RU2250824C1 - Method of production of a trilaminar panel out of a reinforced plastic and a filler out of tubular elements - Google Patents

Method of production of a trilaminar panel out of a reinforced plastic and a filler out of tubular elements Download PDF

Info

Publication number
RU2250824C1
RU2250824C1 RU2003126230/12A RU2003126230A RU2250824C1 RU 2250824 C1 RU2250824 C1 RU 2250824C1 RU 2003126230/12 A RU2003126230/12 A RU 2003126230/12A RU 2003126230 A RU2003126230 A RU 2003126230A RU 2250824 C1 RU2250824 C1 RU 2250824C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
panel
blocks
filler
elements
Prior art date
Application number
RU2003126230/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003126230A (en
Inventor
Геннадий Алексеевич Павлов (UA)
Геннадий Алексеевич Павлов
Ленинар Иванович Богатов (UA)
Ленинар Иванович Богатов
Михаил Владимирович Поспелов (UA)
Михаил Владимирович Поспелов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество Феодосийская Судостроительная Компания "Море"
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 Открытое Акционерное Общество Феодосийская Судостроительная Компания "Море" filed Critical Открытое Акционерное Общество Феодосийская Судостроительная Компания "Море"
Publication of RU2003126230A publication Critical patent/RU2003126230A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2250824C1 publication Critical patent/RU2250824C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: shipbuilding; methods of production of large-sized load-carrying structures with curvilinear surfaces of two kinds curvature.
SUBSTANCE: the invention is dealt with shipbuilding, in particular, with methods of production of large-sized load-carrying structures with curvilinear surfaces of a two kinds of curvature. The method of production of the trilaminar panel out of a reinforced plastic provides for molding of the lower load-carrying layer, stacking of tubular elements of the filler closely to each other, molding of the upper load-carrying layer atop of them and hardening of the all elements of the trilaminar panel. The technical result of the invention is an increase of the load-carrying capacity of the trilaminar panel having rather big overall dimensions and an irregular shape of the curvilinear outer surfaces at simultaneous decrease of labor input of its production. The method consists in the following sequence of production operations: first from the previously molded and hardened tubular elements of the filler produce blocks. Further the blocks are place in a mold. The blocks are pressed down to the effective surface of the mold and fixed in respect to each other. In the clearance formed between the blocks they insert the previously formed, but still not hardened billets of driven tubular elements of the filler with their consequent hardening. Atop of the so formed solid layer of the filler mould the upper load-carrying layer of the trilaminar panel. After hardening of the upper load-carrying layer and also fixation of the curvature of the trilaminar panel billet it is taken out from the mold and on the opposite side of the layer of the filler mould the lower load-carrying layer of the trilaminar panel with its following hardening.
EFFECT: the invention ensures an increase of the load-carrying capacity of the trilaminar panel having rather big overall dimensions and an irregular shape of the curvilinear outer surfaces at simultaneous decrease of labor input of its production.
6 cl, 16 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению и касается технологии изготовления крупногабаритных несущих корпусных конструкций с криволинейными поверхностями двоякой кривизны, например, аэродинамических конструкций судов на воздушной подушке. Изобретение может быть использовано также в самолетостроении.The invention relates to shipbuilding and relates to the manufacturing technology of large-sized bearing hull structures with curved surfaces of double curvature, for example, aerodynamic structures of hovercraft. The invention can also be used in aircraft construction.

Известен способ изготовления трехслойной панели из армированного пластика с заполнителем из трубчатых элементов, заключающийся в следующей последовательности технологических операций: формование наружных несущих слоев трехслойной панели, каждого в своей форме; их отверждение; расположение между ними с определенным шагом заготовок трубчатых элементов заполнителя; их раздутие путем подачи в их внутренние полости сжатого воздуха до соприкосновения с внутренними поверхностями обоих несущих слоев; их отверждение и заполнение промежутков между образованным таким образом трубчатыми элементами из армированного пластика пенопластом путем введения в эти промежутки вспенивающейся полимерной композиции [1].A known method of manufacturing a three-layer panel of reinforced plastic with a filler of tubular elements, which consists in the following sequence of technological operations: forming the outer bearing layers of a three-layer panel, each in its own form; curing them; the location between them with a certain pitch of the blanks of the tubular filler elements; their bloating by supplying compressed air to their internal cavities until they come into contact with the internal surfaces of both bearing layers; their curing and filling the gaps between the foam-reinforced plastic tubular elements thus formed by introducing a foamable polymer composition into these gaps [1].

Вследствие того, что боковые стенки трубчатых элементов из армированного пластика, образующихся во внутреннем объеме изготавливаемой таким образом трехслойной панели, выполняющие функцию внутренних ребер жесткости, соединяющих ее несущие слои между собой, имеют не плоскую, а цилиндрическую форму, несущая способность такой трехслойной панели под действием внешних поперечных нагрузок не высока.Due to the fact that the side walls of tubular elements made of reinforced plastic, which are formed in the internal volume of a three-layer panel manufactured in this way, which function as internal stiffeners connecting its load-bearing layers to each other, have not a flat, but a cylindrical shape, the bearing capacity of such a three-layer panel under the action of External lateral loads are not high.

Известны способы изготовления трехслойных панелей из армированного пластика с заполнителем из трубчатых элементов, в основу которых заложена следующая общая для них последовательность основных технологических операций: формование наружных несущих слоев трехслойной панели, каждого в своей форме; расположение между ними вплотную друг к другу заготовок трубчатых элементов заполнителя; их раздутие путем подачи в их внутренние полости сжатого воздуха до соприкосновения с внутренними поверхностями обоих несущих слоев и с боковыми стенками смежных трубчатых элементов и отверждение всей заготовки трехслойной панели [2], [3], [4].Known methods for the manufacture of three-layer panels of reinforced plastic with filler from tubular elements, which are based on the following common sequence of basic technological operations: forming the outer bearing layers of a three-layer panel, each in its own form; the location between them close to each other blanks of tubular filler elements; inflating them by supplying compressed air into their internal cavities until they come into contact with the internal surfaces of both bearing layers and with the side walls of adjacent tubular elements and curing the entire billet of a three-layer panel [2], [3], [4].

При реализации этих способов изготовления трехслойной панели внутренние ребра жесткости из армированного пластика, образуемые склеенными между собой боковыми стенками смежных трубчатых элементов заполнителя, могут иметь плоскую форму. Это существенно повышает несущую способность трехслойной панели под действием внешних поперечных нагрузок.When implementing these methods of manufacturing a three-layer panel, the internal reinforcing ribs made of reinforced plastic, formed by the side walls of adjacent tubular filler elements glued together, can have a flat shape. This significantly increases the bearing capacity of the three-layer panel under the influence of external transverse loads.

Однако, очевидно, что процесс формообразования внутренних ребер жесткости из армированного пластика в соответствии с данными способами изготовления трехслойной панели неконтролируем, так как происходит в процессе раздутия заготовок трубчатых элементов заполнителя с помощью сжатого воздуха в замкнутом внутреннем объеме между находящимися в своих формах заготовками несущих слоев изготавливаемой трехслойной панели. Следствием этого может быть возникновение различных неустранимых впоследствии дефектов заполнителя изготавливаемой трехслойной панели таких, например, как наличие нерасправившихся складок боковых стенок бесформенных заготовок трубчатых элементов в процессе их раздутия, отклонения от расчетного шага расположения внутренних ребер жесткости, отклонения от расчетного угла притыкания плоскостей внутренних ребер жесткости к несущим слоям трехслойной панели и т.д. Эти дефекты не позволяют в полной мере реализовать расчетную несущую способность трехслойной панели под действием внешних поперечных нагрузок.However, it is obvious that the process of forming internal reinforcing ribs of reinforced plastic in accordance with these methods of manufacturing a three-layer panel is uncontrollable, since it occurs during the process of blowing up the blanks of the tubular filler elements with compressed air in a closed internal volume between the blanks of the supporting layers being manufactured in their shapes three-layer panel. The consequence of this may be the emergence of various subsequently fatal defects of the aggregate of the manufactured three-layer panel, such as, for example, the presence of undisturbed folds of the side walls of the shapeless blanks of tubular elements during their bloating, deviations from the calculated step of the location of the internal stiffeners, deviations from the calculated contact angle of the planes of the internal stiffeners to the bearing layers of a three-layer panel, etc. These defects do not allow to fully realize the calculated bearing capacity of the three-layer panel under the influence of external transverse loads.

К этому следует добавить также, что, благодаря применению для формообразования трубчатых элементов заполнителя сжатого воздуха для реализации всех вышеупомянутых способов изготовления трехслойной панели [1], [2], [3], [4] требуется применение дорогостоящих пресс-форм, имеющих большую изгибную жесткость, обеспечивающую восприятие больших внутренних давлений без заметной изгибной деформации их оболочек. Это существенно снижает технологичность этих способов.It should also be added that, due to the use of compressed air filler for forming tubular elements, for the implementation of all the above methods of manufacturing a three-layer panel [1], [2], [3], [4], the use of expensive molds having a large bending stiffness, providing the perception of large internal pressures without noticeable bending deformation of their shells. This significantly reduces the manufacturability of these methods.

Указанных недостатков в значительной степени лишен известный способ изготовления трехслойной панели из армированного пластика с заполнителем из трубчатых элементов, являющийся прототипом предлагаемого способа. Он заключается в следующей последовательности технологических операций: формование на поверхности формы нижнего несущего слоя трехслойной панели; формование трубчатых элементов заполнителя трехслойной панели путем обворачивания пенопластовых брусков пропитанным связующим армирующим материалом; укладка образованных таким образом заготовок трубчатых элементов заполнителя вплотную друг к другу поверх заготовки нижнего несущего слоя; формование поверх образованного таким образом сплошного, слоя заполнителя верхнего несущего слоя и одновременное отверждение всей заготовки трехслойной панели [5].These shortcomings are largely devoid of the known method of manufacturing a three-layer panel of reinforced plastic with a filler of tubular elements, which is the prototype of the proposed method. It consists in the following sequence of technological operations: molding on the surface of the form of the lower supporting layer of a three-layer panel; molding tubular filler elements of a three-layer panel by wrapping foam bars with a soaked binder reinforcing material; laying thus formed blanks of tubular filler elements close to each other over the blank of the lower supporting layer; molding on top of the thus formed continuous layer of aggregate of the upper bearing layer and simultaneous curing of the entire preform of the three-layer panel [5].

Действительно, при изготовлении трехслойной панели из армированного пластика в соответствии с данным способом могут быть получены внутренние ребра жесткости из армированного пластика, соединяющие несущие слои изготавливаемой трехслойной панели между собой, с геометрическими и механическими характеристиками, более точно соответствующими расчету, что способствует повышению несущей способности трехслойной панели под действием внешних поперечных нагрузок. А возможность реализации данного способа с помощью лишь одной формы, без применения дорогостоящей пресс-формы, делает этот способ значительно более технологичным.Indeed, in the manufacture of a three-layer panel of reinforced plastic in accordance with this method, internal reinforcing ribs of reinforced plastic can be obtained, connecting the supporting layers of the manufactured three-layer panel with each other, with geometric and mechanical characteristics that more accurately correspond to the calculation, which helps to increase the bearing capacity of the three-layer panels under the action of external lateral loads. And the possibility of implementing this method using only one form, without the use of an expensive mold, makes this method much more technological.

Однако и этот способ изготовления трехслойной панели из армированного пластика имеет существенные недостатки. Из-за необходимости выполнения всех технологических операций по изготовлению панели, включая формование всех трубчатых элементов заполнителя, за один технологический цикл, т.е. до одновременного отверждения стеклопластика всех ее элементов, данный способ не предоставляет никаких возможностей для изготовления трехслойных панелей с относительно большими габаритными размерами и для организации пооперационного контроля технологического процесса изготовления трехслойной панели, что является одним из важнейших условий обеспечения высокой несущей способности изготавливаемой трехслойной панели. Достижение относительно низкой трудоемкости изготовления трехслойной панели за счет частичной механизации отдельных технологических операций ее изготовления по этому способу, также проблематично.However, this method of manufacturing a three-layer panel of reinforced plastic has significant disadvantages. Due to the need to perform all technological operations for the manufacture of the panel, including the molding of all tubular elements of the filler, in one technological cycle, i.e. prior to the simultaneous curing of fiberglass of all its elements, this method does not provide any opportunities for the manufacture of three-layer panels with relatively large overall dimensions and for the organization of operational control of the technological process of manufacturing a three-layer panel, which is one of the most important conditions for ensuring high load-bearing capacity of the manufactured three-layer panel. Achieving the relatively low laboriousness of manufacturing a three-layer panel due to the partial mechanization of individual technological operations of its manufacture by this method is also problematic.

Целью изобретения является повышение несущей способности трехслойной панели из армированного пластика с заполнителем из трубчатых элементов, имеющей относительно большие габаритные размеры и сложную форму криволинейных наружных поверхностей, при одновременном снижении трудоемкости ее изготовления.The aim of the invention is to increase the bearing capacity of a three-layer panel made of reinforced plastic with a filler of tubular elements having relatively large overall dimensions and a complex shape of curved outer surfaces, while reducing the complexity of its manufacture.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления трехслойной панели из армированного пластика с заполнителем из трубчатых элементов, включающем формование нижнего несущего слоя, укладку вплотную друг к другу трубчатых элементов заполнителя, формование поверх них верхнего несущего слоя и отверждение всех элементов трехслойной панели, устанавливается следующая последовательность основных технологических операций: сначала из предварительно отформованных и отвержденных трубчатых элементов заполнителя изготавливают блоки, имеющие кривизну наружных поверхностей, идентичную кривизне соответствующих поверхностей изготавливаемой трехслойной панели; блоки выкладывают в форме, рабочая поверхность которой имеет кривизну, идентичную кривизне соответствующей поверхности изготавливаемой трехслойной панели; блоки прижимают к рабочей поверхности формы и фиксируют друг относительно друга; в образовавшиеся между блоками зазоры вводят вплотную к боковым граням соседних блоков предварительно отформованные, но еще неотвержденные заготовки забойных трубчатых элементов заполнителя с последующим их отверждением; поверх образованного таким образом сплошного слоя заполнителя формуют верхний несущий слой трехслойной панели; после отверждения верхнего несущего слоя трехслойной панели, а также фиксации кривизны полученной таким образом заготовки трехслойной панели ее снимают с формы и на противоположной стороне слоя заполнителя формуют нижний несущий слой трехслойной панели с его последующим отверждением.This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing a three-layer panel of reinforced plastic with a filler of tubular elements, including forming the lower bearing layer, laying close to each other the tubular elements of the filler, molding over them the upper bearing layer and curing all the elements of the three-layer panel, the following the sequence of basic technological operations: first, blocks are made from preformed and cured tubular filler elements, Commercially curvature of the outer surfaces, identical to the curvature of the respective surfaces of manufactured sandwich panel; the blocks are laid out in a mold, the working surface of which has a curvature identical to the curvature of the corresponding surface of the manufactured three-layer panel; the blocks are pressed against the working surface of the mold and fixed relative to each other; in the gaps formed between the blocks, they are introduced close to the side faces of adjacent blocks of preformed, but still uncured blanks of the downhole tubular filler elements with their subsequent curing; on top of the continuous aggregate layer thus formed, an upper supporting layer of a three-layer panel is formed; after curing of the upper carrier layer of the three-layer panel, as well as fixing the curvature of the thus obtained preform of the three-layer panel, it is removed from the mold and the lower carrier layer of the three-layer panel is formed on the opposite side of the filler layer with its subsequent curing.

При этом блоки из предварительно отвержденных трубчатых элементов изготавливают путем их склейки по смежным боковым граням в специальной пресс-форме, рабочие поверхности которой идентичны соответствующим поверхностям изготавливаемой трехслойной панели.In this case, blocks of pre-cured tubular elements are made by gluing them along adjacent lateral faces in a special mold, the working surfaces of which are identical to the corresponding surfaces of the manufactured three-layer panel.

При этом перед укладкой предварительно отвержденных прямолинейных трубчатых элементов в пресс-форму для изготовления блоков в них выполняют надрезы, причем каждый надрез рассекает частично обе боковые грани и полностью одну из граней, примыкающих к несущим слоям изготавливаемой трехслойной панели, а плоскости надрезов каждого трубчатого элемента расположены со смещением по отношению к плоскостям надрезов смежных трубчатых элементов блока.In this case, before laying the pre-cured rectilinear tubular elements in the mold for the manufacture of blocks, cuts are made in them, and each cut partially cuts both side faces and completely one of the faces adjacent to the bearing layers of the manufactured three-layer panel, and the cut planes of each tubular element are located with offset relative to the planes of cuts of adjacent tubular elements of the block.

При этом при изготовлении заготовок забойных трубчатых элементов им в плане придают форму, идентичную конфигурации в плане соответствующих зазоров между соседними блоками трубчатых элементов заполнителя изготавливаемой трехслойной панели.Moreover, in the manufacture of blanks for downhole tubular elements, they are given a plan in shape identical to the configuration in terms of the corresponding gaps between adjacent blocks of tubular filler elements of the manufactured three-layer panel.

При этом при формовании верхнего несущего слоя изготавливаемой трехслойной панели сначала выполняют его формование на участках между прижимами, обеспечивающими прижатие блоков трубчатых элементов заполнителя к рабочей поверхности формы, а затем после отверждения этих участков и переноса прижимов на отвержденные участки верхнего несущего слоя, выполняют доформовку верхнего несущего слоя на пропущенных участках с последующим их отверждением.In this case, when forming the upper carrier layer of the manufactured three-layer panel, it is first formed in the sections between the clamps, which press the blocks of tubular filler elements to the working surface of the mold, and then after curing these sections and transferring the clamps to the cured sections of the upper carrier layer, the upper carrier is formed. layer on the missed areas with their subsequent curing.

При этом фиксацию кривизны заготовки изготавливаемой трехслойной панели перед снятием ее с формы выполняют путем приформовки к ее верхнему несущему слою элементов набора панели.In this case, fixing the curvature of the workpiece of the manufactured three-layer panel before removing it from the mold is carried out by shaping the panel set elements to its upper bearing layer.

Благодаря тому, что, в соответствии с предлагаемым способом, процесс изготовления, вплоть до отверждения, основной массы трубчатых элементов заполнителя вынесен за временные рамки процесса формования, при изготовлении трубчатых элементов могут быть применены механизированные методы формования и отверждение заготовок трубчатых элементов в специальных пресс-формах под давлением. Это способствует повышению несущей способности изготавливаемой трехслойной панели, так как обеспечивает повышение механических характеристик армированного пластика трубчатых элементов, и снижению общей трудоемкости изготавливаемой трехслойной панели.Due to the fact that, in accordance with the proposed method, the manufacturing process, up to curing, the bulk of the tubular filler elements is outside the time frame of the molding process, in the manufacture of tubular elements can be applied mechanized molding methods and curing blanks of tubular elements in special molds under pressure. This helps to increase the bearing capacity of the manufactured three-layer panel, as it improves the mechanical characteristics of the reinforced plastic tubular elements, and reduces the overall complexity of the manufactured three-layer panel.

Благодаря тому, что, в соответствии с предлагаемым способом, из предварительно изготовленных прямолинейных трубчатых элементов заполнителя изготавливают криволинейные блоки, имеющие кривизну наружных поверхностей, идентичную кривизне соответствующих поверхностей изготавливаемой трехслойной панели, а потом эти блоки используют для формования слоя заполнителя трехслойной панели, обеспечивается резкое снижение трудоемкости процесса формования непосредственно самой криволинейной трехслойной панели, что позволяет с помощью предлагаемого способа успешно изготавливать криволинейные трехслойные панели с относительно большими габаритными размерами и при этом осуществлять тщательный пооперационный контроль качества изготовления, что также способствует повышению несущей способности изготавливаемой трехслойной панели.Due to the fact that, in accordance with the proposed method, curvilinear blocks having the curvature of the outer surfaces identical to the curvature of the corresponding surfaces of the manufactured three-layer panel are made from prefabricated rectilinear tubular filler elements, and then these blocks are used to form the filler layer of the three-layer panel, a sharp decrease the complexity of the process of forming directly the most curved three-layer panel, which allows using claimed method successfully curved sandwich panels manufactured with relatively large dimensions and thus to closely functional control of workmanship, which also contributes to increase the bearing capacity of the manufactured sandwich panel.

Благодаря тому, что, в соответствии с предлагаемым способом, в зазоры, образующиеся между блоками трубчатых элементов после их выкладки на поверхности формы для формования трехслойной панели, укладывают вплотную к боковым граням соседних блоков предварительно отформованные, но еще неотвержденные заготовки забойных трубчатых элементов заполнителя с последующим их отверждением, обеспечивается возможность изготовления трехслойной панели двоякой кривизны, когда размер изготавливаемой трехслойной панели в направлении поперек осей трубчатых элементов заполнителя различен в разных местах по длине этих трубчатых элементов.Due to the fact that, in accordance with the proposed method, in the gaps formed between the blocks of tubular elements after they are laid out on the surface of the mold for forming a three-layer panel, preformed, but still uncured blanks of downhole tubular filler elements are laid close to the side faces of adjacent blocks by curing them, it is possible to manufacture a three-layer panel with double curvature when the size of the manufactured three-layer panel in the direction transverse to the pipe axes The specific aggregate elements are different in different places along the length of these tubular elements.

Благодаря тому, что, в соответствии с предлагаемым способом, нижний несущий слой трехслойной панели, как правило, соответствующий наружной поверхности изготавливаемой трехслойной панели, формуется в последнюю очередь, когда все элементы трехслойной панели уже отформованы, а ее форма зафиксирована, обеспечивается возможность окончательной проверки качества изготовления всего слоя заполнителя трехслойной панели и, в случае необходимости, устранения выявленных дефектов. Это позволяет повысить прочность соединения заполнителя с наружным несущим слоем, а также качество самого наружного несущего слоя трехслойной панели, что также способствует повышению несущей способности изготавливаемой трехслойной панели.Due to the fact that, in accordance with the proposed method, the lower supporting layer of the three-layer panel, usually corresponding to the outer surface of the manufactured three-layer panel, is formed last, when all the elements of the three-layer panel are already molded, and its shape is fixed, it is possible to finally check the quality manufacturing the entire filler layer of the three-layer panel and, if necessary, eliminating the identified defects. This allows you to increase the strength of the connection of the filler with the outer bearing layer, as well as the quality of the outermost bearing layer of the three-layer panel, which also helps to increase the bearing capacity of the manufactured three-layer panel.

К этому следует добавить также, что, в соответствии с предлагаемым способом, наружный несущий слой трехслойной панели может быть отформован даже после соединения между собой двух или нескольких заготовок аналогичных трехслойных панелей, доведенных каждая при своем изготовлении до стадии, предшествующей формованию наружного несущего слоя, с тем, чтобы получить единый, общий для них, наружный несущий слой, что, за счет исключения соответствующих соединительных элементов, способствует снижению массы и повышению несущей способности корпусной конструкции из армированного пластика.It should also be added that, in accordance with the proposed method, the outer supporting layer of a three-layer panel can be molded even after connecting two or more blanks of similar three-layer panels to each other, each brought to the stage preceding the formation of the outer bearing layer, with in order to obtain a single, common for them, the outer bearing layer, which, due to the exclusion of the corresponding connecting elements, helps to reduce weight and increase the bearing capacity of the housing reinforced plastic construction.

Предлагаемый способ изготовления трехслойной панели из армированного пластика с заполнителем из трубчатых элементов проиллюстрирован схематично чертежами, на которых изображено:The proposed method of manufacturing a three-layer panel of reinforced plastic with a filler of tubular elements is illustrated schematically by drawings, which depict:

на фиг.1 - предварительно изготовленные прямолинейные трубчатые элементы заполнителя;figure 1 - pre-made rectilinear tubular filler elements;

на фиг. 2 и 3 - предварительно изготовленные прямолинейные трубчатые элементы в момент их закладки в специальную пресс-форму для изготовления криволинейных блоков трубчатых элементов заполнителя;in FIG. 2 and 3 - pre-made rectilinear tubular elements at the time of their laying in a special mold for the manufacture of curved blocks of tubular filler elements;

на фиг. 4 и 5 - специальная пресс-форма в момент прессования криволинейного блока трубчатых элементов заполнителя;in FIG. 4 and 5 - a special mold at the time of pressing the curved block of tubular aggregate elements;

на фиг. 6 и 7 - готовый криволинейный блок трубчатых элементов заполнителя;in FIG. 6 and 7 - the finished curved block of tubular filler elements;

на фиг. 8-10 - форма вместе с расположенной на ее рабочей поверхности заготовкой трехслойной панели после завершения первого этапа формования верхнего несущего слоя трехслойной панели;in FIG. 8-10 - the form, together with the workpiece of the three-layer panel located on its working surface, after the completion of the first stage of forming the upper carrier layer of the three-layer panel;

на фиг. 11-13 - форма вместе с расположенной на ее рабочей поверхности заготовкой трехслойной панели после завершения второго этапа формования верхнего несущего слоя трехслойной панели;in FIG. 11-13 - the form, together with the workpiece of the three-layer panel located on its working surface after completion of the second stage of forming the upper carrier layer of the three-layer panel;

на фиг. 14 и 15 - форма вместе с расположенной на ее рабочей поверхности заготовкой трехслойной панели после приформовки к ее верхнему несущему слою элементов набора трехслойной панели;in FIG. 14 and 15 - the form, together with the workpiece of the three-layer panel located on its working surface, after molding to its upper bearing layer the elements of the set of the three-layer panel;

на фиг.16 - находящаяся на подставках полностью готовая трехслойная панель после завершения формования ее наружного несущего слоя.in Fig.16 is located on the stands completely finished three-layer panel after completion of the formation of its outer bearing layer.

Практическая реализация предлагаемого способа показана на примере изготовления внутренней трехслойной панели из стеклопластика с заполнителем из трубчатых элементов сегмента кольца-насадки на воздушный винт судна на воздушной подушке, представляющего собой секцию этого кольца-насадки, ограниченную в направлении вдоль окружности кольца-насадки двумя торцовыми плоскостями, проходящими через ось вращения воздушного винта, расположенного внутри кольца-насадки.The practical implementation of the proposed method is shown by the example of manufacturing an inner three-layer fiberglass panel with a filler from tubular elements of the nozzle ring segment of the ship’s hovercraft propeller, which is a section of this nozzle ring limited in the direction along the circumference of the nozzle ring by two end planes, passing through the axis of rotation of the propeller located inside the nozzle ring.

Из предварительно изготовленных на специализированном производстве прямолинейных трубчатых элементов 1 (фиг.1), представляющих собой каждый стеклопластиковую трубу прямоугольного сечения с пенопластовым сердечником, изготавливают блоки, имеющие кривизну наружных поверхностей, как в направлении осей трубчатых элементов, так и в перпендикулярном направлении, идентичную кривизне соответствующих поверхностей изготавливаемой трехслойной панели. Для этого их смежные боковые грани 2 промазывают клеящим составом, прижимают их боковыми гранями 2 друг к другу и помещают в специальную пресс-форму 3 (фиг.2, 3), рабочие поверхности 4 которой идентичны соответствующим поверхностям изготавливаемой трехслойной панели.Of the rectilinear tubular elements 1 (Fig. 1) prefabricated in the specialized production, each of which is a fiberglass pipe of rectangular cross section with a foam core, blocks are made having the curvature of the outer surfaces, both in the direction of the axes of the tubular elements and in the perpendicular direction, identical to the curvature corresponding surfaces of the manufactured three-layer panel. To do this, their adjacent side faces 2 are smeared with an adhesive composition, pressed by their side faces 2 to each other and placed in a special mold 3 (Figs. 2, 3), the working surfaces 4 of which are identical to the corresponding surfaces of the manufactured three-layer panel.

После смыкания пресс-формы 3 (фиг.4 и 5) помещенные в нее трубчатые элементы 1 склеиваются и, изгибаясь в пределах упругой деформации, приобретают требуемую криволинейную форму (фиг.6, 7). При этом клеевые прослойки между трубчатыми элементами 1, заполимеризовавшиеся после их искривления в пресс-форме 3, обеспечивают фиксацию полученной криволинейной формы блоков 5 и после их выемки из пресс-формы 3.After closing the mold 3 (Figs. 4 and 5), the tubular elements 1 placed in it are glued together and, bending within the limits of elastic deformation, acquire the desired curvilinear shape (Figs. 6, 7). In this case, the adhesive layers between the tubular elements 1, polymerized after their curvature in the mold 3, ensure the fixation of the obtained curved shape of the blocks 5 and after they are removed from the mold 3.

В тех местах, где относительно высокая изгибная жесткость стеклопластиковых трубчатых элементов 1 не позволяет изогнуть их до требуемой кривизны соответствующего блока 5 без разрушения, в трубчатых элементах 1 выполняют надрезы 6, причем каждый надрез 6 рассекает частично обе боковые грани 2 и полностью одну из граней 7, примыкающих к несущим слоям изготавливаемой трехслойной панели. А плоскости надрезов 6 каждого трубчатого элемента 1 расположены со смещением по отношению к плоскостям надрезов 6 смежных трубчатых элементов 1 блока 5.In those places where the relatively high bending stiffness of the fiberglass tubular elements 1 does not allow them to bend to the required curvature of the corresponding block 5 without destruction, cuts 6 are made in the tubular elements 1, and each cut 6 partially cuts both side faces 2 and completely one of the faces 7 adjacent to the bearing layers of the manufactured three-layer panel. And the plane of the notches 6 of each tubular element 1 are offset with respect to the planes of the notches 6 of the adjacent tubular elements 1 of block 5.

Изготовленные таким образом криволинейные блоки 5 трубчатых элементов 1 заполнителя после промазки их боковых граней 8 (фиг.7) клеящим составом выкладывают в форме 9 (фиг.8-10), рабочая поверхность 10 которой имеет кривизну, идентичную кривизне наружной поверхности заполнителя изготавливаемой трехслойной панели, и прижимают к ней, фиксируя их друг относительно друга.The curvilinear blocks 5 of the filler tubular elements 1 made in this way, after lubricating their side faces 8 (Fig. 7) with adhesive, are laid out in the form of 9 (Figs. 8-10), the working surface 10 of which has a curvature identical to the curvature of the outer surface of the filler of the manufactured three-layer panel , and pressed against it, fixing them relative to each other.

Для прижатия блоков 5 к рабочей поверхности 10 формы 9 могут быть применены, например, как это показано на фиг.8-13, шарнирно закрепленные на торцовых стенках формы 9 специальные откидные П-образные скобы 11, пропущенные под ними специальные прижимные балки 12 и клинья 13, обеспечивающие с помощью П-образных скоб 11 плотное прижатие прижимных балок 12 вместе с блоками 5 трубчатых элементов 1 к рабочей поверхности 10 формы 9.To press the blocks 5 to the working surface 10 of the mold 9, for example, as shown in Figs. 8-13, special folding U-shaped brackets 11, special clamping beams 12 and wedges passed under them, pivotally mounted on the end walls of the mold 9 can be applied 13, providing with the help of U-shaped brackets 11 tight pressing of the clamping beams 12 together with the blocks 5 of the tubular elements 1 to the working surface 10 of the mold 9.

Так как внутренняя, т.е. обращенная к воздушному винту, поверхность кольца-насадки, имеющего аэродинамический профиль, в различных сечениях плоскостями, параллельными плоскости вращения воздушного винта, имеет различные радиусы кривизны, то и длины дуг на внутренней поверхности сегмента кольца-насадки, соответствующие этим радиусам, также различны. Благодаря этому имеющие одинаковую по всей своей длине ширину блоки 5 трубчатых элементов 1, уложенные на рабочей поверхности 10 формы 9 вплотную друг к другу в сечении плоскостью вращения воздушного винта (фиг.10, 13), где ширина внутренней трехслойной панели сегмента кольца-насадки минимальна, так как соответствует минимальному радиусу кривизны ее поверхности, обращенной к воздушному винту (см. фиг.16), во всех других сечениях плоскостями, параллельными плоскости вращения воздушного винта, в нос и в корму от нее, образуют между собой зазоры (фиг.8, 11), нарушающие сплошность слоя заполнителя изготавливаемой трехслойной панели. Указанные зазоры имеют форму клиньев с острыми углами, направленными в сторону плоскости вращения воздушного винта, расширяющихся по мере движения к носику и хвостику профиля кольца-насадки.Since the internal, i.e. facing the propeller, the surface of the nozzle ring having an aerodynamic profile, in different sections by planes parallel to the plane of rotation of the propeller, has different radii of curvature, and the arc lengths on the inner surface of the nozzle ring segment corresponding to these radii are also different. Due to this, the blocks 5 of tubular elements 1 having the same width along their entire length, laid on the working surface 10 of the mold 9 close to each other in cross-section by the plane of rotation of the propeller (FIGS. 10, 13), where the width of the inner three-layer panel of the nozzle ring segment is minimal , since it corresponds to the minimum radius of curvature of its surface facing the propeller (see Fig. 16), in all other sections by planes parallel to the plane of rotation of the propeller, in the nose and in the stern from it, they form gaps (phi .8, 11) breaking the continuity of the filler layer manufactured sandwich panel. These gaps have the form of wedges with sharp angles directed towards the plane of rotation of the propeller, expanding as it moves toward the nose and tail of the nozzle ring profile.

Для заполнения этих зазоров из плиточного пенопласта вырезают бруски прямоугольного поперечного сечения с высотой, равной высоте пенопластовых сердечников трубчатых элементов 1 заполнителя, и переменной шириной в соответствии с конфигурацией в плане соответствующих зазоров между соседними блоками 5 трубчатых элементов 1 заполнителя. Пенопластовые бруски обворачивают пропитанным связующим армирующим материалом и образованные таким образом заготовки забойных трубчатых элементов 14 (фиг.8) заполнителя вводят в упомянутые выше зазоры вплотную к боковым граням соседних блоков 5 трубчатых элементов 1. После отверждения стеклопластика забойных трубчатых элементов 14 все блоки 5 оказываются соединенными по своим боковым граням 8 между собой с образованием сплошного слоя заполнителя изготавливаемой трехслойной панели.To fill these gaps, tiles of rectangular cross section with a height equal to the height of the foam core cores of the filler tubular elements 1 and a variable width in accordance with the configuration in terms of the corresponding gaps between adjacent blocks 5 of the filler tubular elements 1 are cut from tile foam. Foam bars are wrapped with impregnated binder reinforcing material and the thus obtained blanks of the downhole tubular elements 14 (Fig. 8) of the filler are introduced into the above-mentioned gaps close to the side faces of adjacent blocks 5 of the tubular elements 1. After the fiberglass of the downhole tubular elements 14 has cured, all the blocks 5 are connected along its side faces 8 with each other with the formation of a continuous layer of aggregate manufactured three-layer panel.

Поверх образованного таким образом сплошного слоя заполнителя формуют верхний несущий слой 15 (фиг.9, 12, 13) трехслойной панели. При этом сначала формуют участки 16 (фиг.8, 9) верхнего несущего слоя 15 в промежутках между прижимными балками 12, а затем после их отверждения и переноса прижимных балок 12 (фиг.11-13) на отвержденные участки 16, выполняют формование пропущенных участков 17 (фиг.11) верхнего несущего слоя 15, с последующим их отверждением.On top of the continuous aggregate layer thus formed, the upper carrier layer 15 (Figs. 9, 12, 13) of the three-layer panel is formed. First, sections 16 (Figs. 8, 9) of the upper carrier layer 15 are formed in the spaces between the pressure beams 12, and then after they are cured and the pressure beams 12 (Figs. 11-13) are transferred to the cured sections 16, the missing sections are formed. 17 (Fig. 11) of the upper carrier layer 15, with their subsequent curing.

Фиксацию кривизны полученной таким образом заготовки трехслойной панели перед снятием ее с формы 9 выполняют путем приформовки к ее верхнему несущему слою 15 двух П-образных стрингеров 18, 19 (фиг.11, 12), путем обформовки устанавливаемых на его поверхности специальных пенопластовых оформителей 20, 21, а также нервюры 22 (фиг.14-16) и бракет 23, 24 лонжеронов, с помощью приформовочных угольников 25.The curvature of the three-layer panel blank obtained in this way is fixed before removing it from the mold 9 by molding to its upper bearing layer 15 two U-shaped stringers 18, 19 (11, 12), by molding special foam plastic holders 20 installed on its surface, 21, as well as ribs 22 (Fig. 14-16) and the brace 23, 24 of the spars, using the molding squares 25.

После отверждения П-образных стрингеров 18, 19 и приформовочных угольников 25, соединяющих нервюру 22 и бракеты 23, 24 лонжеронов между собой и с верхним несущим слоем 15 заготовку внутренней трехслойной панели сегмента кольца-насадки снимают с формы 9, переворачивают и устанавливают на специальные подставки 26 (фиг.16) набором вниз. Далее на свободной поверхности слоя заполнителя 27 трехслойной панели формуют ее нижний несущий слой 28, являющийся для изготавливаемой трехслойной панели ее наружным несущим слоем, с последующим отверждением.After curing of the U-shaped stringers 18, 19 and shaping squares 25 connecting the rib 22 and the braces 23, 24 of the side members between themselves and with the upper bearing layer 15, the workpiece of the inner three-layer panel of the nozzle ring segment is removed from mold 9, turned over and mounted on special supports 26 (Fig. 16) set down. Then, on the free surface of the filler layer 27 of the three-layer panel, its lower carrier layer 28 is formed, which is for the manufactured three-layer panel its outer carrier layer, followed by curing.

Предлагаемое техническое решение способствует повышению эффективности применения трехслойных панелей из армированного пластика в судовых несущих корпусных конструкциях со сложными криволинейными наружными поверхностями.The proposed technical solution improves the efficiency of the use of three-layer panels of reinforced plastic in ship bearing hull structures with complex curved outer surfaces.

Источники информацииSources of information

1. Авт.св. СССР №235564, М.кл. B 63 d; B 63 c, опубл. 16.01.1969, Бюл. №5.1. Auto USSR No. 235564, M.cl. B 63 d; B 63 c, publ. 01/16/1969, Bull. No. 5.

2. Патент СССР №308562, М.кл. B 29 G 5/00, опубл. 01.07.1971, Бюл. №21.2. USSR patent No. 308562, M.cl. B 29 G 5/00, publ. 07/01/1971, Bull. No. 21.

3. Патент ФРГ №1275279, М.кл. B 29 D, опубл. 26.06.1969.3. The patent of Germany No. 1275279, M.cl. B 29 D, publ. 06/26/1969.

4. Е.С.Колодяжный, Г.А.Павлов, М.И.Личман, П.Ф.Чеплыгин. Судовая надстройка из стеклопластика - “Технология судостроения”, 1978, №7, стр.40.4. E.S. Kolodyazhny, G.A. Pavlov, M.I. Lichman, P.F. Cheplygin. Fiberglass shipbuilding superstructure - “Shipbuilding Technology”, 1978, No. 7, p. 40.

5. Авт. св. СССР №318502, М.кл. В 63 В 5/24, опубл. 28.10.1971, Бюл. №32.5. Auth. St. USSR No. 318502, M.cl. 63 V 5/24, publ. 10/28/1971, Bull. Number 32.

Claims (6)

1. Способ изготовления трехслойной панели из армированного пластика с заполнителем из трубчатых элементов, включающий формование нижнего несущего слоя, укладку вплотную друг к другу трубчатых элементов заполнителя и формование поверх них верхнего несущего слоя, отличающийся тем, что сначала из предварительно отформованных и отвержденных трубчатых элементов заполнителя изготавливают блоки, имеющие кривизну наружных поверхностей, идентичную кривизне соответствующих поверхностей изготавливаемой трехслойной панели, блоки выкладывают в форме, рабочая поверхность которой имеет кривизну, идентичную кривизне соответствующей поверхности изготавливаемой трехслойной панели, блоки прижимают к рабочей поверхности формы и фиксируют друг относительно друга, в образовавшиеся между блоками зазоры вводят вплотную к боковым граням соседних блоков предварительно отформованные, но еще неотвержденные заготовки забойных трубчатых элементов заполнителя с последующим их отверждением, поверх образованного таким образом сплошного слоя заполнителя формуют верхний несущий слой трехслойной панели, после отверждения верхнего несущего слоя, а также фиксации кривизны заготовки трехслойной панели ее снимают с формы и на противоположной стороне слоя заполнителя формуют нижний несущий слой трехслойной панели с его последующим отверждением.1. A method of manufacturing a three-layer panel of reinforced plastic with a filler of tubular elements, comprising forming the lower carrier layer, laying close to each other the tubular filler elements and forming on top of them the upper carrier layer, characterized in that the first of the preformed and cured tubular filler elements blocks are made having the curvature of the outer surfaces identical to the curvature of the corresponding surfaces of the manufactured three-layer panel, the blocks are laid out in the form, the working surface of which has a curvature identical to the curvature of the manufactured three-layer panel, the blocks are pressed against the working surface of the form and fixed relative to each other, into the gaps formed between the blocks, they are introduced close to the side faces of adjacent blocks preformed, but still not solidified tubular blanks aggregate elements with their subsequent curing, on top of the thus formed continuous layer of aggregate form the upper carrier layer layer panel, after curing of the upper carrier layer, and fixing its curvature sandwich panel is removed from the preform mold and on the opposite side of the filler layer is formed lower carrier layer sandwich panel with its subsequent curing. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что блоки из предварительно отвержденных трубчатых элементов изготавливают путем их склейки по смежным боковым граням в специальной пресс-форме, рабочие поверхности которой идентичны соответствующим поверхностям изготавливаемой трехслойной панели.2. The method according to claim 1, characterized in that the blocks of pre-cured tubular elements are made by gluing them along adjacent side faces in a special mold, the working surfaces of which are identical to the corresponding surfaces of the manufactured three-layer panel. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перед укладкой предварительно отвержденных прямолинейных трубчатых элементов в пресс-форму для изготовления блоков в них выполняют надрезы, причем каждый надрез рассекает частично обе боковые грани и полностью одну из граней, примыкающих к несущим слоям изготавливаемой трехслойной панели, а плоскости надрезов каждого трубчатого элемента расположены со смещением по отношению к плоскостям надрезов смежных трубчатых элементов блока.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that before laying the pre-cured rectilinear tubular elements in the mold for the manufacture of blocks, cuts are made in them, and each cut partially cuts both side faces and completely one of the faces adjacent to the bearing the layers of the manufactured three-layer panel, and the cut planes of each tubular element are offset with respect to the cut planes of adjacent tubular elements of the block. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении заготовок забойных трубчатых элементов им в плане придают форму, идентичную конфигурации в плане соответствующих зазоров между соседними блоками трубчатых элементов заполнителя изготавливаемой трехслойной панели.4. The method according to claim 1, characterized in that in the manufacture of blanks for downhole tubular elements in the plan they are given a shape identical to the configuration in terms of the corresponding gaps between adjacent blocks of tubular filler elements of the manufactured three-layer panel. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при формовании верхнего несущего слоя изготавливаемой трехслойной панели сначала выполняют его формование на участках между прижимами, обеспечивающими прижатие блоков трубчатых элементов заполнителя к рабочей поверхности формы, а затем, после отверждения этих участков и переноса прижимов на отвержденные участки верхнего несущего слоя, выполняют доформовку верхнего несущего слоя на пропущенных участках с последующим их отверждением.5. The method according to claim 1, characterized in that when forming the upper carrier layer of the manufactured three-layer panel, it is first formed in sections between the clamps, which ensure that the blocks of tubular filler elements are pressed against the working surface of the mold, and then, after curing these sections and transferring the clamps on the cured sections of the upper bearing layer, perform the molding of the upper bearing layer on the missed sections with their subsequent curing. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что фиксацию кривизны заготовки изготавливаемой трехслойной панели перед снятием ее с формы выполняют путем приформовки к ее верхнему несущему слою элементов набора панели.6. The method according to claim 1, characterized in that the fixation of the curvature of the workpiece manufactured three-layer panel before removing it from the form is performed by molding to its upper bearing layer of the elements of the panel set.
RU2003126230/12A 2003-04-08 2003-08-26 Method of production of a trilaminar panel out of a reinforced plastic and a filler out of tubular elements RU2250824C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2003043097 2003-04-08
UA2003043097A UA73608C2 (en) 2003-04-08 2003-04-08 Method for manufacture of three-layered panel of reinforced plastic with a filler of tubular elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003126230A RU2003126230A (en) 2005-02-27
RU2250824C1 true RU2250824C1 (en) 2005-04-27

Family

ID=35464640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003126230/12A RU2250824C1 (en) 2003-04-08 2003-08-26 Method of production of a trilaminar panel out of a reinforced plastic and a filler out of tubular elements

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2250824C1 (en)
UA (1) UA73608C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486060C2 (en) * 2011-08-24 2013-06-27 Открытое акционерное общество "Инженерно-маркетинговый центр Концерна "Вега" Method of making radiolucent laminar panel with midlayer of gage foam plastic
RU2685743C1 (en) * 2018-04-16 2019-04-23 Геннадий Алексеевич Павлов Shipborne hydroacoustic station antenna keel fairing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486060C2 (en) * 2011-08-24 2013-06-27 Открытое акционерное общество "Инженерно-маркетинговый центр Концерна "Вега" Method of making radiolucent laminar panel with midlayer of gage foam plastic
RU2685743C1 (en) * 2018-04-16 2019-04-23 Геннадий Алексеевич Павлов Shipborne hydroacoustic station antenna keel fairing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003126230A (en) 2005-02-27
UA73608C2 (en) 2005-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2003200918B2 (en) A method for the manufacture of a component by composite fibre construction
CN105899803B (en) Enhancing lath for wind turbine blade
CN103732381B (en) For the compressor manufacturing corrugated elongate composite structural and the method using compressor to make composite reinforcement
US8784592B2 (en) Method for manufacturing a core composite provided with cover layers on both sides
JP6839190B2 (en) Reinforced additive manufacturing process for manufacturing composites
JP2020117215A (en) Formed composite stringers
CN103252929A (en) Imitating eastward diving beetle wing case plate and preparation method thereof
KR20180042270A (en) Bar element
CN112238551B (en) Multi-part integrated forming assembly die and forming assembly method for composite wing
CN106915103A (en) A kind of many beam box section co-curing precise forming techniques of composite
CN113165282B (en) Improvements relating to wind turbine blade manufacture
US8187517B2 (en) Use of a tool and a method for producing a surface member
RU2250824C1 (en) Method of production of a trilaminar panel out of a reinforced plastic and a filler out of tubular elements
CN104589662A (en) Core mold shell lamination molding method for carbon fiber bicycle parts and molding structure thereof
CN113165281B (en) Improvements relating to wind turbine blade manufacture
EP2511082B1 (en) Method for manufacturing products made of composite material with a closed-section sandwich structure
US20120321479A1 (en) Method for production of a rotor blade for a wind turbine generator and a rotor blade
CN115742367A (en) High-modulus carbon fiber composite main frame, preparation method and preparation mold
RU2683410C1 (en) Longeron-free blade of helicopter rotor and method of its manufacturing
RU2719527C1 (en) Method for making beam of u-shaped profile of ship hull from polymer composite materials
CN115008847A (en) Three-dimensional composite plate shell structure, aircraft, wind power blade shell and manufacturing method
CN106976253A (en) A kind of many beam box section co-curing moulding process of composite
CN115609956B (en) Special-shaped cylinder forming die and forming method
CN111016215B (en) Combined die for preparing fiber reinforced composite material folded sandwich circular truncated cone shell
CN110667821B (en) Aircraft wing trailing edge composite material bulkhead structure and manufacturing method thereof

Legal Events

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

Effective date: 20050827