SU1100111A1 - Способ изготовлени слоистых изделий из композиционных материалов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий укладку пропитанных св зующим нитей по пери (Л метру расположенных на заданном рассто нии друг от друга соосных колец с образованием цилиндрической поверхности, сближение колец с одновременным их поворотом в противоположные стороны относительно общей оси и термообработку полученной заготовки дл  ее фиксировани , отличающийс  тем, что, с целью получени  шпангоутов и повышени  их качества, укладку пропитанных св зующим нитей осуществл ют обмоткой колец П-образного профил , повернутых полками навстречу друг другу, с образованием концентрических цилиндрических поверхностей, а после термообработки на полученный каркас наматывают остальные спиральные слои до образовани  необходимой толщины заготовки и ее отверждают.

Description

Изобретение относитс  к производству изделий из композиционных материалов типа шпангоута и может быть использовано в различных отрасл х промышленности.

Известен способ изготовлени  слоистых шпангоутов, состо щий в наслаивании композиционного материала на враш.ающуюс  оправку с последующей его термообработкой на оправке, съемом с оправки и механической обработкой под требуемый размер 1.

Недостатком изготовленных таким образом шпангоутов  вл етс  их низкое качество .

Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности  вл етс  способ изготовлени  слоистых изделий из композиционных материалов, включающий укладку пропитанных св зующим нитей по пери метру расположенных на заданном рассто нии друг от друга соосных колец с образованием цилиндрической поверхности, сближение колец с одновременным их поворотом в противоположные стороны относительно общей оси и термообработку полученной заготовки дл  ее фиксировани  2.

Известный способ не позвол ет получить изделие типа шпангоута с замкнутым профилем , имеющим внутреннюю гипербологическую поверхность.

Целью изобретени   вл етс  получение шпангоутов и повышение их качества.

Эта цель достигаетс  тем, что согласно способу, включающему укладку пропитанных св зующим нитей по периметру расположенных на заданном рассто нии друг от друга соосных колец с образованием цилиндрической поверхности, сближение колец с одновременным их поворотом в противоположные стороны относительно общей оси и термообработку полученной заготовки дл  ее фиксировани , укладку пропитанных св зующим нитей осуществл ют обмоткой колец П-образного профил , повернутых полками навстречу друг другу, с образованием концентрических цилиндрических поверхностей , а после термообработки на полученный каркас наматывают остальные спиральные слои до образовани  необходимой толщины заготовки и ее отверждают.

На фиг. 1 показано расположение кольцевых элементов оправки во врем  нанесени  витков окружного сло ; на фиг. 2 - изображение шпангоута с повернутым слоем, образующим гиперболическую поверхность; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение на фиг. 4.

Оправка состоит из соосных колец верхнего 1 и нижнего 2 П-образного профил  с полками 3, расположенных на заданном рассто нии друг от друга посредством стоек с цилиндрической 4 и эллиптической 5 част ми , а также шейкой 6 и хвостовиком 7, причем цилиндрическа  часть 4 стойки входит в эллиптическую щель 8 кольца 1, хвостовик 7 входит в отверстие 9.

Способ осуществл ют следующим образом .

С начала на верхнем 1 и нижнем 2 кольцах с угловым шагом 45°, череду  друг с другом, сверл т отверсти  9 и прорезают щели 8. Причем щели прорезают таким образом , чтобы больша  ось эллиптической

. щели совпадала с направлением укладки материала 10, т. е. меридиональной плоскостью . Затем кольцо 2 выставл ют горизонтально , чтобы торцы его полок 3 были сверху. В прорезанные отверсти  9 и щели 8 устанавливают одинаковые металлические стойки, имеющих длину более чем в 2 раза превышающую щирину полок кольца, вставл   цилиндрические хвостовики 7 в отверсти  9, а концы 4 в продолговатые щели 8. При этом стойки став т так, чтобы больша  ось их эллиптического сечени  была перпендикул рна меридиональной плоскости колец 1 и 2. Далее на эти стойки, соблюда  те же самые услови , устанавливают второе кольцо 1, но только уже вниз торцами поЛок 3. Оба кольца 1 и 2 св зывают

5 друг с другом ниткой или проволокой в нескольких местах. Изготовленную таким образом оправку обматывают на торонамоточном станке окружным слоем однонаправленного незаполимеризованного композиционного материала 10. Скрепл ющую кольца 1 и 2

0 нитку или проволоку снимают вблизи от плоскости вращени  шпул рника.

После окончани  намотки окружного сло  (фиг. 1) металлические стойки поог чередно поворачивают вокруг своей оси на 90° таким образом, чтобы оси их эллиптических сечений совпали с ос ми аналогичных эллиптических щелей 8 на боковых стенках колец 1 и 2, а затем, раздвинув нити намотанного сло  и выдвинув стойки

0 из оправки до момента по влени  их средней цилиндрической шейки 4, еще раз поворачивают их на 90°. Далее кольца 1 и 2 поворачивают в противоположные стороны до тех пор, пока последние ее соприкоснутс  торцами полок 3. При этом, обеспечива  нат жение в витках повернутого сло  11 (фиг. 2), прижимают повернутые кольца 1 и 2 друг к другу. По окончании этой операции снимают стойки, оп ть повернув на 90°, и, раздвинув материал 10, вынимают

Q из оправки через эллиптические щели 8 в боковых стенках колец.

Повернутый слой 11 фиксируют при помощи 1 агрева в печи. В результате на внутреннем кольце шпангоута образуетс  поверхность конкретного однополостного ги5 перболоида, описываемого выражением

Х)У,2 - координаты точек гиперболической поверхности; Б и соответственно ширина внутреннего кольца шпангоута и угол наклона на нем витков спиральной намотки к плос-кости , перпендикул рной оси враш,ени  гиперболоида; К - радиус линии пересечени  гиперболоида с боковыми поверхност ми шпангоута.

После полимеризации (повернутого сло ) торонамоточном станке под расчетными

углами .осушествл ют намотку остальных спиральных слоев и (провод т повторную полимеризацию всех намотанных слоев. Таким образом, применение предлагаемого способа изготовлени  слоистого шпангоута с гиперболической поверхностью по внутреннему посадочному кольцу позвол ет укладывать силовые спиральные с.лои армируюшего наполнител  на жесткое основание, способствует увеличению плотности и монолитности материала на данном участке и, как следствие, повышению прочности и качества самого слоистого шпангоута.

фиа.З

888881 888888Sgi 8 Cfluf- 5

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий укладку пропитанных связующим нитей по пери- фи?/ метру расположенных на заданном расстоянии друг от друга соосных колец с образованием цилиндрической поверхности, сближение колец с одновременным их поворотом в противоположные стороны относительно общей оси и термообработку 'полученной заготовки для ее фиксирования, отличающийся тем, что, с целью получения шпангоутов и повышения их качества, укладку пропитанных связующим нитей осуществляют обмоткой колец П-образного профиля, повернутых полками навстречу друг другу, с образованием концентрических цилиндрических поверхностей, а после гермообработки на полученный каркас наматывают остальные спиральные слои до образования необходимой толщины заготовки и ее отверждают.

   -SU „„1100111