RU2388601C2 - Method to produce negative curvature jackets - Google Patents
Method to produce negative curvature jackets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2388601C2 RU2388601C2 RU2007142800/12A RU2007142800A RU2388601C2 RU 2388601 C2 RU2388601 C2 RU 2388601C2 RU 2007142800/12 A RU2007142800/12 A RU 2007142800/12A RU 2007142800 A RU2007142800 A RU 2007142800A RU 2388601 C2 RU2388601 C2 RU 2388601C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- negative curvature
- frame
- shell
- rings
- disks
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Moulds, Cores, Or Mandrels (AREA)
- Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки пластмасс, а именно к изготовлению оболочек отрицательной кривизны из различных термопластов (полиэтилена, ПВХ-а, оргстекла-ПММА, ПК-поликарбоната, ПТФЭ-а и др.).The invention relates to the field of plastics processing, namely the manufacture of shells of negative curvature from various thermoplastics (polyethylene, PVC-a, plexiglass-PMMA, PC-polycarbonate, PTFE-a, etc.).
Может быть использовано в архитектуре и строительстве, а также в научно-исследовательских целей в машиностроении.It can be used in architecture and construction, as well as for research purposes in mechanical engineering.
Для образования различных форм оболочек подана заявка на изобретение: «Оболочковая конструкция и способ ее изготовления» №2005140852/11 от 10.07.2007, в которой оболочковая конструкция, содержащая каркас из связанных между собой продольных и поперечных армирующих элементов, монолитно скрепленных газонаполненным материалом, образующим оболочку заданной кривизны, отличается тем, что оболочка имеет дополнительный формообразующий слой, скрепленный с каркасом.For the formation of various forms of shells, an application was filed for an invention: “Shell structure and method of its manufacture” No. 2005140852/11 of 07/10/2007, in which the shell structure comprising a frame of interconnected longitudinal and transverse reinforcing elements, integral with gas-filled material, forming the shell of a given curvature, characterized in that the shell has an additional forming layer bonded to the frame.
Недостатком такого способа является многосложность этапов изготовления оболочки:The disadvantage of this method is the complexity of the steps of manufacturing the shell:
- каркас собирается из продольных и поперечных армирующих элементов;- the frame is assembled from longitudinal and transverse reinforcing elements;
- армирующие элементы монолитно скрепляются газонаполненным материалом;- reinforcing elements are monolithically fastened with gas-filled material;
- будущая оболочка снабжается дополнительным формообразующим слоем, прикрепленным к каркасу.- the future shell is provided with an additional forming layer attached to the frame.
Недостатком такого способа является также большая материалоемкость:The disadvantage of this method is also the high material consumption:
- наличие продольных и поперечных армирующих элементов;- the presence of longitudinal and transverse reinforcing elements;
- монолитно скрепляющий газонаполненный материал;- monolithically fastening gas-filled material;
- дополнительная формообразующая оснастка.- additional forming equipment.
Подана заявка на изобретение №94030083 от 11.08.1994 на тему: «Опалубка для возведения оболочек криволинейной формы и способ ее изготовления».An application was filed for invention No. 94030083 of 08/11/1994 on the topic: "Formwork for the construction of shells of a curved shape and the method of its manufacture."
По данной заявке сыпучий материал, например песок, укладывают на основание, а поверхности песка задают требуемую кривизну. Затем песок увлажняют жидкостью (водой) и внутрь песка, через теплообменник, пропускают холод. Жидкость замерзает, и опалубочная поверхность становится прочной и твердой, способной воспринять нагрузку от накладываемого на нее бетона оболочки. Распалубка производится путем размораживания воды.According to this application, bulk material, such as sand, is laid on the base, and the required curvature is set on the surface of the sand. Then the sand is moistened with liquid (water) and cold is passed into the sand through the heat exchanger. The liquid freezes, and the formwork surface becomes strong and solid, able to absorb the load from the concrete shell applied to it. Formwork is done by thawing water.
Недостатки такого способа следующие:The disadvantages of this method are as follows:
- поверхности песка невозможно придать требуемую кривизну - песок осыплется, а в случае увлажнения, поверхность будет напоминать лунную - со следами метеоритов;- the surface of the sand cannot be given the required curvature - the sand will crumble, and if moistened, the surface will resemble the moon - with traces of meteorites;
- пропускание холода замедлит процесс твердения бетона; как известно, на заводах ЖБИ бетон твердеет под действием горячего пара.- passing cold will slow down the hardening process of concrete; As is known, in concrete plants concrete hardens under the influence of hot steam.
Имеется заявка на изобретение №93018659 «Опалубка регулируемой кривизны и способ ее изготовления» от 08.04.1993.There is an application for invention No. 93018659 "Formwork of adjustable curvature and a method for its manufacture" from 08.04.1993.
Изобретение относится к строительству. Для создания опалубки, обладающей простотой в изготовлении и распалубке, опалубка содержит гибкие упругие нити и установленные на них опалубочные щиты. На опалубочные щиты опирается гибкая оболочка, на которую укладывают бетонную смесь. Гибкие упругие нити закреплены на опорах. Опалубку выводят в рабочее положение путем натяжения гибких упругих нитей на опорахThe invention relates to construction. To create a formwork with ease of manufacture and formwork, the formwork contains flexible elastic threads and formwork panels installed on them. A flexible shell is supported on the formwork panels, on which the concrete mixture is laid. Flexible elastic threads are fixed on supports. The formwork is brought into working position by tensioning flexible elastic threads on the supports
Недостатки следующие:The disadvantages are as follows:
- сложность конструкции опалубки: гибкие нити с установленными на них опалубочными щитами; сверху щитов гибкая оболочка, а затем только укладывается бетонная смесь;- the complexity of the formwork design: flexible threads with formwork panels installed on them; a flexible shell on top of the shields, and then only concrete mix is laid;
- длительность технологического процесса изготовления оболочки: закрепление гибких нитей с возможностью регулировки их натяжения; укладка опалубочных щитов; укладка бетонной смеси по гибкой оболочке (видимо, по мягкой прорезиненной).- the duration of the manufacturing process of the shell: fixing flexible threads with the ability to adjust their tension; laying shuttering boards; laying concrete mixture on a flexible shell (apparently, on soft rubberized).
Имеется патент РФ №2255864 от 10.07.2005. «Способ изготовления ребристых оболочек отрицательной кривизны».There is a patent of the Russian Federation No. 22585864 dated 10.07.2005. "A method of manufacturing ribbed shells of negative curvature."
По данному способу два листа термопласта (ориентированный и обычный) зажимаются между элементами двойного каркаса (по изобретению двойные арочные элементы) и нагреваются до высокоэластического состояния. В результате распалубки получаются две оболочки: верхняя с гладкой поверхностью, а нижняя - с ребрами.According to this method, two sheets of thermoplastic (oriented and ordinary) are clamped between the elements of the double frame (according to the invention, double arched elements) and are heated to a highly elastic state. As a result of the formwork, two shells are obtained: the upper one with a smooth surface, and the lower one with ribs.
Недостатки изобретения заключаются в следующем:The disadvantages of the invention are as follows:
- каркас предполагается двойным - для зажима обоих листов термопласта (обычного и термоусадочного), что увеличивает дороговизну способа (лишний элемент каркаса и зажимные приспособления) и добавляет лишний технологический этап - процесс зажима;- the frame is supposed to be double - for clamping both sheets of thermoplastic (conventional and heat-shrinkable), which increases the high cost of the method (extra frame element and clamping devices) and adds an extra technological step - the clamping process;
Прототипом данной заявки является изобретение по авторскому свидетельству №625231 от 26.07.1997 года, М.кл. G09B 23/00The prototype of this application is the invention according to copyright certificate No. 625231 of July 26, 1997, M.cl. G09B 23/00
«Способ моделирования поверхностей объемных тел»."The method of modeling the surfaces of volumetric bodies."
Оболочку выполняют из термоусадочной полиэтиленовой пленки, а после прижатия ее к каркасу нагревают до 100°С в течение 1-2 мин, охлаждают и снимают с каркаса.The shell is made of heat-shrinkable plastic film, and after pressing it to the frame is heated to 100 ° C for 1-2 minutes, cooled and removed from the frame.
Способ моделирования осуществляют следующим образом:The simulation method is as follows:
- заготовку вырезают из плоского полотнища и зажимают в каркасе;- the workpiece is cut from a flat panel and clamped in a frame;
- после этого пленку с каркасом нагревают до 100°С в течение 1-2 минут.- after that, the film with the frame is heated to 100 ° C for 1-2 minutes.
При остывании размягченная пленка, стремясь сократить площадь своей поверхности, принимает искривленную форму. После снятия искривленной стенки с каркаса модель готова и м.б. легко переформирована.When cooling, the softened film, trying to reduce its surface area, takes a curved shape. After removing the curved wall from the frame, the model is ready and m. easily reformed.
Такой способ изготовления моделей (оболочек) обладает следующими недостатками:This method of manufacturing models (shells) has the following disadvantages:
- каркас 2, для изготовления моделей 1 является неразъемным, а цельным (по чертежу), следовательно, съем готовых моделей (оболочек) является проблематичным, а иногда и невозможным (исходя из практического опыта авторов);- frame 2, for the manufacture of models 1 is integral, and integral (according to the drawing), therefore, the removal of finished models (shells) is problematic and sometimes impossible (based on the practical experience of the authors);
- применение для моделирования только заготовок из плоского полотнища термоусадочной полиэтиленовой пленки значительно ограничивает класс полимеров, где кроме ПЭ имеются и другие термопласты, такие как ПВХ, ПММА, полистирол, поликарбонат и др.;- the use for modeling only blanks from a flat panel of heat-shrinkable polyethylene film significantly limits the class of polymers, where in addition to PE there are other thermoplastics such as PVC, PMMA, polystyrene, polycarbonate, etc .;
- невозможность получения герметичности внутреннего объема моделей, т.к. модели изготавливаются из плоских полотнищ;- the impossibility of obtaining the tightness of the internal volume of the models, because models are made of flat panels;
- потребность в зажимных устройствах 3, что предполагает дороговизну данного способа и лишний технологический процесс.- the need for clamping devices 3, which implies the high cost of this method and an extra process.
Изобретение направлено на изготовление оболочек отрицательной кривизны.The invention is directed to the manufacture of shells of negative curvature.
Результат достигается тем, что в способе изготовления оболочек отрицательной кривизны, включающем укладку и закрепление термоусадочного термопласта в пространственном каркасе и совместного нагрева каркаса с термопластом, отличающемся тем, что трубчатый элемент термоусадочного термопласта сначала нагревается с одного конца до высокоэластического состояния и при этом зажимает верхнее кольцо каркаса, затем нагревается до высокоэластического состояния с другого конца, зажимая в себе нижнее кольцо (хотя нагрев может быть осуществлен одновременно с обоих концов), а затем с зажатыми обоими кольцами, скрепленными разборным сердечником, вся система вновь нагревается до начала высокоэластического состояния средней части будущей оболочки отрицательной кривизны.The result is achieved in that in a method for manufacturing shells of negative curvature, including laying and securing a heat-shrinkable thermoplastic in a spatial frame and co-heating the frame with a thermoplastic, characterized in that the tubular element of the heat-shrinkable thermoplastic is first heated from one end to a highly elastic state and at the same time clamps the upper ring the frame, then heats up to a highly elastic state from the other end, clamping the lower ring in itself (although heating can be carried out by at both ends), and then with both rings clamped together by a collapsible core, the entire system is again heated to the beginning of a highly elastic state of the middle part of the future shell of negative curvature.
Способ отличается тем, что каркас разбирается путем вывинчивания стержней с разборного сердечника, а готовая оболочка остается с двумя кольцами (верхним и нижним). Отличается и тем, что оболочка отрицательной кривизны с двумя зажатыми кольцами подвергается внутреннему давлению (пневмо- или гидро) для статических механических испытаний.The method is characterized in that the frame is disassembled by unscrewing the rods from the collapsible core, and the finished shell remains with two rings (upper and lower). It also differs in that the shell of negative curvature with two clamped rings is subjected to internal pressure (pneumatic or hydro) for static mechanical tests.
Способ изготовления оболочек отрицательной кривизны поясняется чертежами, где на фиг.1 цифрами обозначено: 1 - штрихпунктирной линией термоусадочный трубчатый элемент в исходном состоянии, сплошной линией - отформованная оболочка, 2 - правое и левое кольца из жесткого материала (например, сталь, алюминий или др) с внутренней резьбой, 3 - стержни (правый и левый) с наружной резьбой по всей длине из жесткого материала (из стали, алюминия или др.), 4 - жесткий металлический разборный сердечник с внутренней резьбой из стали или алюминия.A method of manufacturing shells of negative curvature is illustrated by drawings, where in Fig. 1 the numbers indicate: 1 - dotted line shrink tubular element in the initial state, the solid line is the molded shell, 2 - the right and left rings of hard material (for example, steel, aluminum or other ) with an internal thread, 3 - rods (right and left) with an external thread along the entire length of rigid material (steel, aluminum or others), 4 - a rigid metal collapsible core with an internal thread of steel or aluminum.
На фиг.2 показана готовая оболочка отрицательной кривизны, в данном случае, в форме катеноида.Figure 2 shows the finished shell of negative curvature, in this case, in the form of a catenoid.
Как известно, из катеноида путем механических воздействий (резки вдоль образующей) можно получить геликоид, а также несколько других самостоятельных оболочек отрицательной кривизны способом резки вдоль, поперек или по произвольной кривой.As is known, a helicoid, as well as several other independent shells of negative curvature by cutting along, across, or along an arbitrary curve, can be obtained from a catenoid by mechanical influences (cutting along a generatrix).
Способ изготовления оболочек отрицательной кривизны из термоусадочных трубчатых элементов осуществляется в следующей последовательности:A method of manufacturing shells of negative curvature from heat-shrink tubular elements is carried out in the following sequence:
- собирается пространственно-жесткий каркас, состоящий из двух колец с внутренней резьбой 2 и двух стержней с наружной резьбой 3, соединенных через разборный сердечник с внутренней резьбовой нарезкой 4;- a space-rigid frame is assembled, consisting of two rings with an internal thread 2 and two rods with an external thread 3 connected through a collapsible core with an internal thread 4;
- на пространственно-жесткий каркас, состоящий из элементов 2, 3, 4, надевается термоусадочный трубчатый элемент 1, причем трубчатый элемент 1, выполняется с напуском на оба конца на величину, равную 1/5 (ориентировочно) диаметра колец 2;- on a spatially rigid frame consisting of elements 2, 3, 4, a heat-shrink tubular element 1 is put on, and the tubular element 1 is made with an inlet on both ends by an amount equal to 1/5 (approximately) the diameter of the rings 2;
- оба конца системы, состоящей из элементов 1, 2, 3, включая внутренние части, на небольшую глубину (ориентировочно на 4-5 мм), одновременно или поочередно подвергаются нагреву до достижения термоусадочным трубчатым элементом 1 высокоэластического состояния;- both ends of the system, consisting of elements 1, 2, 3, including internal parts, to a shallow depth (approximately 4-5 mm), are simultaneously or alternately heated until the heat-shrink tubular element 1 reaches a highly elastic state;
- при достижении термоусадочным трубчатым элементом 1 высокоэластического состояния, трубчатый элемент 1 на обоих концах, начинает сокращать площадь своей поверхности, герметично и жестко обхватывает правое и левое кольца 2, при этом полностью срабатывают термоусадочные свойства;- when the heat-shrink tubular element 1 reaches a highly elastic state, the tubular element 1 at both ends begins to reduce its surface area, tightly and rigidly wraps around the right and left rings 2, while the heat-shrink properties are fully activated;
- далее подвергается нагреву средняя часть системы, состоящей из элементов 1, 2, 3, 4; при этом средняя часть термоусадочного трубчатого элемента 1, достигая высокоэластического состояния, сокращая площадь своей поверхности, воспринимает форму оболочки отрицательной кривизны, в частности форму катеноида или близкую к ней;- then the middle part of the system consisting of elements 1, 2, 3, 4 is subjected to heating; the middle part of the heat-shrink tubular element 1, reaching a highly elastic state, reducing its surface area, perceives the shape of the shell of negative curvature, in particular the shape of the catenoid or close to it;
- при этом процессе отработавшие концы (правый и левый) трубчатого термоусадочного элемента 1, захватившие герметично и жестко правое и левое кольца 2, служат в качестве зажимов при образовании в средней части оболочки отрицательной кривизны.- in this process, the spent ends (right and left) of the tubular heat-shrinkable element 1, which sealed tightly and rigidly the right and left rings 2, serve as clamps when negative curvature is formed in the middle part of the shell.
Технико-экономические преимущества предлагаемого изобретения состоят в следующем:Technical appraisal and economic advantages of the invention are as follows:
- отпадает необходимость в каких-либо зажимных приспособлениях для крепления термоусадочного трубчатого элемента к каркасу;- there is no need for any clamping devices for attaching the heat-shrink tubular element to the frame;
- готовая оболочка легко снимается с каркаса путем вывинчивания стержней с сердечника и обрезки отработавшихся концов трубчатого элемента 1;- the finished shell is easily removed from the frame by unscrewing the rods from the core and trimming the spent ends of the tubular element 1;
- создается возможность получения оболочки отрицательной кривизны со внутренним герметичным пространством в случае заглушения в обоих кольцах резьбовых отверстий;- it creates the possibility of obtaining a shell of negative curvature with an internal sealed space in the case of plugging in both rings of threaded holes;
- в случае заглушения резьбового отверстия только у одного кольца и установки входного ниппеля у другого кольца для подачи воздуха или воды, создается возможность для проведения испытаний оболочки на механическую прочность.- in the case of plugging a threaded hole in only one ring and installing an inlet nipple in another ring to supply air or water, it becomes possible to test the sheath for mechanical strength.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007142800/12A RU2388601C2 (en) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | Method to produce negative curvature jackets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007142800/12A RU2388601C2 (en) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | Method to produce negative curvature jackets |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007142800A RU2007142800A (en) | 2009-05-27 |
RU2388601C2 true RU2388601C2 (en) | 2010-05-10 |
Family
ID=41022802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007142800/12A RU2388601C2 (en) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | Method to produce negative curvature jackets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2388601C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456159C1 (en) * | 2011-02-18 | 2012-07-20 | Николай Николаевич Хлудов | Method of producing shaped shells from tubular workpiece, |
RU2728063C1 (en) * | 2020-01-31 | 2020-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Method of fabricating covers of tent hypar roofs |
-
2007
- 2007-11-19 RU RU2007142800/12A patent/RU2388601C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456159C1 (en) * | 2011-02-18 | 2012-07-20 | Николай Николаевич Хлудов | Method of producing shaped shells from tubular workpiece, |
RU2728063C1 (en) * | 2020-01-31 | 2020-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) | Method of fabricating covers of tent hypar roofs |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007142800A (en) | 2009-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jin et al. | An exact solution for the free vibration analysis of laminated composite cylindrical shells with general elastic boundary conditions | |
KR101359827B1 (en) | Composite panel and method of producing same | |
US11167395B2 (en) | Constant force expansion lattice | |
Okumura et al. | Effect of geometrical imperfections on swelling-induced buckling patterns in gel films with a square lattice of holes | |
US3495629A (en) | Method and device for covering pipefittings | |
RU2388601C2 (en) | Method to produce negative curvature jackets | |
KR101855817B1 (en) | Gimbal interchange stand and its manufacturing method | |
ATE494131T1 (en) | DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING FIBER REINFORCED COMPOSITE STRUCTURES | |
Bordiga et al. | Dynamics of prestressed elastic lattices: Homogenization, instabilities, and strain localization | |
JP3909081B1 (en) | Method for producing concrete structure and formwork structure | |
RU2013114723A (en) | FORMATION OF SEALED AREAS ON TAPE AND TAPE CONTAINING SUCH AREAS | |
KR20160092994A (en) | Stand-off clamp for pipeline repair | |
HRP20141082T1 (en) | Energy and weight efficient building block, manufacturing and application process thereof | |
KR100989438B1 (en) | Corrugation coupling band including sheet | |
HRP20210369T1 (en) | Element for developing aquatic fauna and flora, and man-made habitat device comprising at least one such element | |
KR100625895B1 (en) | Heat-shrinkable connecting pipe | |
JP2671600B2 (en) | Molding method for fiber reinforced plastic | |
JP6126854B2 (en) | Method and apparatus for managing concrete strength of concrete structures | |
AU2016201921B2 (en) | Methods of internally insulating a fluted core sandwich structure | |
JP2019098704A5 (en) | How to join composite materials | |
KR20160066503A (en) | Pipe rehabilitation method | |
US3995688A (en) | Air-to-air heat exchanger | |
JP5921626B2 (en) | Multi-layer mold for casting concrete and method for producing concrete structure using the multi-layer mold | |
RU2012125161A (en) | MIDDLE LAYER PANEL AND METHOD FOR PRODUCING IT | |
KR101782049B1 (en) | METHOD AND STRUCTURE FOR JOINING Glass Fiber Reinforced Plastic composite PIPE and METHOD FOR JOINING Glass Fiber Reinforced Plastic composite STRUCTURE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100415 |