RU2549730C2 - Тяга управления толкающе-тянущего типа из пластика, армированного углеродными волокнами - Google Patents
Тяга управления толкающе-тянущего типа из пластика, армированного углеродными волокнами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2549730C2 RU2549730C2 RU2012150456/11A RU2012150456A RU2549730C2 RU 2549730 C2 RU2549730 C2 RU 2549730C2 RU 2012150456/11 A RU2012150456/11 A RU 2012150456/11A RU 2012150456 A RU2012150456 A RU 2012150456A RU 2549730 C2 RU2549730 C2 RU 2549730C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubular body
- carbon fiber
- adapter
- tubular casing
- external
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
- F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
- F16C7/026—Constructions of connecting-rods with constant length made of fibre reinforced resin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/21—Elements
- Y10T74/2142—Pitmans and connecting rods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Springs (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к тяге управления толкающе-тянущего типа, обеспечивающей управление и механическую опору и применяемой в самолетостроении. Тяга управления содержит переходник, имеющий металлический трубчатый конец, а также внутренний трубчатый корпус и внешний трубчатый корпус, изготовленные из пластика, армированного углеродными волокнами (углепластика). Внешний трубчатый корпус снаружи по конусу охватывает с геометрическим замыканием металлический конец переходника, а внутренний трубчатый корпус изнутри с геометрическим замыканием соединен с металлическим концом переходника. Внутренний трубчатый корпус в зоне контакта с внешним трубчатым корпусом покрыт с внешней стороны слоем эластомера, разделяющим их и обеспечивающим защитный и демпфирующий эффект. Достигается снижение веса, устойчивость к внешним повреждениям, сохранность неизменной жесткости и прочности, а также передачи усилий как в направлении растяжения, так и в направлении сжатия после внешнего повреждения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к тяге управления толкающе-тянущего типа, обеспечивающей управление и механическую опору и применяемой в самолетостроении. Такие тяги также можно использовать в машиностроении и автомобилестроении.
Как правило, указанные тяги управления толкающе-тянущего типа, по существу, содержат трубчатый корпус, на каждом конце которого предусмотрен переходник, предназначенный для монтажа указанной тяги. Такие тяги управления толкающе-тянущего типа обеспечивают передачу как растягивающих, так и сжимающих усилий. Обычно трубчатый корпус таких тяг изготавливают из металлических материалов, например из нержавеющей стали, алюминия или титана. Однако корпусы, изготовленные из указанных материалов, обладают недостатком, особенно существенным для самолетостроения, который заключается в том, что они имеют слишком большой вес. Указанный недостаток сводит на нет преимущество таких металлических трубчатых корпусов, состоящее в их устойчивости к внешним повреждениям. В результате, для изготовления тяг управления толкающе-тянущего типа (особенно применяемых в самолетостроении) стали использовать более легкие материалы, например, пластики, армированные углеродными волокнами (т.е. углепластики). Тяги управления толкающе-тянущего типа, изготовленные из углепластиков, хорошо известны. Однако известные тяги содержат исключительно однослойные трубчатые корпусы, непосредственно соединенные с переходником по прямой линии. Такая конструкция тяги лишь частично удовлетворяет требованиям, предъявляемым в авиационной промышленности. В частности, согласно весьма жестким директивам по проведению испытаний, принятым в авиационной промышленности, тяги управления толкающе-тянущего типа должны обеспечивать выполнение заданных функций даже при внешних повреждениях и в требуемой мере передавать как растягивающие, так и сжимающие усилия. Однако известные однослойные трубчатые корпусы из углепластика могут соответствовать указанным требованиям лишь при выполнении их с увеличенными размерами. Это, в свою очередь, приводит к упомянутому выше недостатку - увеличению веса конструкции.
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить тяги управления толкающе-тянущего типа из такого композитного материала и такой конструкции, которые бы позволили решить проблему значительного веса и отличались при этом устойчивостью к внешним повреждениям (ударам). Кроме того, предлагаемые тяги даже после внешнего повреждения (удара) должны сохранять по существу неизменную жесткость и прочность и обеспечивать передачу усилий как в направлении растяжения, так и в направлении сжатия. В настоящем изобретении указанная задача решена следующим образом.
При испытаниях нагрузочной способности выяснилось, что в случае ударного повреждения трубчатого корпуса, изготовленного из углепластика, способность тяги выдерживать растягивающие нагрузки практически не меняется, при этом ее способность выдерживать сжимающие нагрузки, напротив, ухудшается существенно. Таким образом, для тех частей трубчатого корпуса, которые подвергаются сжимающей нагрузке, следует обеспечить особую защиту от ударных воздействий. При этом неожиданным оказалось, что для решения указанной задачи весьма эффективна следующая многослойная структура, отличающаяся от структуры известных однослойных трубчатых корпусов тяг управления толкающе-тянущего типа из углепластика.
На фиг.1 схематично показан трубчатый корпус из углепластика.
На фиг.2 показано, что трубчатый корпус предлагаемой тяги управления толкающе-тянущего типа содержит две трубки, изготовленные из углепластика, а именно внешнюю трубку 1 и внутреннюю трубку 2, соединенные с металлической насадкой переходника 4 (предпочтительно с вильчатым наконечником, резьбовой втулкой или другим характерным для таких переходников концевым элементом).
На фиг.3 подробно показана многослойная структура предлагаемой тяги.
Указанные внешний трубчатый корпус 1 и внутренний трубчатый корпус 2 из углепластика соединены с металлическим концом переходника 4 путем геометрического замыкания так, что внешний трубчатый корпус 1 находится поверх металлической насадки переходника в виде сходящей на конус трубки. При этом внутренний трубчатый корпус 2 расположен под металлическим концом переходника. Указанный внешний трубчатый корпус 1 предназначен для передачи растягивающих усилий, а указанный внутренний трубчатый корпус 2 служит для передачи сжимающих усилий. Подобная раздельная передача растягивающих и сжимающих усилий обеспечивается благодаря наличию конической поверхности между трубчатым корпусом 1 и металлическим концом переходника. Конические поверхности между металлическим концом переходника 4 и внешним трубчатым корпусом 1 воспринимают силы, возникающие при растяжении, в то время как внутренний трубчатый корпус 2 воспринимает силы сжатия. Однако, как показывает опыт, повреждение трубчатого корпуса из углепластика оказывает большее влияние на способность тяги передавать или воспринимать сжимающие усилия, чем на ее способность передавать или воспринимать растягивающие усилия. В результате, необходимо обеспечить особую защиту для тех частей тяги управления толкающе-тянущего типа, которые подвергаются воздействию сжимающих усилий, то есть для внутреннего трубчатого корпуса 2 из углепластика. Указанная защита обеспечивается благодаря тому, что внешний и внутренний трубчатые корпусы 1 и 2, изготовленные из углепластика, отделены друг от друга тонким слоем 3 эластомера. Таким образом, удается обеспечить защиту внутреннего трубчатого корпуса 2 от повреждений, возникающих из-за внешних воздействий (ударов).
Если металлические концы переходника изготовлены из алюминия, то для предотвращения коррозии указанные концы необходимо изолировать относительно трубчатых корпусов из углепластика, используя слой стекловолокна.
В качестве материала для трубчатого корпуса использован композит, состоящий из углепластика и эластомера. В данном случае для тех частей внутреннего трубчатого корпуса 2, которые подвергаются сжимающим нагрузкам, можно использовать трубки, изготовленные методом мокрой намотки или намотки препрегов (предварительно пропитанных волокон), методом пультрузии, методом инжекции смолы в закрытую форму (RTM) с применением реактопластов или термопластов. Из-за конструктивных особенностей внешний трубчатый корпус 1 из углепластика, подвергающийся воздействию растягивающих нагрузок, можно изготовить только методом мокрой намотки или намотки препрегов. В качестве эластомера предпочтительно использован силиконовый каучук.
Согласно настоящему изобретению тяги управления толкающе-тянущего типа из углепластика предпочтительно изготавливают в процессе следующих технологических операций и в следующей последовательности.
Сначала изготавливают внутренний трубчатый корпус 2 методом мокрой намотки или намотки препрегов (предварительно пропитанных волокон), методом пультрузии или методом инжекции смолы в закрытую форму (RTM) с применением реактопластов или термопластов. Затем на трубчатый корпус 2 вулканизируют слой 3 эластомера. Далее устанавливают и выравнивают металлический конец переходника 4. После этого методом мокрой намотки или намотки препрегов изготавливают внешний трубчатый корпус 1, прикрепляя и наматывая его на металлический конец переходника.
НОМЕРА ПОЗИЦИЙ
1 - внешний трубчатый корпус
2 - внутренний трубчатый корпус
3 - слой эластомера
4 - переходник.
Claims (2)
1. Тяга управления толкающе-тянущего типа, содержащая по меньшей мере один переходник (4), имеющий металлический трубчатый конец, а также внутренний трубчатый корпус и внешний трубчатый корпус, изготовленные из пластика, армированного углеродными волокнами (углепластика), причем внешний трубчатый корпус (1) из углепластика снаружи по конусу охватывает с геометрическим замыканием металлический конец переходника (4), а внутренний трубчатый корпус (2) из углепластика изнутри с геометрическим замыканием соединен с металлическим концом переходника (4),
отличающаяся тем, что внутренний трубчатый корпус (2) из углепластика в зоне контакта с внешним трубчатым корпусом (1) из углепластика покрыт с внешней стороны слоем (3) эластомера, который, таким образом, расположен между внутренним трубчатым корпусом (2) и внутренней стороной внешнего трубчатого корпуса (1), разделяя их и обеспечивая защитный и демпфирующий эффект.
отличающаяся тем, что внутренний трубчатый корпус (2) из углепластика в зоне контакта с внешним трубчатым корпусом (1) из углепластика покрыт с внешней стороны слоем (3) эластомера, который, таким образом, расположен между внутренним трубчатым корпусом (2) и внутренней стороной внешнего трубчатого корпуса (1), разделяя их и обеспечивая защитный и демпфирующий эффект.
2. Тяга по п.1, отличающаяся тем, что многослойная, по меньшей мере трехслойная, структура трубчатого корпуса, содержащего внешний трубчатый корпус (1) из углепластика, воспринимающий растягивающую нагрузку, внутренний трубчатый корпус (2) из углепластика, воспринимающий сжимающую нагрузку, и слой (3) эластомера, расположенный между указанными трубчатыми корпусами (1, 2), обеспечивает возможность раздельного восприятия растягивающих и сжимающих нагрузок, что позволяет защитить внутренний трубчатый корпус (2) указанной тяги, воспринимающий сжимающие нагрузки, от повреждений в результате внешних воздействий (ударов).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202010006303.5 | 2010-04-30 | ||
| DE202010006303U DE202010006303U1 (de) | 2010-04-30 | 2010-04-30 | Zug-Druck-Stange aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff |
| PCT/EP2011/002095 WO2011134644A2 (de) | 2010-04-30 | 2011-04-27 | Zug-druck-stange aus kohlenstofffaserverstärktem kunststoff |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012150456A RU2012150456A (ru) | 2014-06-10 |
| RU2549730C2 true RU2549730C2 (ru) | 2015-04-27 |
Family
ID=42629279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012150456/11A RU2549730C2 (ru) | 2010-04-30 | 2011-04-27 | Тяга управления толкающе-тянущего типа из пластика, армированного углеродными волокнами |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9157470B2 (ru) |
| EP (1) | EP2564081B1 (ru) |
| JP (1) | JP5778252B2 (ru) |
| BR (1) | BR112012027699B1 (ru) |
| CA (1) | CA2797550C (ru) |
| DE (1) | DE202010006303U1 (ru) |
| RU (1) | RU2549730C2 (ru) |
| WO (1) | WO2011134644A2 (ru) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5878963B2 (ja) * | 2013-11-18 | 2016-03-08 | 富士重工業株式会社 | 供試体及び電流測定方法 |
| US9981692B2 (en) | 2015-06-10 | 2018-05-29 | Ford Global Technologies, Llc | Carbon fiber reinforced polymer assembly |
| US10556673B2 (en) * | 2016-06-27 | 2020-02-11 | Goodrich Corporation | Manufacturing method of polymer composite/metal load transfer joint for landing gear |
| EP3382220B1 (en) | 2017-03-31 | 2020-12-09 | Crompton Technology Group Limited | Composite structural component with tension/compression mechanical joint |
| DE102018213322A1 (de) | 2018-08-08 | 2020-02-13 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrpunktlenker für ein Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs |
| WO2020233808A1 (de) * | 2019-05-22 | 2020-11-26 | Gmt Gummi-Metall-Technik Gmbh | Zug-druck-stange, verfahren zur herstellung einer zug-druck-stange und verwendung einer zug-druck-stange |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4469730A (en) * | 1982-12-30 | 1984-09-04 | The Boeing Company | Composite base structure and end fitting joint and method |
| FR2645070A3 (fr) * | 1989-04-04 | 1990-10-05 | Hembert Claude | Elements de structure en materiau composite a pieces extremes de fixation, en metal et son procede de fabrication |
| RU2135382C1 (ru) * | 1993-10-06 | 1999-08-27 | АББ Даймлер-Бенц Транспортацион (Дойчланд) Гмбх | Соединительный узел в виде работающей на растяжение-сжатие штанги для рельсовых транспортных средств |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3362252A (en) * | 1965-10-21 | 1968-01-09 | Bendix Corp | Redundant connecting link |
| US4038885A (en) * | 1974-11-26 | 1977-08-02 | Messerschmitt-Bolkow-Blohm Gmbh | Connecting element for a part of fiber-reinforced plastic |
| US4353268A (en) * | 1976-03-10 | 1982-10-12 | Avions Marcel Dassault-Breguet Aviation | Connecting rods |
| JPS58193922A (ja) * | 1982-05-06 | 1983-11-11 | Honda Motor Co Ltd | 駆動用シヤフト及びその製造方法 |
| JPS5950216A (ja) * | 1982-09-16 | 1984-03-23 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化合成樹脂製駆動軸とその製造方法 |
| GB2165026A (en) * | 1984-09-26 | 1986-04-03 | Jose A Avila | Composite torsion link |
| JPH0610215Y2 (ja) * | 1987-07-04 | 1994-03-16 | 新日本航空整備株式会社 | プラスチツク管用継手 |
| JPS6474315A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-20 | Mazda Motor | Propeller shaft made of frp for vehicle |
| US20050044984A1 (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-03 | Jones Brian H. | Reinforced tension and compression reacting strut and method of making same |
| US8414724B2 (en) * | 2006-12-02 | 2013-04-09 | The Boeing Company | Composite tube having cobonded end fittings and method of making same |
-
2010
- 2010-04-30 DE DE202010006303U patent/DE202010006303U1/de not_active Expired - Lifetime
-
2011
- 2011-04-27 JP JP2013506536A patent/JP5778252B2/ja active Active
- 2011-04-27 CA CA2797550A patent/CA2797550C/en active Active
- 2011-04-27 EP EP11752459.5A patent/EP2564081B1/de active Active
- 2011-04-27 US US13/695,055 patent/US9157470B2/en active Active
- 2011-04-27 RU RU2012150456/11A patent/RU2549730C2/ru active
- 2011-04-27 BR BR112012027699-9A patent/BR112012027699B1/pt active IP Right Grant
- 2011-04-27 WO PCT/EP2011/002095 patent/WO2011134644A2/de active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4469730A (en) * | 1982-12-30 | 1984-09-04 | The Boeing Company | Composite base structure and end fitting joint and method |
| FR2645070A3 (fr) * | 1989-04-04 | 1990-10-05 | Hembert Claude | Elements de structure en materiau composite a pieces extremes de fixation, en metal et son procede de fabrication |
| RU2135382C1 (ru) * | 1993-10-06 | 1999-08-27 | АББ Даймлер-Бенц Транспортацион (Дойчланд) Гмбх | Соединительный узел в виде работающей на растяжение-сжатие штанги для рельсовых транспортных средств |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2564081B1 (de) | 2015-01-21 |
| BR112012027699A2 (pt) | 2016-08-16 |
| RU2012150456A (ru) | 2014-06-10 |
| EP2564081A2 (de) | 2013-03-06 |
| JP2013525149A (ja) | 2013-06-20 |
| WO2011134644A3 (de) | 2011-12-29 |
| JP5778252B2 (ja) | 2015-09-16 |
| CA2797550C (en) | 2016-08-30 |
| BR112012027699B1 (pt) | 2020-12-15 |
| WO2011134644A2 (de) | 2011-11-03 |
| US20130276574A1 (en) | 2013-10-24 |
| CA2797550A1 (en) | 2011-11-03 |
| DE202010006303U1 (de) | 2010-08-19 |
| US9157470B2 (en) | 2015-10-13 |
| WO2011134644A4 (de) | 2012-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2549730C2 (ru) | Тяга управления толкающе-тянущего типа из пластика, армированного углеродными волокнами | |
| US20180208302A1 (en) | Composite components made of heat-curing resins and elastomers | |
| AU2009201335B2 (en) | Device | |
| SE455221B (sv) | Rorformig halkropp av fiberarmerad plast for overforande av tryck-, drag, boj- och torsionskrafter | |
| US20080160236A1 (en) | Structural Reinforcement System | |
| US20100122606A1 (en) | Tie rod and force transmitting assembly for a tie rod | |
| US20160025173A1 (en) | Hybrid spring device | |
| US11703078B2 (en) | Fiber composite strut | |
| US20230160505A1 (en) | Composite connectors and methods of manufacturing the same | |
| CA2586394A1 (en) | Fiber reinforced rebar | |
| US10532518B2 (en) | Hybrid metallic/composite joint with enhanced performance | |
| CN103343841B (zh) | 一种玻璃钢管道 | |
| JP6558185B2 (ja) | 桁構造体 | |
| RU2552982C1 (ru) | Корпус личинки | |
| RU2135382C1 (ru) | Соединительный узел в виде работающей на растяжение-сжатие штанги для рельсовых транспортных средств | |
| US11231060B2 (en) | Hybrid tension/transverse compression structural joint | |
| RU2805651C2 (ru) | Стойка из волокнистого композиционного материала | |
| CN206093230U (zh) | 一种不易损坏的玻璃钢管道 | |
| DE102016211562A1 (de) | Koppelstange für einen Wankstabilisator | |
| Prabhakar et al. | Experimental Studies on Composite Shell and Metal Composite Threaded Joint, Subjected to Internal Hydraulic Pressure | |
| CN103758983A (zh) | 传动装置 |