SU1645722A2

SU1645722A2 - Support frame of composite material

Info

Publication number: SU1645722A2
Application number: SU894682678A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Викторович Мерзляков; Владимир Николаевич Виноградов; Вадим Михайлович Овчинников; Виктор Владимирович Логинов
Original assignee: Предприятие П/Я А-3611
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1991-04-30

Abstract

Изобретение относитс к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента дл подкреплени цилиндрических сооружений. Цель изобретени повышение прочности и надежности конструкции за счет обеспечени возможности размещени поперечного набора стрингеров . Опорный шпангоут образован чередующимис сло ми сплющенных корытообразных рукавов из волокон спиральной намотки и непрерывных волокон кольцевого армировани . На боковых стенках шпангоута расположены проемы дл размещени стрингеров, образованные У/образными пучками армирующих волокон шпангоута. Пучки своими вершинами обращены к днищам корытообразных рукавов и своими ветв ми закреплены на Г-образных выступах шпангоута. 6 ил.The invention relates to construction and can be used as a strength element for the reinforcement of cylindrical structures. The purpose of the invention is to increase the strength and reliability of the structure by making it possible to place a transverse set of stringers. The support frame is formed by alternating layers of flattened trough-shaped sleeves of spiral-wound fibers and continuous annular reinforcement fibers. On the side walls of the frame are openings for placing stringers formed by the U / shaped bunches of the reinforcing fibers of the frame. Beams with their tops are turned to the bottoms of the trough-shaped sleeves and with their branches attached to the L-shaped protrusions of the frame. 6 Il.

Description

Изобретение относитс к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента дл подкреплени шахтных колодцев , цилиндрических контейнеров, секций силовых башен и т. п. и вл етс дополнительным к основному авт. св. СССР N 1318760.The invention relates to construction and can be used as a strength element for reinforcing shaft wells, cylindrical containers, sections of power towers, etc., and is complementary to the main ed. St. USSR N 1318760.

Цель изобретени - повышение прочности и надежности конструкции за счет обеспечени возможности размещени поперечного набора стрингеров.The purpose of the invention is to increase the strength and reliability of the structure due to the possibility of placing a transverse set of stringers.

На фиг. 1 изображен шпангоут, общий вид; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг.З - шпангоут в аксонометрической проекции с проемом под стрингер; на фиг, 4 - шпангоут со стрингером, размещенным в проеме шпангоута, поперечное сечение; на фиг. 5 - оправка дл изготовлени шпангоута, поперечное сечение; на фиг. 6 - вид Б на фиг. 5.FIG. 1 shows a frame, a general view; in fig. 2 is a cross section A-A in FIG. one; on fig.Z - frame in axonometric projection with an opening under the stringer; FIG. 4 shows a frame with a stringer placed in the frame aperture, cross section; FIG. in fig. 5 - mandrel for the manufacture of the frame, cross section; in fig. 6 is a view B in FIG. five.

Опорный шпангоут 1 (фиг. 1) состоит из чередующихс слоев сплющенных кольцевых рукавов 2 (фиг. 2), корытообразного профил из непрерывных армирующих волокон 3 (фиг. 3), спиральной намотки с непрерывными кольцевыми армирующими волокнами 4 по днищам 5 кольцевых корытообразных рукавов 2 и кромочными кольцевыми волокнами 6. Шпангоут в сло х корытообразных рукавов 2 выполнен с пучками V-образных армирующих волокон 3 с общей вершиной, обращенной к днищам 5 рукавов 2. Пучки 7 и 8 имеют ветви 9, закрепленные на Г-образных кольцевых выступах 10 шпангоута 1 с образованием проемов 11, необходимых дл размещени стрингеров 12, причем концы 13 V-образных пучков скреплены кромочными кольцевыми волокнами 6.The support frame 1 (Fig. 1) consists of alternating layers of tapered annular sleeves 2 (Fig. 2), a trough-shaped profile of continuous reinforcing fibers 3 (Fig. 3), spiral winding with continuous annular reinforcing fibers 4 along the bottoms 5 of the annular trough-shaped sleeves 2 and edge ring fibers 6. The frame in the layers of the trough-shaped sleeves 2 is made with bundles of V-shaped reinforcing fibers 3 with a common apex facing the bottoms 5 of the sleeves 2. The bundles 7 and 8 have branches 9 fixed on the L-shaped circular protrusions 10 of the frame 1 s rofessional openings 11 required for accommodating the stringers 12, the ends 13 of the V-shaped beams are secured with edge ring filaments 6.

Формообразование предлагаемой конструкции опорного шпангоута из композиционного материала осуществл етс на оправке (фиг. 5 и 6). содержащий бандаж 14 и секции 15. В кольцевых канавках 16 секЁThe shaping of the proposed composite support frame construction is carried out on a mandrel (Figs. 5 and 6). containing bandage 14 and sections 15. In the annular grooves 16 sec

гg

0101

VI го гоVI go go

юYu

ций 15 фиксируют кромочные кольцевые волокна 6, расположенные внутри кромок сплющенных рукавов 2 из непрерывных армирующих спиральных волокон 3 (фиг. 3) и придают оправке вращательное движение. При этом кольцевые волокна деформируют сплющенный рукав и ут гивают его во внутреннюю полость 17 (фиг. 5) оправки, образу днище 5 (фиг. 3) и кольцевые выступы 10 шпангоута 1. На наружной поверхнос и сек- ций 15(фиг. 5, 6) в местах, предусмотренных конструкцией шпангоута, расположены формирующие знаки 18, имеющие конфигурацию трехугольника со скругленной вершиной. Формирующие знаки 18 пред- назначены дл образовани V-образных пучков 7.15, they fix the edge ring fibers 6 located inside the edges of the flattened sleeves 2 of continuous reinforcing spiral fibers 3 (FIG. 3) and give the mandrel a rotational movement. In this case, the annular fibers deform the flattened sleeve and squeeze it into the inner cavity 17 (Fig. 5) of the mandrel, forming the bottom 5 (Fig. 3) and the annular projections 10 of the frame 1. On the outer surface and sections 15 (Fig. 5, 6) in the places provided for by the structure of the frame, forming signs 18 are located, having the configuration of a triangle with a rounded top. Forming marks 18 are intended to form V-shaped beams 7.

В процессе намотки на оправку армирующие волокна 3, оформл ющие Г-образный кольцевой выступ 10, соприкасаютс со скругленными вершинами знакоз 18 и соскальзывают по их боковым сторонам к основани м . В результате этого армирующие волокна 3 перераспредел ютс по наружному диаметру секций 15 таким образом, что у оснований формирующих знаков 18 образуютс утолщени в виде V-образных пучков 7 из армирующих волокон 3. Пучки 7 располагаютс на боковых стенках шпангоута и направлены своей вершиной 9 к днищам 5 корытообразных рукавов. Части пучков, расположенные на Г-образном выступе, и концы 13 пучков 7, скреплены кольцевымиIn the process of winding onto the mandrel, the reinforcing fibers 3, which form the l-shaped annular protrusion 10, come into contact with the rounded tops of the signos 18 and slide along their lateral sides to the bases. As a result, the reinforcing fibers 3 are redistributed along the outer diameter of the sections 15 in such a way that thickening in the form of V-shaped beams 7 made of reinforcing fibers 3 is formed at the bases of the forming marks 18. 5 trough-shaped sleeves. Parts of the beams, located on the l-shaped protrusion, and the ends of the 13 beams 7, fastened with ring

волокнами 6 Наматыва требуемое количество слоев корытообразных рукавов 2 получают заготовку шпангоута с проемами 11, необходимыми дл размещени стрингеров 12.By winding the fibers 6, the required number of layers of the trough-shaped sleeves 2 receive a frame blank with openings 11 necessary to accommodate the stringers 12.

Полученную заготовку пропитывают св зующим и помещают в термопечь дл термообработки. Затем производ т демонтаж оправки и извлечение готового шпангоута .The resulting preform is impregnated with a binder and placed in a thermal furnace for heat treatment. Then, the mandrel is dismantled and the finished frame is extracted.

В качестве армирующего материала при изготовлении шпангоутов используют угле- волокно, органоволокно и другие высокомодульные волокна, пропитанные эпоксидным св зующим.Carbon fiber, organic fiber and other high modulus fibers impregnated with epoxy binder are used as reinforcing material in the manufacture of frames.

Claims

The invention of the frame of the composite material on the author. St. No. 1318760, characterized in that, in order to increase the strength and reliability of the structure by providing the possibility of placing a transverse set of stringers, the frame in the layers of continuous reinforcing fibers of the spiral winding is made with bunches of V-shaped reinforcing fibers with a common apex facing the ends of flattened sleeves and with branches fixed on L-shaped annular protrusions with the formation of openings for placement of stringers, with the ends of V-shaped reinforcing fibers fastened with annular reinforcing fibers of edges with lyuschennyh sleeves.

fig1

eleven

Fig.Z

Fig

17

5 BudS

sixteen