RU2205130C1 - Wind wheel blade made from composite material and method of its manufacture - Google Patents

Wind wheel blade made from composite material and method of its manufacture Download PDF

Info

Publication number
RU2205130C1
RU2205130C1 RU2001132641/04A RU2001132641A RU2205130C1 RU 2205130 C1 RU2205130 C1 RU 2205130C1 RU 2001132641/04 A RU2001132641/04 A RU 2001132641/04A RU 2001132641 A RU2001132641 A RU 2001132641A RU 2205130 C1 RU2205130 C1 RU 2205130C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
binder
filler
wind wheel
blades
Prior art date
Application number
RU2001132641/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.М. Рыбаулин
В.А. Тучин
А.В. Вовк
В.Н. Мымрин
Original Assignee
Рыбаулин Василий Михайлович
Тучин Владимир Александрович
Вовк Альберт Васильевич
Мымрин Владимир Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рыбаулин Василий Михайлович, Тучин Владимир Александрович, Вовк Альберт Васильевич, Мымрин Владимир Николаевич filed Critical Рыбаулин Василий Михайлович
Priority to RU2001132641/04A priority Critical patent/RU2205130C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2205130C1 publication Critical patent/RU2205130C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: windmills; manufacture of blades, fans and wings from composite materials for flying vehicles. SUBSTANCE: hollow wind wheel blade includes shank part and filler made from light material of porous structure; arranged in shank part are liners with insert made from composite material and laid between them; inner cavity of blade is filled with mixture at ratio of 20- 60 g of binder per 1-1.1 l of light porous material whose strength characteristics change along length of blade. Method of manufacture of wind wheel includes applying layers of glass fabric impregnated with binder followed by stand, mechanical treatment, assembly of blades, filling of inner cavity with filler; prior to filling the cavity with filler, filler is mixed with binder at ratio of 20-60 g of binder per 1-1.1 l of filler at temperature not higher than 25 C during time required for complete wetting of loose material followed by holding the mixture at temperature of 80 C till complete hardening. Strength characteristics of blades are changed with distance from shank part. Proposed method reduces cost by 3-7 times, cycles by 3-4 times and mass by 1.5-3 times at enhanced rigidity due to enhanced strength of shank part and reproduction of weight and overall dimension parameters increased by 1.5-2 times. EFFECT: increased service life. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к ветряным двигательным установкам и может быть использовано при изготовлении лопастей, вентиляторов, крыльев летательных аппаратов и других полых изделий из композиционных материалов. The invention relates to wind turbines and can be used in the manufacture of blades, fans, wings of aircraft and other hollow articles made of composite materials.

Известна лопасть, содержащая обшивку, заполнитель из пеноматериала в виде параллельных листов, размещенных с промежутками, в каждом из которых вклеены стержни, расположенные со смещением друг относительно друга /Патент СССР 1822395, В 64 С 11/26/. A known blade containing a casing, a foam aggregate in the form of parallel sheets placed at intervals, in each of which rods are located glued offset from each other / USSR Patent 1822395, 64 C 11/26 /.

Недостатком этой конструкции является сложность изготовления и большой вес готовой конструкции, недостаточная жесткость конструкции, в процессе работы такой лопасти возникают спектры механических колебаний, которые снижают к.п.д. установки. The disadvantage of this design is the complexity of manufacturing and the large weight of the finished structure, insufficient rigidity of the structure, in the process of operation of such a blade there are spectra of mechanical vibrations that reduce the efficiency installation.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является лопасть ветрового колеса, наружные стенки которой выполнены из композиционных материалов, а внутренняя полость которой заполнена легким материалом пористой структуры /Патент СССР 1807960, В 64 С 27/46/. Closest to the claimed technical solution according to the technical essence and the achieved effect is the blade of the wind wheel, the outer walls of which are made of composite materials, and the inner cavity of which is filled with lightweight material of a porous structure / USSR Patent 1807960, B 64 C 27/46 /.

Недостатком данной конструкции является большой вес лопасти, недостаточная прочность комлевой ее части и недостаточная жесткость конструкции в целом, что не может обеспечить лопасти требуемую маневренность при больших ее габаритах ( более 3 м), высокая себестоимость лопасти. The disadvantage of this design is the large weight of the blade, insufficient strength of the butt part and insufficient rigidity of the structure as a whole, which cannot provide the blade with the required maneuverability with its large dimensions (more than 3 m), and the high cost of the blade.

Данное техническое решение направлено на устранение перечисленных недостатков. This technical solution is aimed at eliminating the above disadvantages.

Технический результат достигается тем, что в заявленной лопасти ветрового колеса из композиционных материалов на основе тканного наполнителя и связующего, выполненной в виде полой оболочки и содержащей комлевую часть, заполнитель из легкого материала пористой структуры, при этом в комлевой ее части размещены вкладыши с закрепленной между ними вставкой, образующие плавный переход к оболочке, а внутренняя полость лопасти заполнена смесью из расчета 20-60 г связующего на 1-1,1 л легкого заполнителя пористой структуры в виде сыпучего материала, причем концентрация связующего выполнена переменной по всей длине лопасти, увеличивающейся в направлении комлевой части. The technical result is achieved by the fact that in the claimed blade of the wind wheel made of composite materials based on a woven filler and a binder, made in the form of a hollow shell and containing a butt portion, a filler of a lightweight material of a porous structure, while in the butt portion of it there are inserts with fixed between them insert, forming a smooth transition to the shell, and the inner cavity of the blade is filled with a mixture of 20-60 g of binder per 1-1.1 l of lightweight aggregate of the porous structure in the form of bulk material , The variable concentration of binder is made over the entire length of the blade, increasing in the direction of the butt portion.

Известен способ изготовления лопастей из композиционного материала, включающий послойную выкладку стеклотканью с последующей пропиткой в пресс-формах, заполнение полости наполнителем /Патент РФ 2058250, В 64 С 11/26, 27/46/. A known method of manufacturing blades of composite material, including layer-by-layer laying with fiberglass, followed by impregnation in molds, filling the cavity with a filler / RF Patent 2058250, B 64 C 11/26, 27/46 /.

Недостатками известного способа является необходимость применения дорогостоящего оборудования /металлических пресс-форм/, недостаточная воспроизводимость весогабаритных параметров лопасти большого размера (больше 3 м), трудоемкость процесса. The disadvantages of this method is the need to use expensive equipment / metal molds /, the lack of reproducibility of weight and size parameters of a large blade (more than 3 m), the complexity of the process.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления лопасти ветрового колеса из композиционного материала, включающий послойную выкладку стеклотканью, пропитанной связующим, выдержку, механическую обработку, сборку лопастей, заполнение внутренней полости наполнителем (Пат. СССР 1807960, В 64 С 27/46). The closest in technical essence and the achieved effect is a method of manufacturing a blade of a wind wheel from a composite material, including layering of fiberglass impregnated with a binder, exposure, machining, assembly of the blades, filling the inner cavity with filler (Pat. USSR 1807960, B 64 C 27/46 )

Недостатками известного способа являются высокая себестоимость и трудоемкость процесса изготовления, недостаточная жесткость лопасти и воспроизводимость весогабаритных размеров, большой вес. The disadvantages of this method are the high cost and complexity of the manufacturing process, insufficient rigidity of the blade and reproducibility of overall dimensions, heavy weight.

Данное предложение направлено на устранение перечисленных недостатков. This proposal is aimed at eliminating these shortcomings.

Технический результат достигается за счет того, что в заявленном способе изготовления лопасти ветрового колеса из композиционных материалов на тканевой основе и связующем, включающем послойную выкладку тканью, пропитанной связующим, выдержку, механическую обработку, сборку, заполнение внутренней полости заполнителем из легкого материала пористой структуры, в комлевой части лопасти во время сборки устанавливают вкладыши с закрепленной между ними вставкой, образующие плавный переход к оболочке, а перед заполнением полости заполнитель перемешивают со связующим при соотношении 20-60 г связующего на 1-1,1 л легкого заполнителя пористой структуры в виде сыпучего материала в течение времени, необходимого до полного смачивания заполнителя с последующей выдержкой при температуре не более 80oС до полного отверждения, при этом концентрацию связующего по всей длине лопасти выполняют переменной и увеличивающейся в направлении комлевой ее части.The technical result is achieved due to the fact that in the claimed method of manufacturing a wind wheel blade from composite materials on a fabric basis and a binder, including layering a cloth impregnated with a binder, exposure, machining, assembly, filling the inner cavity with a filler of light material of a porous structure, during assembly, inserts are installed with an insert fixed between them, forming a smooth transition to the shell, and before filling the cavity mixed with a binder at a ratio of 20-60 g of binder per 1-1.1 l of lightweight aggregate of the porous structure in the form of granular material for the time required until the aggregate is completely wetted, followed by exposure at a temperature of not more than 80 o C until complete curing, while the concentration of the binder along the entire length of the blade is variable and increasing in the direction of its butt portion.

На фиг. 1 представлен общий вид лопасти с фланцевым соединением 10, на фиг. 2 представлена схема укладки слоев стеклоткани при формировании полуоболочек 1 и 2 лопасти, на фиг.3 - разрез полуоболочек лопасти. In FIG. 1 shows a general view of a blade with a flange connection 10, in FIG. 2 is a diagram of the stacking of fiberglass layers during the formation of the half shells 1 and 2 of the blade; FIG. 3 is a sectional view of the half shells of the blade.

Лопасть ветрового колеса состоит из двух полуоболочек 1 и 2, полученных методом выкладки слоев стеклоткани различной длины таким образом, чтобы толщина и количество слоев уменьшались по мере увеличения радиуса лопасти. The blade of the wind wheel consists of two half-shells 1 and 2, obtained by laying out layers of fiberglass of various lengths so that the thickness and number of layers decrease as the radius of the blade increases.

Для усиления места крепления лопасти к фланцевому соединению 10 при формировании комлевой части лопасти сначала выкладывают площадки 3 и 4 как по внешней, так и по внутренней стороне полуоболочек 1 и 2. После полимеризации связующего площадки и полуоболочки образуют монолитное тело. Причем для выкладки площадок 3 и 4 выкройки из стеклоткани имеют различную ориентацию основы стеклоткани через 30-45o, что обеспечивает изотропность прочностных свойств в месте крепления лопасти. При этом выкройки из стеклоткани по мере удаления от комлевой части уменьшают свои размеры как по ширине, так и по длине, что обеспечивает плавный переход площадок 3, 4 на профиль полуоболочек 1 и 2. С внутренней стороны полуоболочек 1 и 2, в ее комлевой части, между площадками 4 приклеивают вкладыши 5 из композиционного материала на тканевой основе и связующем с размещенной между вставкой 6 из прочного материала, например, из стеклотекстолита или текстолита, которые имеют плавные переходы на внутреннюю площадку 4 полуоболочек 1 и 2. Наличие плавных переходов обеспечивает трансформацию энергии механических волн, возникающих в лопасти в процессе обдува воздушным потоком. Скачкообразное изменение геометрических размеров может вызвать выделение энергии механических волн в зоне скачка, что ведет к снижению прочностных свойств лопасти. Толщина вкладышей 5 такова, что при склеивании полуоболочек 1 и 2 между ними образуется зазор, в который на клею вставляется вставка 6, размер которой строго соответствует зазору. Размер вставки 6 и вкладыша 5 по хорде меньше размера хорды в конце комлевой части лопасти, что позволяет получить отверстие для заполнения внутренней полости готовой лопасти наполнителем, плакированным связующим. Наличие наполнителя в полости позволяет повысить жесткость лопасти, что очень важно при близком расположении плоскости ветроколеса от мачты. Скрепленные после полимеризации гранулы наполнителя обладают значительной упругостью, а воздушные зазоры между гранулами демпфируют ударные и колебательные процессы в лопасти. Концы лопасти снабжены дренажным устройством, которое позволяет выравнивать давление внутри лопасти при изменении температуры и внешнего атмосферного давления или изгиба лопасти. Лопасть комлевой своей частью крепится к фланцевому соединению 10, которое закрепляется несколькими болтами 11 с гайками 9, размещенными в крепежных отверстиях внутри ограничительных втулок 8.To strengthen the attachment point of the blade to the flange connection 10 during the formation of the butt portion of the blade, first lay the pads 3 and 4 both on the outer and inner sides of the half-shells 1 and 2. After polymerization of the binder pad and half-shell, they form a monolithic body. Moreover, for laying out the pads 3 and 4, the fiberglass patterns have different orientations of the fiberglass backbone through 30-45 o , which ensures the isotropy of the strength properties in the place of attachment of the blade. In this case, the patterns of fiberglass as they move away from the butt part decrease in size both in width and in length, which ensures a smooth transition of sites 3, 4 to the profile of half-shells 1 and 2. From the inside of half-shells 1 and 2, in its butt part , between the pads 4 glued inserts 5 of a composite material on a fabric basis and a binder placed between the insert 6 of a strong material, for example, fiberglass or textolite, which have smooth transitions to the inner platform 4 of the half-shells 1 and 2. The presence of smooth x transitions provides transformation of mechanical energy waves arising in the blade during the blowing air stream. An abrupt change in geometric dimensions can cause the release of energy of mechanical waves in the jump zone, which leads to a decrease in the strength properties of the blade. The thickness of the liners 5 is such that when bonding the half-shells 1 and 2, a gap is formed between them, into which the insert 6 is inserted on the glue, the size of which strictly corresponds to the gap. The size of the insert 6 and insert 5 along the chord is smaller than the size of the chord at the end of the butt portion of the blade, which allows you to get a hole to fill the inner cavity of the finished blade with filler plated with a binder. The presence of filler in the cavity allows to increase the stiffness of the blade, which is very important when the plane of the wind wheel is close to the mast. The filler granules bonded after polymerization have considerable elasticity, and the air gaps between the granules dampen shock and oscillation processes in the blades. The ends of the blades are equipped with a drainage device that allows you to equalize the pressure inside the blades when changing temperature and external atmospheric pressure or bending of the blade. The blade butt part is attached to the flange connection 10, which is fixed with several bolts 11 with nuts 9 located in the mounting holes inside the restrictive bushings 8.

На фиг.2 изображена схема укладки стеклоткани на склеенные полуоболочки 1 и 2 лопасти. По клеевому соединению "носика" и хвостика" пущены стеклотканевые ленты 12, что увеличивает прочность соединения полуоболочек. Полуоболочки охвачены с перехлестом выкройки из стеклоткани 13 и 14. Figure 2 shows a diagram of the installation of fiberglass on glued half-shell 1 and 2 of the blade. Fiberglass tapes 12 were launched along the glue joint of the “nose” and ponytail, which increases the bond strength of the half-shells. The half-shells are covered with overlapping patterns of fiberglass 13 and 14.

Лопасть изготавливается следующим образом. The blade is made as follows.

В формы полуоболочек, например деревянных, укладывают антиадгезионный слой, затем выкладываются внешние площадки 3 /фиг.1/ по внешней стороне полуоболочек 1 и 2 с определенной ориентацией ткани выкроек. Ориентация каждого последующего слоя отличается на 30-45o от ориентации основы ткани предыдущего слоя.In the form of half-shells, for example, wooden, a release layer is laid, then the external platforms 3 / Fig. 1/ are laid out on the outside of the half-shells 1 and 2 with a certain orientation of the fabric patterns. The orientation of each subsequent layer differs by 30-45 o from the orientation of the basis of the fabric of the previous layer.

Пропитка ткани связующим осуществляется перед каждым наложением выкроек стеклоткани. После выкладки площадок 3 выкладывают полуоболочки 1 и 2 стеклотканью таким образом, чтобы толщина и количество слоев уменьшалось по мере увеличения радиуса лопасти, затем на полуоболочки 1 и 2 вдоль линии "носика" и "хвостика" укладывают уменьшающиеся по ширине ленты 15 /фиг.3/, что в дальнейшем после полимеризации способствует увеличению площади клеевого соединения полуоболочек 1 и 2, увеличивая жесткость и прочность лопасти. Заканчивают выкладку полуоболочек формированием площадок 4 с внутренней стороны полуоболочек /фиг.1/ с переменной ориентацией слоев. The fabric is impregnated with a binder before each application of fiberglass patterns. After laying out the pads 3, lay out the half-shells 1 and 2 with fiberglass so that the thickness and number of layers decrease as the radius of the blade increases, then on the half-shells 1 and 2 along the line of the “nose” and “tail”, lay down the width of the tape 15 / figure 3 /, which subsequently after polymerization contributes to an increase in the area of adhesive bonding of the half-shells 1 and 2, increasing the stiffness and strength of the blade. Finish the calculation of the half-shells with the formation of platforms 4 on the inner side of the half-shells / 1 / with a variable orientation of the layers.

Затем помещают полуоболочки в вакуумную систему, из которой непрерывно откачивают воздух, при этом внешняя оболочка вакуумной системы через антиадгезионный слой прилегает к внутренней поверхности полуоболочек и тем самым создается внешнее давление на поверхность, при этом воздух удаляется из объема стеклопластика, образующего полуоболочки. Нагрев стеклооболочек для ускорения полимеризации осуществляется, например, радиационными излучателями таким образом, чтобы температура составляла 100oС. После полного отверждения связующего полуоболочки механическим способом подгоняются друг к другу и склеиваются между собой.Then, the half-shells are placed in a vacuum system from which air is continuously pumped out, while the outer shell of the vacuum system adheres to the inner surface of the half-shells through the release layer and thereby exerts external pressure on the surface, while air is removed from the volume of the fiberglass forming the half-shells. Glass shells are heated to accelerate the polymerization, for example, by radiation emitters so that the temperature is 100 o C. After the curing of the binder is completely cured, the half-shells are mechanically adjusted to each other and glued together.

В качестве тканной основы использовалась стеклоткань ЭЗ-200, Т-10-80, Т10, Т14; углеродные ленты: ЛУ-2, ЛУ-3, ЭЛУР, ВМН-3, ВМН-4; органические волокна СВМ и ткани на их основе. As a woven base used fiberglass EZ-200, T-10-80, T10, T14; carbon tapes: LU-2, LU-3, ELUR, VMN-3, VMN-4; CBM organic fibers and fabrics based on them.

В качестве связующего использовалась смола К-115 ТУ 222-004-17411121-98 и отвердитель Л-20М ТУ 2433-360-09201208-96 в соотношении 1:(0,4-0,5). Resin K-115 TU 222-004-17411121-98 and hardener L-20M TU 2433-360-09201208-96 in the ratio 1: (0.4-0.5) were used as a binder.

Приготовление связующего производится путем перемешивания смолы и отвердителя в течение 8-10 минут, при этом не допускается образование пузырьков. The binder is prepared by mixing the resin and hardener for 8-10 minutes, while the formation of bubbles is not allowed.

В качестве связующего можно использовать полиэфирные насыщенные смолы ОСТ 6-05-431-78 г. инициатора - перекись бензола МРТУ-6-05-1122-68 г. и ускорителя - нафтенат кобальта ТУМХП 6-05-211-798-72 г. As a binder, you can use polyester saturated resins OST 6-05-431-78 g. The initiator is benzene peroxide MPTU-6-05-1122-68 g. And the accelerator is cobalt naphthenate TUMHP 6-05-211-798-72 g.

Связующее готовится путем тщательного последовательного перемешиния 100 в. ч. смолы с 8 в.ч. ускорителя, затем добавляется 0,5-2 в.ч. инициатора и все это перемешивается вместе до получения однородной массы. The binder is prepared by thorough sequential mixing 100 in. hours resin with 8 hours accelerator, then added 0.5-2 v.h. initiator and all this is mixed together until a homogeneous mass.

Кроме того, применялись полиэфирные связующие: ПН-1, ПН-3, ТУ 6-05-1082-76 и фенольные связующие: ФН ТУ 6-05-1187-75. In addition, we used polyester binders: PN-1, PN-3, TU 6-05-1082-76 and phenolic binders: FN TU 6-05-1187-75.

Приготовленное связующее наносят на стеклоткань непосредственно перед выкладкой кистью из расчета 200-250 г/м2.The prepared binder is applied to fiberglass immediately before laying with a brush at the rate of 200-250 g / m 2 .

Полимеризация приготовленных полуоболочек лопасти производится под избыточным внешним давлением 0,9 кгс/см2.The polymerization of the prepared half-shell of the blade is carried out under an external pressure of 0.9 kgf / cm 2 .

Для склеивания полуоболочек можно использовать клей ВК-9 с наполнителем из стеклоткани и другие клеи. После склеивания и укладки стеклопластиковых лент 12 (фиг.2), механической обработки площадок крепления 3 и 4 под фланцевое соединение 10 производят вклеивание двух вкладышей 5 (фиг.1) и в зазор между ними устанавливается вставка 6 на клею. For bonding half-shells, VK-9 glue with fiberglass filler and other adhesives can be used. After gluing and laying fiberglass tapes 12 (Fig. 2), machining the attachment sites 3 and 4 under the flange connection 10, two inserts 5 are glued (Fig. 1) and an insert 6 is installed in the gap between them on the adhesive.

Затем лопасть устанавливают в вертикальном положении так, чтобы комлевая часть лопасти находилась вверху, и через отверстие в комле засыпают внутреннюю полость лопасти плакированным заполнителем. Then the blade is installed in an upright position so that the butt portion of the blade is at the top, and through the hole in the butt, the inner cavity of the blade is filled with a clad aggregate.

Плакирование заполнителя осуществляется тем же связующим, которым пропитывалась стеклоткань при выкладке стенок лопасти. Плакирование осуществляется непосредственно перед засыпкой в полость лопасти. С этой целью используется пенополистирол ПСВ-А ОСТ 6-05-202-83 с размером гранул 5-6 мм либо стеклосферы (полые микросферы) с размером частиц от 50 до 500 мк, ТУ 6-48-168-94. Cladding of the aggregate is carried out by the same binder, which was impregnated with fiberglass when laying the walls of the blade. Cladding is carried out immediately before filling into the cavity of the blade. For this purpose, PSV-A OST 6-05-202-83 polystyrene with a grain size of 5-6 mm or glass spheres (hollow microspheres) with a particle size of 50 to 500 microns, TU 6-48-168-94 is used.

Прочностные характеристики лопасти изменяют по всей ее длине, например, изменением концентрации связующего от 20 до 60 г на 1-1,1 л сыпучего заполнителя, при этом ее комлевая часть заполняется гранулами заполнителя с более высокой концентрацией связующего. The strength characteristics of the blade change along its entire length, for example, by changing the concentration of the binder from 20 to 60 g per 1-1.1 l of loose aggregate, while its butt portion is filled with aggregate granules with a higher concentration of binder.

Заполненная лопасть устанавливается в камеру, где она выдерживается при температуре не более 80oС до полного отверждения лопасти.The filled blade is installed in the chamber, where it is maintained at a temperature of no more than 80 o C until the blade completely cures.

После отверждения производят механическую обработку торца комлевой части лопасти, сверление и установку фланца. After curing, the end face of the butt part of the blade is machined, the flange is drilled and installed.

Заявленное количество связующего на 1-1,1 л наполнителя является оптимальным, т. к. при количестве связующего меньше 40 г прочностные характеристики уменьшаются, а при количестве больше 80 г происходит разбалансировка лопасти за счет текучести связующего и неоправданно большой расход связующего. The declared amount of binder for 1-1.1 l of filler is optimal, because when the amount of binder is less than 40 g, the strength characteristics are reduced, and when the amount is more than 80 g, the blades are unbalanced due to the fluidity of the binder and unreasonably high consumption of the binder.

Увеличения температуры выдержки лопасти, заполненной наполнителем, больше 80oС ведет к деформации лопасти.Increasing the holding temperature of the blade filled with filler, more than 80 o With leads to deformation of the blade.

Данное предложение позволяет:
- снизить себестоимость полученного изделия в 3-7 раз;
- сократить цикл изготовления в 3-4 раза;
- уменьшить вес крупногабаритного изделия в 1,5-3 раза;
- повысить жесткость конструкции за счет увеличения прочности комлевой ее части и повышения воспроизводимости весогабаритных изделий в 1,5-2 раза.This offer allows you to:
- reduce the cost of the product by 3-7 times;
- reduce the manufacturing cycle by 3-4 times;
- reduce the weight of a large product by 1.5-3 times;
- to increase the rigidity of the structure by increasing the strength of its butt part and increasing the reproducibility of weighted products by 1.5-2 times.

Claims (6)

1. Лопасть ветрового колеса из композиционных материалов на основе тканного наполнителя и связующего, выполненная в виде полой оболочки, содержащая комлевую часть, заполнитель из легкого материала пористой структуры, отличающаяся тем, что в комлевой части лопасти размещены вкладыши с закрепленной между ними вставкой, образующие плавный переход к оболочке, а внутренняя полость лопасти заполнена смесью из расчета 20-60 г связующего на 1-1,1 л легкого заполнителя пористой структуры в виде сыпучего материала, причем концентрация связующего увеличивается в направлении комлевой ее части. 1. The blade of the wind wheel made of composite materials based on a woven filler and a binder, made in the form of a hollow shell, containing a butt portion, a filler of a lightweight material of a porous structure, characterized in that in the butt portion of the blade there are inserts with an insert fixed between them, forming a smooth transition to the shell, and the inner cavity of the blade is filled with a mixture of 20-60 g of binder per 1-1.1 l of lightweight aggregate of the porous structure in the form of bulk material, and the concentration of the binder is ichivaetsya toward the butt portion thereof. 2. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве тканного наполнителя композиционных материалов используют стеклоткань, или органические волокна и ткани на их основе, или углеродные ленты. 2. The blade according to claim 1, characterized in that fiberglass fabric, or organic fibers and fabrics based on them, or carbon tapes are used as a tissue filler of composite materials. 3. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что используют полиэфирные, или фенольные, или эпоксидные связующие. 3. The blade according to claim 1, characterized in that the use of polyester, or phenolic, or epoxy binders. 4. Способ изготовления лопасти ветрового колеса из композиционных материалов на основе тканного наполнителя и связующего, включающий изготовление полой оболочки путем послойной выкладки тканью, пропитанной связующим, выдержку, механическую обработку, сборку лопастей, заполнение внутренней полости заполнителем из легкого материала пористой структуры, отличающийся тем, что в комлевой части лопасти во время сборки устанавливают вкладыши с закрепленной между ними вставкой, образующие плавный переход к оболочке, а перед заполнением полости заполнитель перемешивают со связующим при соотношении 20-60 г связующего на 1-1,1 л легкого заполнителя пористой структуры в виде сыпучего материала в течение времени, необходимом до полного смачивания заполнителя с последующей выдержкой при температуре не более 80oС до полного отверждения, при этом концентрацию связующего по всей длине лопасти выполняют переменной и увеличивающейся в направлении комлевой ее части.4. A method of manufacturing a wind wheel blade from composite materials based on a woven filler and a binder, including the manufacture of a hollow shell by layering with a cloth impregnated with a binder, aging, machining, assembling the blades, filling the inner cavity with a filler from a lightweight material of a porous structure, characterized in that in the butt part of the blade during assembly, inserts are installed with an insert fixed between them, forming a smooth transition to the shell, and before filling the strips the filler is mixed with a binder in a ratio of 20-60 g of binder per 1-1.1 l of lightweight aggregate of the porous structure in the form of granular material for the time required until the aggregate is completely wetted, followed by exposure at a temperature of not more than 80 o C until complete curing, wherein the concentration of the binder along the entire length of the blade is variable and increasing in the direction of its butt portion. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем. что в качестве тканного наполнителя композиционного материала используют стеклоткань, или органические волокна и ткани на их основе, или углеродные ленты. 5. The method according to p. 4, characterized in that. that fiberglass, or organic fibers and fabrics based on them, or carbon tapes are used as a tissue filler of a composite material. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что используют полиэфирные, или фенольные, или эпоксидные связующие. 6. The method according to p. 4, characterized in that the use of polyester, or phenolic, or epoxy binders.
RU2001132641/04A 2001-12-04 2001-12-04 Wind wheel blade made from composite material and method of its manufacture RU2205130C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132641/04A RU2205130C1 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Wind wheel blade made from composite material and method of its manufacture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132641/04A RU2205130C1 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Wind wheel blade made from composite material and method of its manufacture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2205130C1 true RU2205130C1 (en) 2003-05-27

Family

ID=20254560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001132641/04A RU2205130C1 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Wind wheel blade made from composite material and method of its manufacture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2205130C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2609800C1 (en) * 2013-02-13 2017-02-06 АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН Method of fan blade making and fan blade production device
RU2683410C1 (en) * 2018-08-31 2019-03-28 Акционерное общество "Московский машиностроительный завод "Вперед" Longeron-free blade of helicopter rotor and method of its manufacturing
RU2711882C1 (en) * 2019-06-19 2020-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "Силуэт" (ООО "Силуэт") Textile fabric for structural material
RU2717470C1 (en) * 2016-06-08 2020-03-23 Воббен Пропертиз Гмбх Rotor for wind-driven power plant, rotor blade for wind-driven power plant, bushing and rotor mounting method
RU2719969C1 (en) * 2016-11-10 2020-04-23 Воббен Пропертиз Гмбх Multilayer composite element
RU2762959C1 (en) * 2021-08-10 2021-12-24 Геннадий Алексеевич Павлов Method for manufacturing blades from polymer composite material of axial air supply vessel on air cushion

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2609800C1 (en) * 2013-02-13 2017-02-06 АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН Method of fan blade making and fan blade production device
US10265908B2 (en) 2013-02-13 2019-04-23 Ihi Corporation Method of manufacturing fan blade and apparatus for manufacturing the same fan blade
RU2717470C1 (en) * 2016-06-08 2020-03-23 Воббен Пропертиз Гмбх Rotor for wind-driven power plant, rotor blade for wind-driven power plant, bushing and rotor mounting method
US10865767B2 (en) 2016-06-08 2020-12-15 Wobben Properties Gmbh Rotor for a wind turbine, rotor blade for a wind turbine, sleeve, and method for assembling a rotor
RU2719969C1 (en) * 2016-11-10 2020-04-23 Воббен Пропертиз Гмбх Multilayer composite element
RU2683410C1 (en) * 2018-08-31 2019-03-28 Акционерное общество "Московский машиностроительный завод "Вперед" Longeron-free blade of helicopter rotor and method of its manufacturing
WO2020046166A1 (en) * 2018-08-31 2020-03-05 Акционерное общество "Московский машиностроительный завод "Вперед" Sparless helicopter rotor blade and method for manufacturing same
RU2711882C1 (en) * 2019-06-19 2020-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "Силуэт" (ООО "Силуэт") Textile fabric for structural material
RU2762959C1 (en) * 2021-08-10 2021-12-24 Геннадий Алексеевич Павлов Method for manufacturing blades from polymer composite material of axial air supply vessel on air cushion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU684150B2 (en) Cellulose surface material adhered to a panel
JP5054258B2 (en) Molding material
US4861649A (en) Impact resistent composites
US6398313B1 (en) Two component composite bicycle rim
US4512835A (en) Method of making a curved composite beam
JP2004535527A (en) Wind turbine blade
US4846039A (en) Neck for stringed musical instruments
US7018578B2 (en) Method of producing a hybrid matrix fiber composite
JP2004510842A (en) Sheet (SMC) molding compound with vented structure for trapped gas
JPH09505861A (en) Surface treated synthetic reinforcement for structural wood members
JP2011523990A (en) Turbine blade half manufacturing method, turbine blade half, turbine blade manufacturing method, and turbine blade
JP2011042170A (en) Fiber-reinforced plastic structure and method for manufacturing the same
AU2001293967A1 (en) Sheet moulding compound (SMC) with ventilating structure for entrapped gases
EP1155201A1 (en) Continuous wave composite viscoelastic elements and structures
MX2007004389A (en) Dual cure resin composite system and method of manufacturing the same.
RU2205130C1 (en) Wind wheel blade made from composite material and method of its manufacture
JP2018518402A (en) Method for manufacturing composite structure
US5736220A (en) Surface treated synthetic reinforcement for structural wood members
US4114880A (en) Tennis racket assembly
RU96108265A (en) PIPELINE COVER AND METHOD FOR PRODUCING IT
US20210316526A1 (en) Fiber-reinforced composite blank, fiber-reinforced composite component, rotor blade element, rotor blade and wind turbine and method for producing a fiber-reinforced composite blank and method for producing a fiber-reinforced composite component
US5211594A (en) Water ski hydrofoil and process
CN106585955A (en) Composite beam structure of unmanned aerial vehicle wing and manufacturing method thereof
JPH03166921A (en) Preparation of fiber reinforced composite material
JPS5938895B2 (en) plate-like complex

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071205