RU2350818C2 - Адаптер в виде сетчатой оболочки вращения конической формы из полимерных композиционных материалов - Google Patents
Адаптер в виде сетчатой оболочки вращения конической формы из полимерных композиционных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2350818C2 RU2350818C2 RU2007112335/06A RU2007112335A RU2350818C2 RU 2350818 C2 RU2350818 C2 RU 2350818C2 RU 2007112335/06 A RU2007112335/06 A RU 2007112335/06A RU 2007112335 A RU2007112335 A RU 2007112335A RU 2350818 C2 RU2350818 C2 RU 2350818C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ribs
- zones
- spiral
- shelves
- mesh shell
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения в частности к оболочечным конструкциям из полимерных композиционных материалов, и может быть использовано при создании корпусов или отсеков-адаптеров летательных аппаратов, применяемых в ракетной и авиационной технике. Техническим результатом изобретения является создание конструкции с повышенной надежностью ее работы. Адаптер содержит верхнюю и нижнюю кольцевые полки с множеством пересекающихся спиральных и кольцевых ребер из однонаправленных полимерных волокон и силовые элементы из слоистого пластика, скрепленные послойно с ребрами, расположенные в локальных зонах с перекрытием ячеек между ребрами, локальные зоны расположены, в свою очередь, в зонах приложения к одной из полок сосредоточенных усилий Q, и в этих зонах сосредоточено от 40 до 60% спиральных ребер, выполненных с расстоянием между собой в 2-4 раза меньшим, чем это расстояние для остальных спиральных ребер, с образованием из ромбических минимального размера ячеек массивов, примыкающих к полке и перекрытых слоистым пластиком силовых элементов. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к оболочечным конструкциям из полимерных композиционных материалов, и может быть использовано при создании корпусов или отсеков-адаптеров летательных аппаратов, применяемых в ракетной и авиационной технике.
Известна сетчатая оболочечная конструкция по а.с. СССР № 1620761, F16L 9/12, 1991 г.
Известна сетчатая оболочечная конструкция по патенту RU № 2169306 С2 МПК7 F16L 9/12 от 06.09.99 г.
Известна сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов конической формы, образованная множеством пересекающихся спиральных и кольцевых ребер из перекрещивающихся лент из однонаправленных нитей, скрепленных полимерным связующим, в которой спиральные и кольцевые ребра имеют полки из мелкоячеистого материала (патент РФ № 2107622, МПК6 В32В 3/12, 1998).
Известна сетчатая оболочка вращения из композиционных материалов конической формы, образованная множеством пересекающихся спиральных и кольцевых ребер из перекрещивающихся лент из однонаправленных нитей, скрепленных полимерным связующим по патенту RU № 2153419 С1 МПК7 F16L 9/12 от 10.03.99 г.
Известен адаптер в виде сетчатой оболочки вращения из композиционных материалов конической формы, образованный множеством пересекающихся спиральных и кольцевых ребер из слоев перекрещивающихся лент с соответственно ориентированными в них однонаправленными высокомодульными нитями, скрепленных полимерным связующим (патент РФ № 2083371, МПК6 В32В 3/12, 1997).
Известен адаптер в виде сетчатой оболочки вращения из композиционных материалов конической формы, выполненный из пересекающихся лент (патент США № 3940891, НКИ 52-82, 1976).
Известен адаптер в виде сетчатой оболочки вращения из композиционных материалов конической формы, образованный множеством пересекающихся спиральных и кольцевых ребер из слоев перекрещивающихся лент с соответственно ориентированными в них однонаправленными высокомодульными нитями, скрепленных полимерным связующим, с усилением спиральных ребер в локальных зонах, по патенту RU № 2148496 С2 МПК7 В32В 3/12 от 19.07.1999 г.
Также известен адаптер в виде сетчатой оболочки вращения конической формы из полимерных композиционных материалов по патенту RU № 2189907 С2 МПК7 В32В 3/12 от 26.06.2000 г., содержащий верхнюю и нижнюю кольцевые полки с множеством пересекающихся спиральных, обоих направлений, и кольцевых ребер из однонаправленных полимерных волокон и силовые элементы из слоистого пластика, скрепленные послойно с ребрами, расположенные в локальных зонах с перекрытием ячеек между ребрами.
Недостатком известного адаптера является низкая надежность его работы из-за недостаточной оптимизации и низкой жесткости конструкции, а также его большая масса при стыковке верхней его полкой с отсеком изделия, предусматривающей воздействие на полку сосредоточенных усилий, например через кронштейны. В этом случае полка должна иметь максимальную жесткость, что ведет к значительному увеличению ее массы, и, кроме того, в силовых элементах должно быть заделано максимальное количество спиральных ребер, что также ведет к значительному их утяжелению.
Известная конструкция, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату, выбрана в качестве прототипа.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание конструкции с повышенной надежностью ее работы.
Технический результат, который может быть достигнут при решении поставленной задачи, заключается в повышении надежности работы адаптера за счет оптимизации конструкции и повышения ее жесткости, а также снижения массы.
Поставленная задача с достижением технического результата решается тем, что адаптер в виде сетчатой оболочки вращения конической формы из композиционных материалов содержит верхнюю и нижнюю кольцевые полки с множеством пересекающихся спиральных, обоих направлений, и кольцевых ребер из однонаправленных полимерных волокон и силовые элементы из слоистого пластика, скрепленные послойно с ребрами, расположенные в локальных зонах с перекрытием ячеек между ребрами, при этом в соответствии с изобретением локальные зоны расположены, в свою очередь, в зонах приложения к одной из полок сосредоточенных усилий и в этих зонах сосредоточено от 40 до 60% спиральных ребер, выполненных с расстоянием между собой в 2-4 раза меньшим, чем для остальных спиральных ребер, с образованием из ромбических минимального размера ячеек массивов, примыкающих к полке и перекрытых слоистым пластиком силовых элементов.
Отличительными признаками изобретения являются следующие:
- локальные зоны расположены в зонах приложения к одной из полок сосредоточенных усилий - признак существенный, предусматривает новое взаимное расположение элементов, направлен на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы конструкции за счет ее оптимизации и повышения жесткости;
- в этих зонах сосредоточено от 40 до 60% спиральных ребер - признак существенный, предусматривает новое взаимное расположение элементов, направлен на решение поставленной задачи с достижением технического результата, так как исследованиями установлено, что заявленная доля спиральных ребер, являющихся несущими для сосредоточенных усилий, дает наибольший эффект оптимизации конструкции, следовательно, признак направлен на повышение надежности работы устройства;
- выполненных с расстоянием между собой в 2-4 раза меньшим, чем для остальных спиральных ребер - признак существенный, предусматривает новое взаимное расположение элементов и новое соотношение размеров, направлен на решение поставленной задачи с достижением технического результата - доказательство существенности признака аналогично предыдущему;
- с образованием из ромбических минимального размера ячеек массивов, примыкающих к полке и перекрытых слоистым пластиком силовых элементов - признак существенный, предусматривает наличие новых элементов, новое взаимное расположение элементов и их новую форму, направлен на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение надежности работы конструкции за счет ее оптимизации, повышения жесткости и снижения массы за счет снижения массы силовых элементов и одной из полок, так как силовые элементы являются местом установки силовых кронштейнов, то есть местом приложения сосредоточенных усилий, а также узлом заделки спиральных ребер, являющихся несущими для сосредоточенных усилий.
Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением технических результатов. Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных решениях не обнаружено, что характеризует соответствие технического решения критерию «новизна».
Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением технических результатов и характеризует предложенные технические решения существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами. Данные технические решения являются результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по повышению надежности работы сетчатых адаптеров без использования известных проектировочных решений, рекомендаций, материалов и обладают неочевидностью, что свидетельствует об их соответствии критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретений поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид адаптера, на фиг.2 - вид на локальную зону.
Адаптер в виде сетчатой оболочки вращения конической формы из композиционных материалов содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 кольцевые полки с множеством пересекающихся спиральных 3, обоих направлений, и кольцевых 4 ребер из однонаправленных полимерных волокон и силовые элементы 5 из слоистого пластика, скрепленные послойно с ребрами 3 и 4, расположенные в локальных зонах 6 с перекрытием ячеек 7 между ребрами 3 и 4. Локальные зоны 6 расположены, в свою очередь, в зонах приложения к одной из полок сосредоточенных усилий Q, и в этих зонах сосредоточено от 40 до 60% спиральных ребер 3, выполненных с расстоянием 8 между собой в 2-4 раза меньшим, чем это расстояние 9 для остальных спиральных ребер 3, с образованием из ромбических минимального размера ячеек 10 массивов, примыкающих к полке 1 и перекрытых слоистым пластиком силовых элементов 5.
Как вариант исполнения верхняя полка 1 адаптера выполнена диаметром 1700 мм, высота адаптера 1000 мм, конусность сетчатой оболочки 23°. Оболочка выполнена из спиральных 3 ребер обоих направлений и кольцевых 4 ребер сечением 18 мм × 7 мм. Угол подъема спиралей 16°. В узлах пересечений 11 ребра 3 и 4 скреплены послойно с образованием монолитной конструкции из однонаправленных углеродных волокон, пропитанных эпоксисодержащим связующим. Сосредоточенные усилия Q передаются на оболочку через четыре кронштейна 12, закрепленных на силовых элементах 5, расположенных в локальных зонах 6. Сетчатая оболочка выполнена из 136 спиральных ребер 3 обоих направлений, из них 64 ребра расположены на расстоянии 54 мм друг от друга в локальных зонах 6, а остальные - на расстоянии 162 мм друг от друга между локальными зонами.
Работает адаптер следующим образом. Сосредоточенные усилия Q передаются на оболочку через четыре кронштейна 12, закрепленных на силовых элементах 5, расположенных в локальных зонах 6. Усилия Q воспринимаются верхней полкой 1 и, благодаря ее податливости за счет снижения ее массы, через силовые элементы 5 ребрами 3 локальной зоны 6. На остальные ребра 3 усилие передается через сдеформированную полку 1 и узлы пересечения 11, в том числе и с кольцевыми ребрами 4, и воспринимается нижней полкой 2. Благодаря заявленному расположению ребер 3 и предложенному выполнению элементов конструкции действующие напряжения в ребрах 3 и 4 значительно выравниваются при общем снижении массы конструкции.
Таким образом, использование изобретения позволит создать адаптер с повышенной надежностью его работы и снижением массы, что и подтверждает использование по назначению. Осуществимость изобретения подтверждена положительными результатами испытаний образцов и фрагментов конструкций, разработка и изготовление которых полностью основаны на представленном описании. В связи с этим новое техническое решение соответствует и критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.
Claims (1)
- Адаптер в виде сетчатой оболочки вращения конической формы из композиционных материалов, содержащий верхнюю и нижнюю кольцевые полки с множеством пересекающихся спиральных, обоих направлений, и кольцевых ребер из однонаправленных полимерных волокон и силовые элементы из слоистого пластика, скрепленные послойно с ребрами, расположенные в локальных зонах с перекрытием ячеек между ребрами, отличающийся тем, что локальные зоны расположены, в свою очередь, в зонах приложения к одной из полок сосредоточенных усилий и в этих зонах сосредоточено от 40 до 60% спиральных ребер, выполненных с расстоянием между собой в 2-4 раза меньшим, чем для остальных спиральных ребер, с образованием из ромбических минимального размера ячеек массивов, примыкающих к полке и перекрытых слоистым пластиком силовых элементов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007112335/06A RU2350818C2 (ru) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | Адаптер в виде сетчатой оболочки вращения конической формы из полимерных композиционных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007112335/06A RU2350818C2 (ru) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | Адаптер в виде сетчатой оболочки вращения конической формы из полимерных композиционных материалов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007112335A RU2007112335A (ru) | 2008-10-10 |
| RU2350818C2 true RU2350818C2 (ru) | 2009-03-27 |
Family
ID=39927456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007112335/06A RU2350818C2 (ru) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | Адаптер в виде сетчатой оболочки вращения конической формы из полимерных композиционных материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2350818C2 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483927C2 (ru) * | 2011-05-27 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Пластик" | Адаптер в виде подкрепленной оболочки вращения конической формы из полимерных композиционных материалов |
| RU2560768C1 (ru) * | 2014-02-18 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Оболочка из композиционных материалов |
| RU2584731C1 (ru) * | 2014-12-12 | 2016-05-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Способ изготовления приборного конического отсека летательного аппарата из полимерных композитов и приборный конический отсек летательного аппарата из полимерных композитов |
| RU2587709C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-06-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Способ изготовления приборного конического отсека летательного аппарата из полимерных композитов и приборный отсек летательного аппарата из полимерных композитов |
| RU200003U1 (ru) * | 2020-06-03 | 2020-10-01 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
| RU2749468C1 (ru) * | 2020-12-15 | 2021-06-11 | Акционерное общество "Центр перспективных разработок" | Адаптер для нескольких полезных нагрузок в виде оболочки из полимерных композиционных материалов |
| RU212849U1 (ru) * | 2022-04-01 | 2022-08-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Адаптер конический космического аппарата |
-
2007
- 2007-04-04 RU RU2007112335/06A patent/RU2350818C2/ru active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2483927C2 (ru) * | 2011-05-27 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Пластик" | Адаптер в виде подкрепленной оболочки вращения конической формы из полимерных композиционных материалов |
| RU2560768C1 (ru) * | 2014-02-18 | 2015-08-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Оболочка из композиционных материалов |
| RU2584731C1 (ru) * | 2014-12-12 | 2016-05-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Способ изготовления приборного конического отсека летательного аппарата из полимерных композитов и приборный конический отсек летательного аппарата из полимерных композитов |
| RU2587709C1 (ru) * | 2015-02-10 | 2016-06-20 | Открытое акционерное общество Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения | Способ изготовления приборного конического отсека летательного аппарата из полимерных композитов и приборный отсек летательного аппарата из полимерных композитов |
| RU200003U1 (ru) * | 2020-06-03 | 2020-10-01 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнёва" | Силовая конструкция корпуса космического аппарата |
| RU2749468C1 (ru) * | 2020-12-15 | 2021-06-11 | Акционерное общество "Центр перспективных разработок" | Адаптер для нескольких полезных нагрузок в виде оболочки из полимерных композиционных материалов |
| RU212849U1 (ru) * | 2022-04-01 | 2022-08-11 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Адаптер конический космического аппарата |
| RU218366U1 (ru) * | 2022-08-16 | 2023-05-23 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Адаптер конический космического аппарата |
| RU218843U1 (ru) * | 2022-08-30 | 2023-06-14 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Адаптер конический космического аппарата |
| RU216207U1 (ru) * | 2022-10-06 | 2023-01-23 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" | Адаптер конический космического аппарата легкого класса |
| RU215544U1 (ru) * | 2022-10-24 | 2022-12-16 | Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" им. академика М.Ф. Решетнёва" | Шпангоут адаптера конического для космического аппарата легкого класса |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007112335A (ru) | 2008-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2350818C2 (ru) | Адаптер в виде сетчатой оболочки вращения конической формы из полимерных композиционных материалов | |
| US8426010B2 (en) | Structural element | |
| EP2188077B1 (en) | Panel structure | |
| CN1982698A (zh) | 风力涡轮机转子叶片 | |
| RU2384460C2 (ru) | Сетчатая оболочка в виде тела вращения из композиционных материалов | |
| US20210339499A1 (en) | Composite materials and structures | |
| RU2312790C1 (ru) | Способ изготовления элементов планера самолета из полимерных композиционных материалов, оправка для осуществления способа изготовления планера самолета и элементы планера самолета из полимерных материалов | |
| CN102086697A (zh) | 楼板通孔模板装置 | |
| RU196827U1 (ru) | Силовая конструкция корпуса космического аппарата | |
| WO2019112760A3 (en) | Structures and components having composite unit cell matrix construction | |
| RU2116934C1 (ru) | Нервюра из композиционных материалов (варианты) и устройство для изготовления ее плоской реберно-ячеистой структуры | |
| KR20110026725A (ko) | 초고층 건물의 구조 시스템 | |
| WO2022132228A1 (en) | Composite materials and structures | |
| CN103314168A (zh) | 用于建筑物壁或者容器壁的保护系统 | |
| CN201826440U (zh) | 一种塑料拉伸菱形网状结构材料 | |
| JP2013544989A (ja) | リング状部分を含む鋳造用補強要素およびかかる補強要素を用いた補強材 | |
| RU2483927C2 (ru) | Адаптер в виде подкрепленной оболочки вращения конической формы из полимерных композиционных материалов | |
| RU2434748C2 (ru) | Труба-оболочка из композиционного материала | |
| RU176806U1 (ru) | Изогридная (сетчатая) хвостовая балка вертолета, изготовленная из композиционных материалов | |
| RU2531108C1 (ru) | Оболочка из композиционных материалов | |
| RU183464U1 (ru) | Триаксиальная сетчатая конструкция из композиционного материала | |
| KR101830014B1 (ko) | 복합 구조 부품의 제조 방법, 복합 구조 부품, 그리고 풍력 발전 설비 | |
| RU2189907C2 (ru) | Адаптер в виде сетчатой оболочки вращения из композиционных материалов | |
| RU212849U1 (ru) | Адаптер конический космического аппарата | |
| EP3371392B1 (en) | Insulated trellis mat |