RU219170U1 - Fiberglass composite stud - Google Patents

Fiberglass composite stud Download PDF

Info

Publication number
RU219170U1
RU219170U1 RU2023111225U RU2023111225U RU219170U1 RU 219170 U1 RU219170 U1 RU 219170U1 RU 2023111225 U RU2023111225 U RU 2023111225U RU 2023111225 U RU2023111225 U RU 2023111225U RU 219170 U1 RU219170 U1 RU 219170U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stud
threaded
fiberglass
hexagon
shoulder
Prior art date
Application number
RU2023111225U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Галайко
Артем Андреевич Калашников
Original Assignee
Владимир Васильевич Галайко
Артем Андреевич Калашников
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Васильевич Галайко, Артем Андреевич Калашников filed Critical Владимир Васильевич Галайко
Application granted granted Critical
Publication of RU219170U1 publication Critical patent/RU219170U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям крепежных деталей типа шпилек и может быть использована для сборки резьбовых соединений в машиностроении. Техническим результатом является повышение устойчивости резьбового и граниевого соединения шпильки за счёт улучшения жесткости эпоксидных композитов. Технический результат достигается шпилькой из композитного стеклопластикового материала, содержащей 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 стеклопластиковую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, шестигранник сформирован штампом из нагретой заготовки, причем стеклопластиковая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением кварцевого порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле. 1 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to the design of fasteners such as studs and can be used to assemble threaded connections in mechanical engineering. The technical result is to increase the stability of the threaded and edge connection of the stud by improving the rigidity of epoxy composites. The technical result is achieved by a stud made of a composite fiberglass material, containing a threaded part up to the shoulder and a threaded part at the opposite end of the stud, a shoulder for the stop, a hexagon and a cylindrical part, while the stud is made of a composite material, including a fiberglass base in the form of a fiber impregnated with binder resins, the hexagon is formed by a stamp from a heated workpiece, and the fiberglass base in the form of a fiber impregnated with binder resins is made with the addition of quartz powder, previously evenly mixed in the resin. 1 ill.
Figure 00000001

Description

Область техникиTechnical field

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 in the form of a fiber, impregnated with binding 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 binding 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 04.09.2020), характеризующееся 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 a continuous carbon fiber composite bolt (CN patent 111621119, published 09/04/2020), characterized in that continuous carbon fibers are used as the reinforcing body of a continuous bolt of carbon fiber composite material, imidazole epoxy resin is used as a matrix for 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 стеклопластикового 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 стеклопластиковую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, шестигранник сформирован штампом из нагретой заготовки, причем стеклопластиковая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением кварцевого порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле.The present technical result is achieved in a stud device made of composite fiberglass 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 fiberglass base in the form of a fiber impregnated binder resins, the hexagon is formed by a stamp from a heated workpiece, and the fiberglass base in the form of a fiber impregnated with binder resins is made with the addition of quartz powder, previously evenly mixed in the resin.

Отличительными признаками являютсяThe hallmarks are

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

предварительное равномерное перемешивание кварцевого порошка в связующей смоле, это сохраняет устойчивость резьбового и граниевого соединения за счет жесткости гибридных эпоксидных композитов [4].preliminary uniform mixing of quartz powder in a binder resin, this preserves the stability of the threaded and edge joints due to the rigidity of hybrid epoxy composites [4].

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 фигурыBrief description of the figure

На фигуре приведен фронтальный вид шпильки, включающий: 1 - резьбовую часть до буртика, пропитанную связующими смолами с добавлением кварцевого порошка; 2 - буртик для упора; 3 - цилиндрическую часть; 4 - шестигранник, 5 - резьбовую часть на противоположном конце шпильки.The figure shows a frontal view of the stud, including: 1 - threaded part to the collar, impregnated with binder resins with the addition of quartz powder; 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 стеклопластика является стеклоровинг. Кроме этого, для изготовления шпильки из композита требуется: смолы; намоточный жгут в виде стеклоровинга, который идет на обмотку стержня шпильки для создания резьбы и буртика; спирт этиловый; ацетон; дициандиамид; кварцевый порошок, полученный из кварцевой крошки путем перемалывания её в планетарной шаровой мельнице АГО-2С и просеивания фракции до 100 мкм. Технология производства шпильки из стеклопластика 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 кварцевым 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 стеклоровинг, 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 fiberglass studs is glass roving. In addition, for the manufacture of a hairpin from a composite, it is required: resin; winding rope in the form of glass roving, which goes to the winding of the stud rod to create a thread and a shoulder; ethanol; acetone; dicyandiamide; quartz powder obtained from quartz chips by grinding it in an AGO-2S planetary ball mill and sieving a fraction up to 100 microns. The technology for the production of fiberglass studs 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 quartz 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 glass roving winding bundle 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 by winding.

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 обоих 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 проходит 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 проходит 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 passes into 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 кварца на одноосное сжатие в среднем составляет 280 МПа [5], это повышает поверхностную устойчивость устройства.The strength of quartz for uniaxial compression averages 280 MPa [5], which increases the surface stability of the device.

Заявляемое шпилька из композитного стеклопластикового материала повышает устойчивость резьбового и граниевого соединения ключа при её эксплуатации и исключает возможное их ослабление.The inventive stud made of composite fiberglass 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 04.09.2020.2. Patent CN 111621119, Published 09/04/2020.

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. Гаврилов М.А. Технология получения и химико-биологическая стойкость эпоксидных композитов на основе отходов производства. Дис. канд. техн. наук, с. 278 с. 128,133-134. http://dissovet.pguas.ru/files/212-184-01/Gavrilov/Dissertaciya_GavrilovMA.pdf.4. Gavrilov M.A. Production technology and chemical and biological stability of epoxy composites based on production waste. Dis. cand. tech. Sciences, p. 278 p. 128,133-134. http://dissovet.pguas.ru/files/212-184-01/Gavrilov/Dissertaciya_GavrilovMA.pdf.

5. 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 агентстве 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=2121535. 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 стеклопластикового 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 стеклопластиковую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, шестигранник сформирован штампом из нагретой заготовки, отличающаяся тем, что стеклопластиковая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением кварцевого порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле.A stud made of a composite fiberglass material, containing a threaded part up to the shoulder and a threaded part at the opposite end of the stud, a shoulder for a stop, a hexagon and a cylindrical part, while the stud is made of a composite material, including a fiberglass 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 fiberglass base in the form of a fiber impregnated with binder resins is made with the addition of quartz powder, previously evenly mixed in the resin.
RU2023111225U 2023-05-01 Fiberglass composite stud RU219170U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU219170U1 true RU219170U1 (en) 2023-07-03

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220450U1 (en) * 2023-06-20 2023-09-14 Владимир Васильевич Галайко Fiberglass composite bolt

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU881399A1 (en) * 1979-04-12 1981-11-15 Предприятие П/Я Г-4725 Device for securing
FR2539190A1 (en) * 1983-01-10 1984-07-13 Queuille Paul Stud with different diameters for the cold repair of a defective thread in a mechanical component
RU2297557C1 (en) * 2006-06-06 2007-04-20 Открытое акционерное общество "Белебеевский завод "Автонормаль" Stud

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU881399A1 (en) * 1979-04-12 1981-11-15 Предприятие П/Я Г-4725 Device for securing
FR2539190A1 (en) * 1983-01-10 1984-07-13 Queuille Paul Stud with different diameters for the cold repair of a defective thread in a mechanical component
RU2297557C1 (en) * 2006-06-06 2007-04-20 Открытое акционерное общество "Белебеевский завод "Автонормаль" Stud

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220450U1 (en) * 2023-06-20 2023-09-14 Владимир Васильевич Галайко Fiberglass composite bolt
RU226504U1 (en) * 2024-03-17 2024-06-05 Владимир Васильевич Галайко Shaft made of composite basalt hybrid material
RU226243U1 (en) * 2024-03-24 2024-05-28 Владимир Васильевич Галайко Prismatic key made of composite hybrid fiberglass material
RU226542U1 (en) * 2024-03-29 2024-06-07 Владимир Васильевич Галайко Bushing made of composite basalt material
RU227677U1 (en) * 2024-03-30 2024-07-30 Владимир Васильевич Галайко Composite bracket made of basalt material for power construction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102979097A (en) Weaving sleeve pipe type fiber reinforce plastic (FRP) rib and preparation method thereof
RU219170U1 (en) Fiberglass composite stud
RU219140U1 (en) Hairpin made of composite basalt material
CN103587111A (en) Surface treatment device of fiber enhanced composite material plain round rib for structural engineering
RU2417889C1 (en) Composite reinforcement production line
RU222281U1 (en) Fiberglass composite screw
RU219189U1 (en) Carbon Composite Stud
CN102041870A (en) Mixed type carbon fiber plate and manufacturing method thereof
CN203600603U (en) Surface treatment device for fiber reinforced composite material plain bar for structural engineering
RU222083U1 (en) Carbon composite screw
CN202767370U (en) Shear wall reinforcing steel bar locating frame clamp
RU223994U1 (en) Composite basalt material stud
DE2021347A1 (en) Process for the production of fiber-reinforced composite bodies
RU226769U1 (en) Composite hybrid basalt material stud
RU223115U1 (en) Bolt
RU220450U1 (en) Fiberglass composite bolt
RU214624U1 (en) Composite Bolt
CN203222994U (en) Detachable embedded piece for outer wall formwork
RU219706U1 (en) GRP Composite Nut
RU218713U1 (en) Screw made of composite basalt material
CN105711214A (en) Interlamination reinforced fiber composite material with flow guiding layer and preparation method thereof
RU222079U1 (en) Carbon Composite Nut
RU223001U1 (en) Fiberglass composite washer
RU222084U1 (en) Self-tapping screw made of composite basalt material
RU226504U1 (en) Shaft made of composite basalt hybrid material