RU2317892C1 - Composite connecting element with an integral inner thread - Google Patents
Composite connecting element with an integral inner thread Download PDFInfo
- Publication number
- RU2317892C1 RU2317892C1 RU2006122707/12A RU2006122707A RU2317892C1 RU 2317892 C1 RU2317892 C1 RU 2317892C1 RU 2006122707/12 A RU2006122707/12 A RU 2006122707/12A RU 2006122707 A RU2006122707 A RU 2006122707A RU 2317892 C1 RU2317892 C1 RU 2317892C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layers
- thread
- element according
- layer
- threads
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Woven Fabrics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к композитным соединительным элементам с внутренней резьбой и может быть использовано в машиностроении, электроэнергетике, горном деле, химических производствах, различных отраслях топливно-энергетического комплекса и других отраслях промышленности для соединения элементов конструкций.The invention relates to composite connecting elements with a female thread and can be used in mechanical engineering, electric power, mining, chemical industries, various sectors of the fuel and energy complex and other industries for connecting structural elements.
Композитные соединительные элементы привлекают своим малым весом и инертностью к действию химических веществ. Однако до настоящего времени композитные соединительные элементы с интегральной внутренней резьбой не отвечали требованиям надежности из-за их низкого сопротивления сдвигу при осевых нагрузках. Кроме того, производство подобных соединительных элементов было невыгодным ввиду сложности выполнения резьбы с дополнительным ее профилированием в специальных формах.Composite connectors are attracted by their low weight and inertness to the action of chemicals. However, to date, composite connectors with integral internal threads have not met reliability requirements due to their low shear resistance under axial loads. In addition, the production of such connecting elements was disadvantageous due to the complexity of the thread with its additional profiling in special forms.
Известны композитные соединительные элементы с интегральной внутренней резьбой, состоящие из скрепленных связующим коаксиальных намоточных слоев тканого волокнистого материала с элементами-формирователями профиля резьбы (ЕП заявка №0373640 A3, МПК5 B29D 1/00, В29С 67/14, В29С 53/58, F16B 35/00, опубл. 14.12.89; ЕП заявка №0373642 А2, МПК5 B29D 1/00, В29С 67/14, В29С 53/58, F16B 33/00, опубл. 14.12.89; ЕП заявка №0449245 A3, МПК5 B29D 1/00, В29С 67/14, В29С 53/58, F16B 33/00, опубл. 27.03.91).Known composite connecting elements with integral internal thread, consisting of coaxially bonded coaxial winding layers of woven fibrous material with forming elements of the thread profile (EP application No. 0373640 A3, IPC 5 B29D 1/00, В29С 67/14, В29С 53/58, F16B 35/00, publ. 14.12.89; EP application No. 0373642 A2, IPC 5 B29D 1/00, В29С 67/14, В29С 53/58, F16B 33/00, publ. 14.12.89; EP application No. 0449245 A3, IPC 5 B29D 1/00, B29C 67/14, B29C 53/58, F16B 33/00, publ. 03/27/91).
Известные элементы выполнены из намоточных слоев вязаного или плетеного армирующего материала, формируемого на месте изготовления этих элементов. Они обладают недостаточной прочностью на сдвиг при осевых нагрузках, так как роль элементов-формирователей профиля резьбы в них выполняют нити самого армирующего материала. Эти нити переплетены с другими и имеют ограниченную свободу перемещения. Результатом этого является возможность формирования резьбы только со скругленными вершинами зубьев и сглаженными углами. Подобная резьба обладает недостаточным сопротивлением сдвиговым деформациям при действии осевых нагрузок. Кроме того, она содержит зоны, заполненные только связующим (без армирующего материала), образовавшиеся вследствие последовательного совпадения ячеек нескольких слоев плетеного или вязаного материала, что также негативно сказывается на прочности.Known elements are made of winding layers of knitted or woven reinforcing material formed at the place of manufacture of these elements. They have insufficient shear strength under axial loads, since the role of the elements of the thread profile formers in them is played by the threads of the reinforcing material itself. These threads are intertwined with others and have limited freedom of movement. The result of this is the possibility of thread formation only with rounded tooth tips and flattened corners. Such a thread has insufficient resistance to shear deformation under the action of axial loads. In addition, it contains zones filled only with a binder (without reinforcing material), formed as a result of the successive coincidence of the cells of several layers of woven or knitted material, which also negatively affects the strength.
Элемент по ЕП заявке №0373642, пункт 13 формулы изобретения, является наиболее близким по технической сущности и выбран в качестве ближайшего аналога (прототипа).Element in EP application No. 0373642, paragraph 13 of the claims, is the closest in technical essence and is selected as the closest analogue (prototype).
Технической задачей, на раскрытие которой направлено изобретение, является разработка надежной и дешевой конструкции композитного соединительного элемента с внутренней резьбой для его массового производства.The technical problem, the disclosure of which the invention is directed, is the development of a reliable and cheap design of a composite connecting element with an internal thread for its mass production.
Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в повышении надежности элемента за счет повышения прочности на сдвиг при осевых нагрузках его резьбы и снижении затрат на его производство.The technical result that can be obtained by implementing the invention is to increase the reliability of the element by increasing shear strength under axial loads of its thread and reducing the cost of its production.
Для решения поставленной задачи и достижения технического результата в композитном соединительном элементе с интегральной внутренней резьбой, состоящем из скрепленных связующим коаксиальных слоев армирующего волокнистого тканого материала с элементами-формирователями профиля резьбы, согласно изобретению указанные слои выполнены из упомянутого материала с поверхностной плотностью, послойно увеличивающейся от внутреннего слоя к наружному, составляющей для указанного внутреннего слоя не более 150 г/м.пог., элементы-формирователи профиля резьбы выполнены из волокнистого материала в виде непрерывных по длине резьбы нитей или жгутов, размещенных слоями по высоте резьбы между слоями упомянутого армирующего тканого материала в порядке чередования с ними, скрепленных между собой и с указанными слоями общим связующим, при этом нити или жгуты в каждом их слое расположены строго между противолежащими боковыми сторонами профиля резьбы.To solve the problem and achieve a technical result in a composite connecting element with an integral internal thread, consisting of coaxial bonded coaxial layers of a reinforcing fibrous woven material with thread forming elements, according to the invention, said layers are made of said material with a surface density increasing in layers from the inner layer to the outer component for the specified inner layer of not more than 150 g / m.sup., forming elements about Thread threads are made of fibrous material in the form of threads or strands continuous along the length of the thread, placed in layers along the thread height between the layers of said reinforcing woven material, alternating with them, bonded to each other and with said layers by a common binder, with threads or bundles in each their layer is located strictly between the opposite lateral sides of the thread profile.
В частных случаях исполнения изобретения в заявленном элементе общая высота внутреннего слоя армирующего волокнистого тканого материала и последующего за ним слоя нитей или жгутов не превышает половины высоты профиля резьбы; в качестве армирующего волокнистого тканого материала использована ткань полотняного, саржевого или сатинового переплетения, преимущественно ткань на основе стеклянных, базальтовых или органических волокон или их комбинаций; прочность по основе ткани слоев, последующих за внутренним слоем, более чем втрое превышает ее прочность по утку; ткань ее основой ориентирована вдоль продольной оси элемента; в качестве волокнистого материала нитей или жгутов использовано стеклянное, базальтовое или органическое волокно или их комбинация; все слои элемента выполнены из материалов на основе одинакового волокна; слои нитей или жгутов выполнены из материала на основе иного волокна, чем слои армирующего тканого материала; в качестве связующего использовано термореактивное или термопластичное связующее, преимущественно эпоксидное, полиэфирное, винилэфирное, полиуретановое или их комбинация; внутренняя резьба выполнена на его одном или обоих концах; внутренний слой выполнен из, по меньшей мере, двух элементарных слоев армирующего волокнистого тканого материала.In particular cases of performing the invention in the claimed element, the total height of the inner layer of the reinforcing fibrous woven material and the subsequent layer of threads or bundles does not exceed half the height of the thread profile; as a reinforcing fibrous woven material, plain, twill or satin weave fabric was used, mainly fabric based on glass, basalt or organic fibers, or combinations thereof; the strength based on the fabric of the layers following the inner layer is more than three times its weft strength; the fabric with its base is oriented along the longitudinal axis of the element; glass, basalt or organic fiber, or a combination thereof, is used as the fibrous material of threads or tows; all layers of the element are made of materials based on the same fiber; layers of threads or tows are made of a material based on a different fiber than layers of a reinforcing woven material; as a binder, a thermoset or thermoplastic binder is used, mainly epoxy, polyester, vinyl ester, polyurethane or a combination thereof; the internal thread is made at its one or both ends; the inner layer is made of at least two elementary layers of a reinforcing fibrous woven material.
Отличительными от прототипа признаками заявленного элемента являются следующие:Distinctive features of the prototype of the features of the claimed element are the following:
а) признаки, обеспечивающие получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны:a) the signs that ensure the receipt of a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies:
- выполнение слоев армирующего волокнистого тканого материала с послойно увеличивающейся от внутреннего слоя к наружному поверхностной плотностью материала, составляющей для внутреннего слоя не более 150 г/м.пог.,- the implementation of the layers of reinforcing fibrous woven material with a layer-by-layer increase from the inner layer to the outer surface density of the material, constituting for the inner layer not more than 150 g / m.sup.,
- выполнение элементов-формирователей профиля резьбы из волокнистого материала в виде непрерывных по длине резьбы нитей или жгутов,- the implementation of the elements-formers of the thread profile from fibrous material in the form of continuous threads along the length of the thread or bundles,
- размещение упомянутых нитей или жгутов слоями по высоте резьбы между слоями упомянутого армирующего тканого материала в порядке чередования с ними,- the placement of the aforementioned filaments or bundles in layers along the height of the thread between the layers of the aforementioned reinforcing woven material in alternating order with them
- скрепление вышеуказанных нитей или жгутов между собой и с указанными слоями армирующего тканого материала общим связующим,- fastening the above yarns or bundles with each other and with the indicated layers of reinforcing woven material with a common binder,
- расположение упомянутых нитей или жгутов в каждом их слое строго между противолежащими боковыми сторонами профиля резьбы;- the location of the mentioned threads or bundles in each of their layers strictly between the opposite sides of the thread profile;
б) признаки, характеризующие изобретение в частных случаях:b) signs characterizing the invention in special cases:
- общая высота внутреннего слоя армирующего волокнистого тканого материала и последующего за ним слоя нитей или жгутов, не превышающая половины высоты профиля резьбы,- the total height of the inner layer of the reinforcing fibrous woven material and the subsequent layer of threads or bundles, not exceeding half the height of the thread profile,
- использование в качестве армирующего волокнистого тканого материала ткани полотняного, саржевого или сатинового переплетения, преимущественно ткани на основе стеклянных, базальтовых или органических волокон или их комбинации,- the use as a reinforcing fibrous woven fabric fabric plain, twill or satin weave, mainly fabric based on glass, basalt or organic fibers, or combinations thereof,
- прочность по основе ткани слоев, последующих за внутренним слоем, превышающая ее прочность по утку более чем втрое,- strength based on the fabric of the layers following the inner layer, exceeding its weft strength by more than three times,
- ориентирование ткани ее основой вдоль продольной оси элемента,- orientation of the fabric with its base along the longitudinal axis of the element,
- использование в качестве волокнистого материала нитей или жгутов стеклянного, базальтового, органического волокна или их комбинации,- the use as a fibrous material of threads or tows of glass, basalt, organic fiber, or a combination thereof,
- выполнение всех слоев элемента из материалов на основе одинакового волокна,- the implementation of all layers of the element from materials based on the same fiber,
- выполнение слоев нитей или жгутов из материала на основе иного волокна, чем слоев армирующего тканого материала,- the implementation of the layers of filaments or bundles of material based on a different fiber than the layers of reinforcing woven material,
- использование в качестве связующего термореактивного или термопластичного связующего, преимущественно эпоксидного, полиэфирного, винилэфирного, полиуретанового или их комбинации,- the use of a binder as a thermoset or thermoplastic binder, mainly epoxy, polyester, vinyl ester, polyurethane or a combination thereof,
- выполнение внутренней резьбы элемента на его одном или обоих концах,- the execution of the internal thread of the element at its one or both ends,
- выполнение внутреннего слоя из, по меньшей мере, двух элементарных слоев армирующего волокнистого тканого материала.- the implementation of the inner layer of at least two elementary layers of reinforcing fibrous woven material.
Указанные отличительные признаки, каждый в отдельности и все вместе, направлены на достижение заявленного результата и являются существенными. В предшествующем уровне техники представленная в формуле изобретения совокупность известных и отличительных признаков не известна и, следовательно, изобретение соответствует критерию «новизна».These distinctive features, individually and collectively, are aimed at achieving the stated result and are significant. In the prior art, the totality of the known and distinctive features presented in the claims is not known and, therefore, the invention meets the criterion of "novelty."
Заявленный элемент в отличие от элемента по прототипу более надежен благодаря более высокой прочности на сдвиг его резьбы при действии осевой нагрузки. Эту прочность резьбе обеспечивает, с одной стороны, слоистая структура элемента в месте ее расположения, не содержащая зон, заполненных только связующим, т.к. плотные ряды нитей или жгутов между слоями тканого материала исключают образование указанных зон, с другой, - четкий контур его резьбы, обеспеченный автономными нитями или жгутами, размещенными с заданным натяжением между слоями тканого материала с фиксацией положения последних между противолежащими боковыми сторонами профиля резьбы. Четкий контур резьбы элемента обеспечивает высокое качество сцепления с ответной наружной резьбой соединяемого с ним элемента.The claimed element in contrast to the element of the prototype is more reliable due to the higher shear strength of its thread under the action of axial load. This strength of the thread provides, on the one hand, the layered structure of the element at its location, not containing zones filled only with a binder, because dense rows of threads or bundles between layers of woven material exclude the formation of these zones, on the other hand, a clear contour of its thread provided by autonomous threads or bundles placed with a given tension between layers of woven material with fixation of the position of the latter between the opposite lateral sides of the thread profile. A clear contour of the thread of the element provides high quality adhesion to the mating external thread of the element connected to it.
Под термином «слой» здесь подразумевается наличие одного или нескольких элементарных слоев подряд из одного и того же материала.The term "layer" here means the presence of one or more elementary layers in a row from the same material.
Производство предложенного элемента дешевле. В отличие от прототипа он изготавливается из готовых материалов без затрат на их формирование и закупку оборудования для этой цели.Production of the proposed item is cheaper. Unlike the prototype, it is made of finished materials without the cost of their formation and the purchase of equipment for this purpose.
Изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его примера реализации и прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 представлен заявленный композитный соединительный элемент, вид сбоку, разрез, на фиг.2 - увеличенный вид сечения.The invention is illustrated by a description of a specific, but not limiting example of implementation and the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the claimed composite connecting element, side view, section, and Fig. 2 is an enlarged sectional view.
Композиционный соединительный элемент 1 с внутренней интегральной резьбой 2 состоит из слоев 3, 4 и 5 базальтоткани и слоев 6 из базальтовой нити (фиг.1, 2).Composite connecting element 1 with an internal integral thread 2 consists of
Слой 3 является внутренним и выполнен из базальтоткани с поверхностной плотностью 118 г/м.пог. Слои 4 и 5 выполнены из базальтоткани с последовательно увеличивающейся поверхностной плотностью, чья прочность по основе в 3,5 раза больше прочности по уткуLayer 3 is internal and is made of basalt fabric with a surface density of 118 g / m.poh.
Каждый слой 6 выполнен из базальтовых нитей, размещенных плотными витками между противолежащими друг другу боковыми сторонами 8 и 9 профиля резьбы 2.Each
Все слои 3-5 и 6 скреплены между собой эпоксидным связующим 7.All layers 3-5 and 6 are bonded to each other with an
Нити слоев 6 являются элементами-формирователями профиля резьбы 2, так как они закрепляют положение слоев 3 и 4 ткани по высоте резьбы 2 строго по ее профилю, обеспечивая четкий контур резьбы 2.The threads of the
Элемент 1 изготавливают следующим образом.Element 1 is made as follows.
На резьбовой дорн наматывают внутренний слой 3 базальтоткани с поверхностной плотностью 118 г/м.пог. Его положение фиксируют слоем 6 витков базальтовой нити. Далее до набора полной высоты резьбы намотку ткани (с повышающейся от слоя к слою поверхностной плотностью и с вышеуказанной прочностью по основе и утку) и нитей повторяют в чередующемся порядке. По окончании формирования резьбы производят намотку слоев ткани для формирования нерезьбовой части элемента. Ткань при намотке слоев 4 и 5 ориентируют ее основой вдоль продольной оси элемента.On the threaded mandrel wound the inner layer 3 of basalt fabric with a surface density of 118 g / m.poh. Its position is fixed with a layer of 6 turns of basalt thread. Further, before winding up the full height of the thread, the winding of the fabric (with increasing surface density from layer to layer and with the above-mentioned warp and weft strength) and threads are repeated in alternating order. At the end of the thread formation, layers of fabric are wound to form the non-threaded part of the element. The fabric when winding
Для производства элемента используются материалы на основе любого волокна, пригодного для этой цели. Предпочтение отдано стеклянному, базальтовому и органическому волокнам. В качестве связующего применяют термореактивное или термопластичное связующее.For the production of the element, materials based on any fiber suitable for this purpose are used. Preference is given to glass, basalt and organic fibers. As a binder, a thermoset or thermoplastic binder is used.
Предложенный элемент используют для соединения стержневых силовых элементов, преимущественно выполненных из композиционных материалов и имеющих на своих концах участки с наружной резьбой.The proposed element is used to connect the rod power elements, mainly made of composite materials and having sections with an external thread at their ends.
Заявленный элемент изготавливают в промышленных условиях на оборудовании производства композитных изделий.The claimed element is manufactured in industrial conditions on the equipment for the production of composite products.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006122707/12A RU2317892C1 (en) | 2006-06-27 | 2006-06-27 | Composite connecting element with an integral inner thread |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006122707/12A RU2317892C1 (en) | 2006-06-27 | 2006-06-27 | Composite connecting element with an integral inner thread |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2317892C1 true RU2317892C1 (en) | 2008-02-27 |
Family
ID=39278889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006122707/12A RU2317892C1 (en) | 2006-06-27 | 2006-06-27 | Composite connecting element with an integral inner thread |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2317892C1 (en) |
-
2006
- 2006-06-27 RU RU2006122707/12A patent/RU2317892C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI526586B (en) | Quasi-isotropic three-dimensional preform and method of making thereof | |
RU2518378C2 (en) | Fibrous composite and method of its production | |
RU2008119094A (en) | COMBINED THREE-DIMENSIONAL WOVEN / MULTILAYER STANDS FOR COMPOSITE CONSTRUCTIONS | |
US5665451A (en) | Textile insert for producing a fibrous composite material and fibrous composite material comprising such a textile insert | |
WO2014097666A1 (en) | High-strength fiber wire material, and composite material containing said high-strength fiber wire material | |
CN108474148B (en) | Preform with integral gap filler | |
JP6367911B2 (en) | EPTFE fiber sleeve capable of self-winding and method of construction thereof | |
US10900522B2 (en) | Self-lubricating composite friction part | |
US20180251979A1 (en) | Truss structure | |
US9481948B2 (en) | Robust pre-impregnated yarn for manufacturing textile composites | |
RU2678945C1 (en) | Conveyor belt | |
RU2017131528A (en) | REINFORCING FIBROUS STRUCTURE FOR PARTS FROM COMPOSITE MATERIAL WITH A LARGE RANGE OF THICKNESS | |
JP6700615B2 (en) | Fiber structure and fiber reinforced composite material | |
US10584491B2 (en) | Truss structure | |
RU2317892C1 (en) | Composite connecting element with an integral inner thread | |
JP7337051B2 (en) | Three-dimensional woven preform with omega-shaped reinforcement | |
KR101384996B1 (en) | Glass fiber code for structural strengthening | |
KR20180111925A (en) | Weaving of multi-layered products using multiple warped and trapezoidal rows | |
RU2019139875A (en) | Fiber-Reinforced 3D Weaving Weave and Manufacturing Method | |
JP2011073402A (en) | Preform of fiber-reinforced composite material and method for manufacturing the same | |
KR101206942B1 (en) | Kinitted fabric for strengthening the fiber glass reinforced plastic and the fiber glass reinforced plastic used thereof | |
RU2309848C1 (en) | Composite threaded joining member | |
CN111207250A (en) | High-impact-resistance reinforced fiber composite woven winding pultrusion pipe and manufacturing method thereof | |
CN115369539B (en) | Woven inhaul cable and manufacturing method thereof | |
US6641904B1 (en) | Profiled bar and use and method for its production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090628 |