RU222281U1 - Fiberglass composite screw - Google Patents

Fiberglass composite screw Download PDF

Info

Publication number
RU222281U1
RU222281U1 RU2023125795U RU2023125795U RU222281U1 RU 222281 U1 RU222281 U1 RU 222281U1 RU 2023125795 U RU2023125795 U RU 2023125795U RU 2023125795 U RU2023125795 U RU 2023125795U RU 222281 U1 RU222281 U1 RU 222281U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
fiberglass
threaded
impregnated
fiber
Prior art date
Application number
RU2023125795U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Галайко
Арина Равильевна Королькова
Ирина Александровна Манакова
Original Assignee
Владимир Васильевич Галайко
Арина Равильевна Королькова
Ирина Александровна Манакова
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Васильевич Галайко, Арина Равильевна Королькова, Ирина Александровна Манакова filed Critical Владимир Васильевич Галайко
Application granted granted Critical
Publication of RU222281U1 publication Critical patent/RU222281U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для соединения композитных конструкций и может использоваться при сборке резьбовых соединений. Винт из композитного стеклопластикового материала, содержащий конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку, выполненными штампом из нагретой заготовки, и стержень с гладкой и резьбовой частями, при этом винт выполнен из стеклопластикового материала, включающего стеклопластиковую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, причем стеклопластиковая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением кварцевого порошка, предварительно перемешанного в смоле. Техническим результатом полезной модели является повышение устойчивости резьбового и шлицевого соединения за счёт улучшения жесткости эпоксидных композитов. 1 ил. The utility model relates to devices for connecting composite structures and can be used in assembling threaded connections. A screw made of a composite fiberglass material, containing a cone-shaped head with slots for a Phillips screwdriver, made with a stamp from a heated workpiece, and a rod with smooth and threaded parts, wherein the screw is made of fiberglass material, including a fiberglass base in the form of a fiber, impregnated with binding resins, and fiberglass the base in the form of a fiber, impregnated with binding resins, is made with the addition of quartz powder, pre-mixed in the resin. The technical result of the utility model is to increase the stability of threaded and spline connections by improving the rigidity of epoxy composites. 1 ill.

Description

Область техникиField of technology

Полезная модель относится к устройствам для соединения композитных конструкций и может использоваться при сборке резьбовых соединений.The utility model relates to devices for connecting composite structures and can be used in assembling threaded connections.

Уровень техникиState of the art

Известное 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 known device is a carbon fiber composite material continuous bolt (CN Patent 111621119, Published 2020-09-04), characterized by using continuous carbon fibers as the reinforcing body of a carbon fiber composite material continuous bolt, imidazole epoxy resin is used as a matrix to prepare prepreg, the prepreg is prepared from 60-70% continuous carbon fibers, 20-30% imidazole epoxy resin and 5-15% curing agent by weight percentage, and a continuous carbon fiber composite material bolt is formed by curing the prepreg.

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

Известно наиболее близкое устройство винт из композитного базальтового материала (Патент RU 218713 МПК Е04С 5/12. Опубликовано: 06.06.2023 Бюл. № 16.), содержащий конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку и стержень с гладкой и резьбовой частями, при этом винт выполнен из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку, выполненными штампом из нагретой заготовки, причем базальтовая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением базальтового порошка в 90 мкм, предварительно перемешанного в смоле. Недостатком наиболее близкого устройства является низкая устойчивость резьбового винтового соединения.The closest known device is a screw made of composite basalt material (Patent RU 218713 MPK E04S 5/12. Published: 06.06.2023 Bulletin No. 16.), containing a cone-shaped head with slots for a Phillips screwdriver and a rod with smooth and threaded parts, while the screw made of a composite material, including a basalt base in the form of a fiber, impregnated with binding resins, a cone-shaped head with slots for a Phillips screwdriver, made with a stamp from a heated workpiece, and the basalt base in the form of a fiber, impregnated with binding resins, is made with the addition of 90 microns of basalt powder, pre-mixed in resin. The disadvantage of the closest device is the low stability of the threaded screw connection.

Раскрытие полезной моделиDisclosure of utility model

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

Настоящий технический результат достигается в устройстве - винт из композитного стеклопластикового материала, содержащем конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку, выполненными штампом из нагретой заготовки, и стержень с гладкой и резьбовой частями, при этом винт выполнен из стеклопластикового материала, включающего стеклопластиковую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, причем стеклопластиковая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением кварцевого порошка, предварительно перемешанного в смоле.This technical result is achieved in a device - a screw made of composite fiberglass material, containing a cone-shaped head with slots for a Phillips screwdriver, made with a stamp from a heated workpiece, and a rod with smooth and threaded parts, while the screw is made of fiberglass material, including a fiberglass base in the form of a fiber , impregnated with binding resins, and the fiberglass base in the form of fiber, impregnated with binding resins, is made with the addition of quartz powder, pre-mixed in the resin.

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

предварительное равномерное перемешивание кварцевого порошка в связующей смоле, позволяет сохранить устойчивость резьбового болтового соединения за счет жесткости гибридных эпоксидных композитов, а также сохраняет устойчивость шлицов под крестовую отвертку [4].preliminary uniform mixing of quartz powder in the binder resin allows maintaining the stability of the threaded bolt connection due to the rigidity of hybrid epoxy composites, and also maintains the stability of the slots for a Phillips screwdriver [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».A comparison of the proposed solution with analogues and a prototype did not allow us to identify in them the features that distinguish the proposed solution; this allows us to draw a conclusion about compliance with the “novelty” criterion.

Краткое описание чертежаBrief description of the drawing

На фиг. приведен фронтальный и профильный виды винта, включающие: 1 - тело винта из материала с стеклопластиковой основой, пропитанной связующими смолами с добавлением кварцевого порошка; 2 – конусообразную головку вита; 3 - гладкую часть стержня винта; 4 - резьбовую часть стержня вита; 5 - шлицы под крестовую отвертку винта.In fig. the frontal and profile views of the screw are shown, including: 1 - a screw body made of a material with a fiberglass base, impregnated with binding resins with the addition of quartz powder; 2 – cone-shaped head of the vita; 3 - smooth part of the screw rod; 4 - threaded part of the Vita rod; 5 - slots for a Phillips screwdriver.

Осуществление полезной моделиImplementation of a utility model

Основным сырьем для производства винта из стеклопластика является стеклоровинг. Кроме этого, для изготовления винта из композита требуется: смолы; намоточный жгут в виде стеклоровинга, который идет на обмотку тела винта для создания стержня, резьбы и головки; 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 винта 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 ванны материал протягивают через фильеру для получения тела винта 1 заданной площади поперечного сечения стержня и его длины с учетом формирования конусной головки 2. Штампом из нагретой заготовки выполняют конусную головку 2 и шлицы 5 под крестовую отвертку. The main raw material for the production of fiberglass propellers is glass roving. In addition, to make a screw from a composite you need: resin; winding harness in the form of glass roving, which goes to winding the body of the screw to create a rod, thread and head; ethanol; acetone; dicyandiamide; quartz powder obtained from quartz chips by grinding them in an AGO-2S planetary ball mill and sifting the fraction to 100 microns. The technology for producing a fiberglass screw is as follows. The roving threads from a special creel device enter the tension mechanism, in which they are arranged in the appropriate order. The threads arranged in a given order go through the stage of drying and preheating with hot air. The heated roving is immersed in an impregnation bath with resin, pre-evenly mixed with quartz powder in a mixer. A continuous composite rod is passed through a drawing mechanism, at the exit of which the rod is cut according to a given size. After the bath, the material is pulled through a die to obtain a screw body 1 of a given cross-sectional area of the rod and its length, taking into account the formation of a conical head 2. A stamp from a heated workpiece is used to make a conical head 2 and slots 5 for a Phillips screwdriver.

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. Горячую штамповку заготовки головки винта 2 ведут в три позиции технологических переходов. На первой штамповочной позиции производят калибровку заготовки и начинают формирование головки винта 2. Начиная со второй штамповочной позиции, идет формирование конуснообразной головки винта 2 и продолжается формирование её до гладкой частью 3 стержня и резьбовой части тела винта 4. На третьей штамповочной позиции завершается формирование части стержня под резьбу в заготовке винта. Для работы накатником стержень выполняют по среднему диаметру резьбы. Накатник имеет заборный конус с таким же профилем, если смотреть с торца, и с полной высотой резьбы. Резьбу выполняют накатником выдавливанием.The profiling die can be made, for example, in the form of a detachable steel structure, consisting of two rectangles with a milled and grooved half-figure 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. Hot stamping of the screw head blank 2 is carried out in three positions of technological transitions. At the first stamping position, the workpiece is calibrated and the formation of the screw head 2 begins. Starting from the second stamping position, the formation of a cone-shaped screw head 2 begins and its formation continues to the smooth part 3 of the rod and the threaded part of the screw body 4. At the third stamping position, the formation of a part of the rod is completed for the thread in the screw blank. To work with a knurling rod, the rod is made along the average diameter of the thread. The knurling 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 using a knurled extrusion tool.

При производстве винта из композита используют трехпозиционный автоматический пресс.When producing a composite screw, a three-position automatic press is used.

Подготовленный винт проходит туннельную печь, предназначенную для ускорения процесса полимеризации пропиточных смол. Горячий винт отправляется в охлажденную ванную, где под проточной водой он полностью охлаждается. Охлажденные винты на токарном автомате проходит калибровку резьбы 4. Прочность кварца на одноосное сжатие в среднем составляет 280 МПа [5], это повышает поверхностную устойчивость устройства.The prepared screw goes through a tunnel oven designed to speed up the polymerization process of impregnating resins. The hot propeller is sent into a cooled bath, where it is completely cooled under running water. Cooled screws on a lathe undergo thread calibration 4. The uniaxial compressive strength of quartz is on average 280 MPa [5], this increases the surface stability of the device.

Заявляемое устройство повышает устойчивость резьбового соединения при его эксплуатации и исключает возможное их ослабление за счет добавления кварцевого порошка, предварительно перемешанного в смоле.The inventive device increases the stability of the threaded connection during its operation and eliminates their possible weakening due to the addition of quartz powder pre-mixed in resin.

Источники информацииInformation sources

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

2. Патент RU 218713 МПК Е04С 5/12. Опубликовано: 06.06.2023 Бюл. № 16;2. Patent RU 218713 IPC E04C 5/12. Published: 06.06.2023 Bulletin. No. 16;

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, Vol. 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 resistance of epoxy composites based on industrial waste. dis. Ph.D. 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=212153.5. Fundamentals of rock physics, geomechanics and rock mass control. Portsevsky A.K., Katkov G.A. UMO stamp (No. 51-73 dated June 28, 2004) Registered with the Federal Agency for Education (No. 5374 dated November 16, 2005), 120 p. 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)

Винт из композитного стеклопластикового материала, содержащий конусообразную головку со шлицами под крестовую отвертку, выполненными штампом из нагретой заготовки, и стержень с гладкой и резьбовой частями, при этом винт выполнен из стеклопластикового материала, включающего стеклопластиковую основу в виде волокна, пропитанную связующими смолами, отличающийся тем, что стеклопластиковая основа в виде волокна, пропитанная связующими смолами, выполнена с добавлением кварцевого порошка, предварительно перемешанного в смоле.A screw made of a composite fiberglass material, containing a cone-shaped head with slots for a Phillips screwdriver, made with a stamp from a heated workpiece, and a rod with smooth and threaded parts, wherein the screw is made of a fiberglass material, including a fiberglass base in the form of a fiber, impregnated with binding resins, characterized in that that the fiberglass base in the form of fiber, impregnated with binding resins, is made with the addition of quartz powder, pre-mixed in the resin.
RU2023125795U 2023-10-10 Fiberglass composite screw RU222281U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU222281U1 true RU222281U1 (en) 2023-12-18

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU226770U1 (en) * 2024-03-22 2024-06-21 Владимир Васильевич Галайко Hybrid fiberglass composite shaft

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111621119A (en) * 2020-05-25 2020-09-04 哈尔滨工业大学 Continuous carbon fiber composite material bolt
CN213393079U (en) * 2020-08-28 2021-06-08 大丰锦辉风电设备有限公司 Bolt made of glass fiber reinforced plastic
RU218713U1 (en) * 2023-04-03 2023-06-06 Владимир Васильевич Галайко Screw made of composite basalt material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111621119A (en) * 2020-05-25 2020-09-04 哈尔滨工业大学 Continuous carbon fiber composite material bolt
CN213393079U (en) * 2020-08-28 2021-06-08 大丰锦辉风电设备有限公司 Bolt made of glass fiber reinforced plastic
RU218713U1 (en) * 2023-04-03 2023-06-06 Владимир Васильевич Галайко Screw made of composite basalt material
RU220450U1 (en) * 2023-06-20 2023-09-14 Владимир Васильевич Галайко Fiberglass composite bolt

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU226770U1 (en) * 2024-03-22 2024-06-21 Владимир Васильевич Галайко Hybrid fiberglass composite shaft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103225369B (en) A kind of surface fibre composite reinforcement with helicitic texture and preparation method thereof
CN102979097A (en) Weaving sleeve pipe type fiber reinforce plastic (FRP) rib and preparation method thereof
CN102463678A (en) Production technology of cable support
RU222281U1 (en) Fiberglass composite screw
RU222083U1 (en) Carbon composite screw
Gupta et al. Effect of fillers on tensile strength of pultruded glass fiber reinforced polymer composite
CN103587111A (en) Surface treatment device of fiber enhanced composite material plain round rib for structural engineering
US20190329506A1 (en) Method of layered lamination of a constructional element with a uniform and/or hybrid fibre-polymer composite in an in-situ method by the use of ultrasonic vibration in a continuous process and a device for the realization of the method
RU219170U1 (en) Fiberglass composite stud
CN203600603U (en) Surface treatment device for fiber reinforced composite material plain bar for structural engineering
RU219140U1 (en) Hairpin made of composite basalt material
RU218713U1 (en) Screw made of composite basalt material
RU223115U1 (en) Bolt
Diniardi et al. Analysis of the tensile strength of composite material from fiber bags
RU220450U1 (en) Fiberglass composite bolt
RU223994U1 (en) Composite basalt material stud
Fairuz et al. Optimization of pultrusion process for kenaf fibre reinforced vinyl ester composites
RU226769U1 (en) Composite hybrid basalt material stud
RU222079U1 (en) Carbon Composite Nut
RU219706U1 (en) GRP Composite Nut
RU214624U1 (en) Composite Bolt
RU222084U1 (en) Self-tapping screw made of composite basalt material
RU219189U1 (en) Carbon Composite Stud
RU226770U1 (en) Hybrid fiberglass composite shaft
RU226551U1 (en) Gear made of composite basalt material