RU2197670C1 - Слоистая труба - Google Patents
Слоистая труба Download PDFInfo
- Publication number
- RU2197670C1 RU2197670C1 RU2001125223A RU2001125223A RU2197670C1 RU 2197670 C1 RU2197670 C1 RU 2197670C1 RU 2001125223 A RU2001125223 A RU 2001125223A RU 2001125223 A RU2001125223 A RU 2001125223A RU 2197670 C1 RU2197670 C1 RU 2197670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- layer
- layers
- angle
- impregnated
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при производстве трубчатых стержневых элементов для высокоточных изделий космического и наземного применения. Технический результата изобретения состоит в создании слоистой трубы с высокой стабильностью формы и размером в интервале температур (- 50) - (+ 50)oС. Слоистая труба содержит внутренний слой 1, полученный намоткой по спирали в двух противоположных направлениях лент определенной ширины из однонаправленного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, под углом α = 5 ÷ 89o к оси трубы. Средний слой 2 образован из соединенных между собой элементов одинакового прямоугольного сечения, уложенных один возле другого по образующей трубы под углом 0o к ее оси и выполненных из материала, идентичного материалу внутреннего и наружного слоев или отличного от него. Наружный слой 3 аналогичен по структуре внутреннему слою и выполнен из материала, идентичного материалу внутреннего слоя. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к конструкциям из композиционных материалов и может быть использовано при производстве трубчатых стержневых элементов для высокоточных изделий космического и наземного применения, например ферменных платформ, солнечных батарей космических радиотелескопов.
К трубчатым стержневым элементам для высокоточных изделий предъявляются повышенные требования по стабильности формы и размеров, которые достигаются получением структуры стенки трубы с минимальным разбросом свойств по сечению и длине.
Известна слоистая труба (Заявка Японии 4-14870, кл. В 29 В 23/22, 1992 г. ), которая состоит из внутреннего, промежуточного и внешнего слоев. Внутренний слой образован из препрега, представляющего собой листовой материал, в котором высокоэластичные и высокопрочные волокна расположены под углом 85-90o относительно осевой и который пропитан синтетической смолой. Промежуточный слой образован из препрега, выполненного из высокопрочных и высокоэластичных волокон, расположенных только в осевом направлении, крученных в одном направлении и пропитанных синтетической смолой. Внешний слой навит в один или несколько слоев на внешнюю поверхность промежуточного слоя под определенным углом к оси.
Эта конструкция не позволяет получить стабильные параметры структуры трубы из-за отклонений траекторий армирования отдельных слоев и несбалансированности натяжения волокон спиральных и продольных слоев при намотке и выкладке в процессе формования трубы.
Ближайшим аналогом, выбранным в качестве прототипа, является слоистая труба, выполненная из высокопрочных, высокоэластичных волокон и термореактивной, термопластичной смол и имеющая конечную часть в виде конуса с небольшим диаметром, среднюю часть в виде короткого конуса и основную часть в виде конуса с большим диаметром. Данная труба имеет внутренний слой, полученный намоткой под углом 45÷90o на вставку ленты, полученной пропиткой листового препрега из одного вида волокон и тканого препрега; промежуточный слой, полученный приклеиванием к внешней поверхности слоя без промежутков шести сегментов, выполненных из однонаправленного листа и тканого препрега и состоящих из трех длинных сегментов и трех коротких сегментов; внешний слой, полученный намоткой на промежуточный слой с определенным шагом ленты, выполненной пропиткой смолой листового препрега из высокопрочного, высокоэластичного волокна одинакового или отличного от волокна внутреннего слоя, из фольги, проволоки или ленты, и тканого препрега (Заявка Японии 6024791, кл. В 32 В 1/08, 1994 г.).
Известная конструкция не обеспечивает высокой стабильности формы и размеров слоистой трубы в интервале температур (- 50) - (+ 50)oС, что связано с ее структурой армирования.
Основной задачей является создание слоистой трубы с высокой стабильностью формы и размеров в интервале температур (- 50) - (+ 50oС), основанной на использовании однонаправленных лент, полимерных связующих, новых структур армирования и организации связей между слоями.
Техническим результатом от использования изобретения является получение слоистой трубы с высокой стабильностью формы и размеров в интервале температур (- 50) - (+ 50)oС.
Для этого в слоистой трубе, содержащей выполненные из спирально навитого ленточного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, внутренний и наружный слои и расположенный между внутренним и наружным слоями средний слой, соединенный с ними и выполненный из уложенных один возле другого отформованных элементов из однонаправленного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, согласно предлагаемому изобретению, внутренний и наружный слои выполнены из однонаправленного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, намотанного по спирали в двух противоположных направлениях под углом 5-89o к оси трубы, а средний слой образован из соединенных между собой элементов одинакового прямоугольного сечения, выполненных из материала, идентичного материалу внутреннего и наружного слоев или отличного от него и уложенных по образующей трубы под углом 0o к ее оси.
Кроме того, слоистая труба может дополнительно содержать два слоя, выложенных на наружный слой и соединенных с ним. Первый дополнительный слой, выложенный непосредственно на наружный слой, аналогичен по структуре среднему слою и выполнен из материала, идентичного материалу среднего слоя. Расположенный на первом дополнительном слое второй дополнительный слой аналогичен по структуре наружному слою и выполнен из материала, идентичного материалу наружного слоя.
Для спиральных слоев может быть использован материал на основе углеродных, арамидных, стеклянных волокон или их комбинации и термореактивных связующих. Элементы среднего слоя могут быть изготовлены из тех же материалов в комбинациях, подобных материалу спиральных слоев или отличных от него.
Признаки, отличающие предложенное техническое решение от прототипа, являются существенными, так как каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение нового технического результата.
Отличительные существенные признаки являются новыми, так как их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе не обнаружено, что позволяет характеризовать слоистую трубу в предложенной совокупности существенных признаков соответствием критерию "новизна".
Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками слоистой трубы позволяют решить поставленную задачу получения слоистой трубы с повышенной стабильностью формы и размеров в интервале температур (- 50) - (+ 50)oС.
Новое техническое решение конструкции слоистой трубы является результатом анализа и опытно-экспериментальных исследований, творческого вклада в разработку и создание новых модификаций слоистых труб, получено без использования стандартов или каких-либо рекомендаций в данной области техники, в совокупности существенных признаков соответствует критерию "изобретательский уровень".
На фиг.1 представлен общий вид слоистой трубы, на фиг.2 представлен общий вид слоистой трубы с дополнительными слоями.
Слоистая труба (фиг.1) содержит внутренний слой 1, полученный намоткой по спирали в двух противоположных направлениях лент определенной ширины из однонаправленного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим под углом α=5÷89o к оси трубы. Средний слой 2 выполнен из одинаковых профилей прямоугольного сечения, уложенных один возле другого по образующей трубы под углом 0o к ее оси из однонаправленного волокнистого материала, идентичного материалу внутреннего и наружного слоев или отличного от него. Наружный слой 3 получен намоткой по спирали в двух противоположных направлениях лент определенной ширины из однонаправленного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, под углом от 5÷89o к оси трубы.
Слоистая труба (фиг. 2) содержит дополнительный слой 4, аналогичный по структуре слою 2 и выполненный из материала, идентичного материалу слоя 2, и слой 5, аналогичный по структуре слоям 1 и 3 и выполненный из материала/ идентичного материалу слоев 1 и 3.
Толщина слоев, выполняемых намоткой, получается последовательной намоткой по спирали лент материала и выбирается в соответствии с заданным термическим коэффициентом линейного расширения материала трубы.
Изготовление слоистой трубы в предложенных вариантах исполнения производится намоткой и выкладной слоев на специальную оправку.
Функционирование слоистой трубы заключается в одновременном подключении к работе всех слоев трубы, что обеспечивает получение технического результата.
В интервале температур (- 50) - (+ 50)oС проведены испытания слоистых труб со следующими параметрами: длины 917÷1308 мм, внутренние диаметры 100 и 75 мм; внутренний и наружный слои из материала КМУ-4Л толщиной 0,5 мм, средний слой из элементов с поперечным сечением 5 х 2 мм из материала КМУ-13; закрепление трубы - консольное. Максимальный термический изгиб составил 18÷19 мкм, термическое закручивание - 5÷16 с. Термический коэффициент линейного расширения материала составил -0,2•10-6 ÷ -0,7•10-6 1/oС.
Реализация предложенного технического решения позволяет получить высокоточные изделия из трубчатых стержневых элементов космического и наземного применения.
Таким образом, новое техническое решение, описанное выше, по конструктивному исполнению является новым в технологическом отношении и эффективным по сравнению с известным уровнем техники.
Объем предлагаемого изобретения следует понимать шире, чем конкретное выполнение, приведенное в описании, формуле и чертежах. Следует иметь в виду, что форма выполнения изобретения представляет возможные предпочтительные варианты его осуществления. В отношении формы, размеров, количества и расположения отдельных элементов могут быть различные варианты, если все это не выходит за пределы объема, изложенные в пунктах формулы.
Кроме этого, предложенное техническое решение может быть использовано в других областях техники, где требуются трубчатые конструкции из композиционных материалов с высокой стабильностью формы и размеров.
Новое техническое решение в предложенной совокупности существенных признаков соответствует и критерию "промышленная применимость".
Claims (2)
1. Слоистая труба, содержащая выполненные из спирально навитого ленточного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, внутренний и наружный слои и расположенный между внутренним и наружным слоями и соединенный с ними средний слой, выполненный из уложенных один возле другого отформованных элементов из однонаправленного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, отличающаяся тем, что внутренний и наружный слои выполнены из однонаправленного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, намотанного по спирали в двух противоположных направлениях под углом 5÷89o к оси трубы, а средний слой образован из соединенных между собой элементов одинакового прямоугольного поперечного сечения, выполненных из материала, идентичного материалу внутреннего и наружного слоев или отличного от него, и уложенных по образующей трубы под углом 0o к ее оси.
2. Слоистая труба по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит два слоя, выложенных на наружный слой и соединенных с ним, первый из которых, аналогичный по структуре среднему слою и выполненный из материала, идентичного материалу среднего слоя, расположен на наружном слое, а второй, аналогичный по структуре наружному слою и выполненный из материала, идентичного материалу наружного слоя, расположен на первом дополнительном слое.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001125223A RU2197670C1 (ru) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | Слоистая труба |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001125223A RU2197670C1 (ru) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | Слоистая труба |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2197670C1 true RU2197670C1 (ru) | 2003-01-27 |
Family
ID=20253153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001125223A RU2197670C1 (ru) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | Слоистая труба |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2197670C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA027220B1 (ru) * | 2013-09-18 | 2017-07-31 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа Полипластик" | Спиральновитая труба |
RU178525U1 (ru) * | 2017-03-31 | 2018-04-06 | Акционерное общество "Дзержинское производственное объединение "Пластик" | Труба слоистая комбинированная композитная армированная с повышенной размерной стабильностью |
-
2001
- 2001-09-13 RU RU2001125223A patent/RU2197670C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA027220B1 (ru) * | 2013-09-18 | 2017-07-31 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа Полипластик" | Спиральновитая труба |
RU178525U1 (ru) * | 2017-03-31 | 2018-04-06 | Акционерное общество "Дзержинское производственное объединение "Пластик" | Труба слоистая комбинированная композитная армированная с повышенной размерной стабильностью |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5814386A (en) | Composite shell formed as a body of rotation, and method and mandrel for making same | |
US7045210B2 (en) | Reinforcing bar and method for the production thereof | |
RU2189316C2 (ru) | Удлиняемый листовой элемент (варианты), способ изготовления удлиняемого листового элемента (варианты) | |
US20130167462A1 (en) | Lattice support structures | |
SU528025A3 (ru) | Армированна труба из пластического материала | |
US20050271845A1 (en) | Composite poles with an integral mandrel and methods for making the same | |
RU2009121451A (ru) | Силовой составной кабель | |
DK2361752T3 (en) | Component-component fiber and process for producing same | |
KR100917943B1 (ko) | 가소성 중공체, 특히 가소성 파이프 | |
US5151144A (en) | Process for the manufacturing of a perforated tube for an expansion shaft | |
EP0058783B1 (en) | Tubing of hybrid, fibre-reinforced synthetic resin | |
RU2602255C1 (ru) | Способ изготовления композитного модуля для опоры воздушной линии электропередачи | |
RU2197670C1 (ru) | Слоистая труба | |
US10584491B2 (en) | Truss structure | |
US3183142A (en) | Reinforced resinous structural material | |
RU2520542C1 (ru) | Композитная стеклопластиковая арматура (варианты) | |
JP2021147791A (ja) | 結束具及び結束方法 | |
RU2305216C1 (ru) | Слоистый профиль | |
EA018026B1 (ru) | Стержень периодического профиля из композиционного волокнистого материала и способ его изготовления | |
RU2324797C1 (ru) | Стержень переменного сечения из композиционного материала | |
JP5132326B2 (ja) | コンクリート補修・補強用炭素繊維テープ材 | |
RU2265520C1 (ru) | Слоистая обшивка | |
RU2287106C2 (ru) | Труба-оболочка из композиционных материалов (варианты) | |
RU2084343C1 (ru) | Несущая труба-оболочка из композиционных материалов, способ и оправка для ее изготовления | |
RU2107622C1 (ru) | Способ изготовления высокопрочных труб-оболочек из композиционных материалов (варианты) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120926 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |