RU2567172C1 - Соединение оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической концевой деталью - Google Patents
Соединение оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической концевой деталью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2567172C1 RU2567172C1 RU2014125353/13A RU2014125353A RU2567172C1 RU 2567172 C1 RU2567172 C1 RU 2567172C1 RU 2014125353/13 A RU2014125353/13 A RU 2014125353/13A RU 2014125353 A RU2014125353 A RU 2014125353A RU 2567172 C1 RU2567172 C1 RU 2567172C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- connection
- metal part
- composite
- longitudinal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к изделиям из композитных материалов и может быть использовано для соединения композитной оболочки с металлической концевой деталью, например с втулкой или фланцем. Соединение оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической деталью включает заложение армирующих волокон в канавки металлической детали. Наружная поверхность металлической детали выполнена в виде конуса, обращенного меньшим диаметром в сторону основной части оболочки. На конической поверхности металлической детали образована спиральная канавка, в которую уложен краевой жгут оболочки, состоящий из пучка окружных армирующих волокон. При этом продольные или перекрестные армирующие волокна оболочки огибают краевой жгут. Изобретение позволяет повысить прочность соединения при обеспечении повышения технологичности деталей и узлов, составляющих конструкцию соединения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к изделиям из композитных материалов и может использоваться в устройстве соединения оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической концевой деталью, например с втулкой или фланцем.
Известно соединение оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической концевой деталью согласно патенту 2063874 (опубл. 20.07.96). На поверхности сопряжения металлической детали с оболочкой вдоль окружности выполнены щелевые радиусные канавки, отстоящие друг от друга на расстоянии менее двух радиусов канавки. В канавках закладываются продольные армирующие волокна композитной оболочки. Недостатком данного устройства является высокая трудоемкость изготовления, так как процесс намотки практически не поддается механизации и требует ручного труда.
Известны конструктивно-технологические варианты организации концевых заделок и элементов соединений, описанные в книге Цыплакова О.Г. Конструирование изделий из композиционно-волокнистых материалов (Ленинград, Машиностроение, 1984 г., стр. 51-52, табл. 2.2). Наиболее близким к заявляемому устройству является соединение с резьбовыми элементами на концевой металлической детали, выбранное в качестве прототипа. При формовании оболочки в канавку закладываются армирующие волокна в виде тканей, нитей или ровингов, причем один и тот же слой непрерывного волокна многократно изгибается по профилю каждого из витков резьбовой канавки. Недостатком этого соединения является низкая прочность соединения, нагруженного осевой растягивающей силой. Известно, что в подобных резьбовых соединениях максимально нагружаются только концевые витки, а остальные витки нагружаются в меньшей степени и, значит, используются неэффективно. Неравномерность распределения усилий по виткам резьбы многократно усиливается при сопряжении металлической детали с оболочкой из композиционно-волокнистого материала из-за несовместимости осевых деформаций металлического и композитного перешейков вдоль шага резьбы в связи со значительно меньшим модулем упругости композиционно-волокнистого материала.
Настоящее изобретение относится к соединению оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической деталью, включающему заложение армирующих волокон в канавки металлической детали. Предлагаемое новое техническое решение решает задачу повышения прочности соединения при обеспечении высокой технологичности конструкции.
Для достижения указанного технического результата наружная поверхность металлической детали выполнена в виде конуса, обращенного меньшим диаметром в сторону основной части оболочки, на конической поверхности металлической детали образована спиральная канавка, в которую уложен краевой жгут оболочки, состоящий из пучка окружных армирующих волокон, при этом продольные или перекрестные армирующие волокна оболочки огибают краевой жгут. Профиль осевого сечения канавки может быть выполненным с расширением по мере углубления канавки.
Таким образом, отличительными признаками предлагаемого соединения от известного прототипа являются:
1. Коническая форма наружной поверхности металлической детали, обращенная меньшим диаметром в сторону основной части оболочки.
2. Наличие на наружной поверхности металлической детали спиральной канавки.
3. Закладывание в спиральную канавку краевого жгута оболочки, состоящего из пучка окружных армирующих волокон
4. Огибание продольными или перекрестными волокнами краевого жгута.
Дополнительным отличительным признаком является расширение канавки по мере ее углубления.
Благодаря наличию этих признаков обеспечивается более прочное и высокотехнологичное соединение металлической детали с оболочкой из композиционно-волокнистого материала.
Заявляемое изобретение пояснено чертежами.
На фиг. 1 показано продольное сечение соединения металлической детали с оболочкой из композиционно-волокнистого материала. На наружной конической поверхности металлической детали 1 образована спиральная канавка 2. В композитной оболочке имеются продольные или перекрестные слои 3, которые огибают краевой жгут 4, уложенный в спиральную канавку 2.
На фиг. 2 изображен элемент спиральной канавки и показано расположение в нем краевого жгута 4 и продольных или перекрестных волокон оболочки 3. Краевой жгут состоит из пучка окружных волокон 5, заложенных в спиральную канавку 2 металлической детали 1. Продольные или перекрестные слои 3 огибают в канавке 2 краевой жгут 4. В показанном варианте исполнения спиральная канавка в ее поперечном сечении выполнена с расширением по мере ее углубления.
Благодаря новым конструктивным признакам соединения в каждый виток спиральной канавки 2 закладывается самостоятельный слой 3 продольной или перекрестной арматуры. Продольные волокна в каждом слое огибают только один виток окружных волокон, стянутых в краевой жгут 4. Поэтому слои 3 имеют относительную самостоятельность осевой деформации при нагружении соединения за счет их сдвигов друг от друга. При этом происходит более равномерное перераспределение осевой нагрузки по виткам спиральной канавки 2 и, следовательно, повышение несущей способности соединения.
Площадь поперечного сечения краевого жгута 4 приближена к площади продольного сечения канавки 2. Благодаря этому, продольные или перекрестные волокна, составляющие слой 3 и огибающие краевой жгут 4, вытеснены к стенкам канавки и приобретают закономерную конфигурацию с определенным радиусом петли, что также способствует повышению прочности соединения.
При осевом нагружении продольных волокон на окружных витках возникает распорная сила, направленная радиально по направлению увеличения радиуса. Форма канавки с ее расширением по мере углубления препятствует выдергиванию краевого жгута из канавки.
Преимущество предлагаемого решения заключается также в повышении производительности изготовления конструкции и высокой технологичности конструкции. Весь набор толщины продольных или перекрестных волокон происходит за минимальное время, поскольку число оборотов при намотке совпадает с числом витков спиральной канавки. Кроме того, процесс изготовления поддается механизации и автоматизации.
Claims (2)
1. Соединение оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической деталью, включающее заложение армирующих волокон в канавки металлической детали, отличающееся тем, что наружная поверхность металлической детали выполнена в виде конуса, обращенного меньшим диаметром в сторону основной части оболочки, на конической поверхности металлической детали образована спиральная канавка, в которую уложен краевой жгут оболочки, состоящий из пучка окружных армирующих волокон, при этом продольные или перекрестные армирующие волокна оболочки огибают краевой жгут.
2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что в продольном сечении канавки имеется расширение по мере ее углубления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014125353/13A RU2567172C1 (ru) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | Соединение оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической концевой деталью |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014125353/13A RU2567172C1 (ru) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | Соединение оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической концевой деталью |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2567172C1 true RU2567172C1 (ru) | 2015-11-10 |
Family
ID=54536916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014125353/13A RU2567172C1 (ru) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | Соединение оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической концевой деталью |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2567172C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5062914A (en) * | 1988-12-29 | 1991-11-05 | Areospatiale | Method for affixing a metallic tip to a tube made of composite wound material |
US5322580A (en) * | 1992-04-24 | 1994-06-21 | United Technologies Corporation | Bonding of thermoset composite structures to metal structures |
RU96113649A (ru) * | 1996-06-28 | 1998-09-10 | Научно-производственное предприятие "Машпроект" | Способ изготовления композитной трубы с металлическими наконечниками и композитная труба металлическими наконечниками |
RU2166145C1 (ru) * | 1999-11-02 | 2001-04-27 | Кашин Сергей Михайлович | Труба из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением и способ ее изготовления (варианты) |
RU2375174C1 (ru) * | 2008-06-09 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество "САФИТ" | Способ изготовления изделия трубчатой формы (варианты) и изделие трубчатой формы (варианты) |
RU2410594C1 (ru) * | 2009-09-04 | 2011-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром Трансгаз Ставрополь" | Концевое соединение эластичного трубопровода |
RU2439418C1 (ru) * | 2010-07-19 | 2012-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром Трансгаз Ставрополь" | Устройство концевого соединения эластичного трубопровода |
-
2014
- 2014-06-23 RU RU2014125353/13A patent/RU2567172C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5062914A (en) * | 1988-12-29 | 1991-11-05 | Areospatiale | Method for affixing a metallic tip to a tube made of composite wound material |
US5322580A (en) * | 1992-04-24 | 1994-06-21 | United Technologies Corporation | Bonding of thermoset composite structures to metal structures |
RU96113649A (ru) * | 1996-06-28 | 1998-09-10 | Научно-производственное предприятие "Машпроект" | Способ изготовления композитной трубы с металлическими наконечниками и композитная труба металлическими наконечниками |
RU2166145C1 (ru) * | 1999-11-02 | 2001-04-27 | Кашин Сергей Михайлович | Труба из композиционных материалов для транспортирования газообразных и жидких продуктов под высоким давлением и способ ее изготовления (варианты) |
RU2375174C1 (ru) * | 2008-06-09 | 2009-12-10 | Закрытое акционерное общество "САФИТ" | Способ изготовления изделия трубчатой формы (варианты) и изделие трубчатой формы (варианты) |
RU2410594C1 (ru) * | 2009-09-04 | 2011-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром Трансгаз Ставрополь" | Концевое соединение эластичного трубопровода |
RU2439418C1 (ru) * | 2010-07-19 | 2012-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром Трансгаз Ставрополь" | Устройство концевого соединения эластичного трубопровода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017528627A (ja) | 高強度ワンタッチ鉄筋カプラー | |
KR20120111948A (ko) | 복합 연결 로드의 제조 방법, 및 이러한 방법에 따라 제조된 연결 로드 | |
RU2497675C2 (ru) | Способ изготовления конструктивной детали из композитного материала с огранической матрицей и деталь, изготавливаемая указанным способом | |
RU2012134996A (ru) | Опрессованный соединитель и сборочный узел для композитных кабелей и способы их изготовления и использования | |
EP2910596A1 (en) | Reinforcing fiber/resin fiber composite for production of continuous-fiber-reinforced thermoplastic resin composite material and process for manufacturing same | |
RU2567172C1 (ru) | Соединение оболочки из композиционно-волокнистого материала с металлической концевой деталью | |
US20130105079A1 (en) | Method for producing a mechanical member from composite material, having an improved mechanical performance under traction-compression and bending | |
RU2536996C2 (ru) | Способ и установка для изготовления стеклопластикового профиля для использования в качестве армирующего элемента для упрочнения стенки горной выработки | |
JP6067164B1 (ja) | 通線器およびワイヤ部材 | |
US10221570B2 (en) | Anchorage device | |
EA201100788A1 (ru) | Стержень периодического профиля из композиционного волокнистого материала и способ его изготовления | |
WO2013146692A1 (ja) | パイプおよびパイプの製造方法 | |
JP6578217B2 (ja) | 鉄筋連結装置 | |
US20230012652A1 (en) | Connection element, method for manufacturing a connection element and related installation kit | |
US11655636B2 (en) | Reinforcing body and method for its manufacturing | |
KR101455716B1 (ko) | 노즐의 회전에 의한 단면내 다종 섬유 배치 변경기능의 섬유보강폴리머 보강근 제조용 성형노즐, 이를 이용한 섬유보강폴리머 보강근의 제조방법 및 제조장치 | |
CN102056718A (zh) | 强化的涂有金刚石的电缆及其制造方法 | |
RU2309848C1 (ru) | Композитный резьбовой соединительный элемент | |
WO2016009208A1 (en) | End fittings for fibre reinforced polymer matrix composite pipes | |
RU2285187C2 (ru) | Способ изготовления стеклопластиковой секции трубопровода | |
US9180626B2 (en) | Fibre-wound structures with reinforcement ribs | |
RU2730123C1 (ru) | Способ изготовления трубы из композиционного материала с кольцевым подкреплением | |
EP2243992B1 (en) | High pressure pipe coupling construction | |
RU2017110226A (ru) | Трансмиссионный вал и способ его изготовления | |
JP7268956B2 (ja) | 曲管の製造方法、これに使用する型用管部材、及び曲管 |