпильки. Для работы накатником стержень выполняют по среднему диаметру резьбы 1 и 5. Накатник имеет заборный конус с таким же профилем, если смотреть с торца, и с полной высотой резьбы. Резьбу выполняют накатником выдавливанием с обеих концов шпильки.In the production of composite studs, a three-position automatic press is used. Hot stamping of hexagon 4 is performed in three positions of technological transitions. At the first stamping position, the workpiece is calibrated and the formation of a hexagon 4 begins. Starting from the second stamping position, an internal hexagon 4 with ribs and edges is formed. At the third stamping position, the formation of the calibration of the rod for the shoulder 2 in the stud blank is completed. To work as a knurler, the rod is made along the average thread diameter 1 and 5. The knurler has a intake cone with the same profile, when viewed from the end, and with the full height of the thread. The thread is made by knurling by extrusion from both ends of the stud.

Подготовленная шпилька направляется в туннельную печь, предназначенную для ускорения процесса полимеризации пропиточных смол. Горячая шпилька отправляется в охлажденную ванную, где под проточной водой она полностью охлаждается. Охлажденная шпилька на токарном автомате проходят калибровку резьбы 1 и 5 и упора у буртика 2. При этом шестигранник 4 находится между цилиндрической частью 3 и резьбовой частью 5 на противоположном конце.The prepared pin is sent to a tunnel oven designed to accelerate the polymerization process of impregnating resins. The hot hairpin is sent to the chilled bathroom, where it is completely cooled under running water. The cooled stud on the automatic lathe is calibrated for threads 1 and 5 and the stop at the shoulder 2. In this case, the hexagon 4 is located between the cylindrical part 3 and the threaded part 5 at the opposite end.

Прочность базальта на одноосное сжатие в среднем в МПа составляет 160 [4], это повышает поверхностную устойчивость устройства. The strength of basalt for uniaxial compression is on average 160 MPa [4], which increases the surface stability of the device.

Заявляемое шпилька из композитного базальтового материала повышает устойчивость резьбового и граниевого соединения ключа при её эксплуатации и исключает возможное их ослабление.The inventive stud made of composite basalt material increases the stability of the threaded and edge connection of the key during its operation and eliminates their possible weakening.

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU 214624 МПК Е04С 5/12. Опубликовано: 08.11.2022 Бюл. №31;1. Patent RU 214624 IPC E04C 5/12. Published: 08.11.2022 Bull. No. 31;

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;

4. Основы физики горных пород, геомеханики и управления состоянием массива. Порцевский А.К., Катков Г.А. Гриф УМО (№ 51-73 от 28.06.2004) Зарегистрирован в Федеральном агенстве по образованию (№ 5374 от 16.11.2005), 120 с. с. 21. https://yandex.ru/search/?text=%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0+%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D1%85+%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4+%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%B1%D0%BD%D0%B8%D0%BA+%D0%B4%D0%BB%D1%8F+%D0%B2%D1%83%D0%B7%D0%BE%D0%B2&clid=2233626&search_source=dzen_desktop_safe&src=suggest_Pers&lr=2121534. Fundamentals of rock physics, geomechanics and massif state control. Portsevsky A.K., Katkov G.A. UMO stamp (No. 51-73 dated 06/28/2004) Registered with the Federal Agency for Education (No. 5374 dated 11/16/2005), 120 pages. With. 21. https://yandex.ru/search/?text=%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0+%D0%B3%D0%BE%D1% 80%D0%BD%D1%8B%D1%85+%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4+%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%B1 %D0%BD%D0%B8%D0%BA+%D0%B4%D0%BB%D1%8F+%D0%B2%D1%83%D0%B7%D0%BE%D0%B2&clid=2233626&search_source=dzen_desktop_safe&src=suggest_Pers&lr =212153

Claims (1)

Шпилька из композитного базальтового материала, содержащая резьбовую часть до буртика и резьбовую часть на противоположном конце шпильки, буртик для упора, шестигранник и цилиндрическую часть, при этом шпилька выполнена из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, шестигранник сформирован штампом из нагретой заготовки, отличающаяся тем, что базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле. A stud made of composite basalt material, containing a threaded part up to the shoulder and a threaded part at the opposite end of the stud, a shoulder for stop, a hexagon and a cylindrical part, while the stud is made of a composite material, including a basalt base in the form of a fiber impregnated with binder resins, the hexagon is formed by a stamp from a heated billet, characterized in that the basalt base in the form of a fiber impregnated with binder resins is made with the addition of basalt powder, previously evenly mixed in the resin.
RU2023111207U 2023-04-30 Hairpin made of composite basalt material RU219140U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU219140U1 true RU219140U1 (en) 2023-06-30

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223115U1 (en) * 2023-10-13 2024-01-31 Владимир Васильевич Галайко Bolt

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2297557C1 (en) * 2006-06-06 2007-04-20 Открытое акционерное общество "Белебеевский завод "Автонормаль" Stud
RU2309848C1 (en) * 2006-06-05 2007-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Армопроект" Composite threaded joining member
CN108457961A (en) * 2018-03-21 2018-08-28 珠海市磐石电子科技有限公司 Compound thread fastener and preparation method thereof
US10060465B2 (en) * 2014-07-23 2018-08-28 Jae Pil Hwang Anti-loosening bolt
CN209053913U (en) * 2018-09-21 2019-07-02 雷学生 A kind of disconnected heat bridge threaded connector of complex fiber material
RU214624U1 (en) * 2022-09-21 2022-11-08 Владимир Васильевич Галайко Composite Bolt

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2309848C1 (en) * 2006-06-05 2007-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Армопроект" Composite threaded joining member
RU2297557C1 (en) * 2006-06-06 2007-04-20 Открытое акционерное общество "Белебеевский завод "Автонормаль" Stud
US10060465B2 (en) * 2014-07-23 2018-08-28 Jae Pil Hwang Anti-loosening bolt
CN108457961A (en) * 2018-03-21 2018-08-28 珠海市磐石电子科技有限公司 Compound thread fastener and preparation method thereof
CN209053913U (en) * 2018-09-21 2019-07-02 雷学生 A kind of disconnected heat bridge threaded connector of complex fiber material
RU214624U1 (en) * 2022-09-21 2022-11-08 Владимир Васильевич Галайко Composite Bolt

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223115U1 (en) * 2023-10-13 2024-01-31 Владимир Васильевич Галайко Bolt
RU223994U1 (en) * 2024-01-20 2024-03-12 Владимир Васильевич Галайко Composite basalt material stud
RU226105U1 (en) * 2024-02-02 2024-05-21 Владимир Васильевич Галайко Prismatic key made of basalt composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102979097A (en) Weaving sleeve pipe type fiber reinforce plastic (FRP) rib and preparation method thereof
RU219140U1 (en) Hairpin made of composite basalt material
CN103225369A (en) Fiber composite bar with surface having helicitic texture, and making method thereof
RU219170U1 (en) Fiberglass composite stud
CN110202805A (en) A kind of thermoplastic continuous fibers exhibition yarn equipment
CN103587111A (en) Surface treatment device of fiber enhanced composite material plain round rib for structural engineering
RU219189U1 (en) Carbon Composite Stud
RU223994U1 (en) Composite basalt material stud
RU214624U1 (en) Composite Bolt
RU218713U1 (en) Screw made of composite basalt material
RU222281U1 (en) Fiberglass composite screw
RU2502600C1 (en) Method of producing hollow articles from polymer composites
RU222083U1 (en) Carbon composite screw
CN201679511U (en) Glass steel anchor rod, anchor rod component and system for manufacturing glass steel anchor rod
CN203600603U (en) Surface treatment device for fiber reinforced composite material plain bar for structural engineering
RU220450U1 (en) Fiberglass composite bolt
RU219706U1 (en) GRP Composite Nut
RU223115U1 (en) Bolt
RU222079U1 (en) Carbon Composite Nut
GB2245893A (en) Fibre reinforced plastic composites
CN1644878A (en) Glass fibre reinforced plastics rockbolts and manufacture thereof
RU118913U1 (en) DEVICE FOR MANUFACTURE OF REINFORCED ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS
RU222084U1 (en) Self-tapping screw made of composite basalt material
CN109881577A (en) A kind of steel and CFRP combined stress band and preparation method thereof
CN105946254B (en) Pultrusion winding composite molding laser curing prepares composite material