SU1726691A1

SU1726691A1 - Support spar of composite material

Info

Publication number: SU1726691A1
Application number: SU904862345A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Викторович Мерзляков; Вадим Михайлович Овчинников; Всеволод Иванович Охрименко; Владимир Николаевич Виноградов; Николай Иванович Акульшин; Лидия Ивановна Касилова
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1990-08-29
Publication date: 1992-04-15

Abstract

Изобретение относитс к строительству и может быть использовано дл подкреплени цилиндрических сооружений. Цель изобретени состоит в повышении прочности и надежности шпангоута. Опорный шпангоут имеет в поперечном сечении форму двутавра . На наружной поверхности имеютс открытый кольцевой паз и проемы дл размещени стрингеров с продольными пазами . В местах перекрещивани кольцевых и продольных пазов установлены крестообразные скрепл ющие элементы из перекре- щивающихс армирующих волокон, преп тствующие перемещению шпангоутов относительно стрингеров. 5 ил.The invention relates to construction and can be used to reinforce cylindrical structures. The purpose of the invention is to increase the strength and reliability of the frame. The support frame has the shape of an I-beam in cross section. On the outer surface there is an open annular groove and openings for accommodating longitudinal grooved stringers. At the points of intersection of the annular and longitudinal grooves, cruciform fastening elements are made of intersecting reinforcing fibers that prevent movement of the frames relative to the stringers. 5 il.

Description

слcl

СWITH

Изобретение относитс к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента дл подкреплени шахтных колодцев, цилиндрических контейнеров, секций силосных башен и т.п.The invention relates to the construction and can be used as a strength element for reinforcing shaft wells, cylindrical containers, silo sections, etc.

Цель изобретени - повышение прочности и надежности шпангоута.The purpose of the invention is to increase the strength and reliability of the frame.

На фиг. 1 изображен шпангоут, общий вид; на фиг. 2 - шпангоут с крестообразным элементом, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - часть шпангоута с крестообразным элементом в аксонометрической проекции; на . 5 - часть штангоу- та в комбинации со стрингером в аксонометрической проекции.FIG. 1 shows a frame, a general view; in fig. 2 - a frame with a cruciform element, top view; in fig. 3 is a section A-A in FIG. one; in fig. 4 - part of the frame with a cross-shaped element in axonometric projection; on . 5 - part of the rod in combination with a stringer in axonometric projection.

Опорный шпангоут 1 содержит наружный кольцевой паз 2 и пересекающиес с ним проемы 3 дл размещени стрингеров 4. В каждом сечении кольцевого паза 2 с проемами 3 установлены с зазором 5 дл размещени стрингеров 4 крестообразныеThe support frame 1 contains an outer annular groove 2 and intersecting with it the openings 3 for accommodating the stringers 4. In each section of the annular groove 2 with the openings 3 are installed with a clearance of 5 to accommodate the stringers 4 cross-shaped

элементы 6, скрепленные со шпангоутом 1 по ветв м 7 крестообразных элементов 6, направленных вдоль кольцевого паза 2 шпангоута. Ветви 8 крестообразных элементов направлены вдоль проемов 3 шпангоута 1, Крестообразные элементы 6 изготовлены из перекрещивающихс армирующих волокон 9 и 10. Стрингеры 4, размещаемые в проемах 3 шпангоута 1, имеют продольные пазы 11, аналогичные кольце- вым пазам 2 шпангоута 1.elements 6, fastened with the frame 1 along the branches m 7 cruciform elements 6, directed along the annular groove 2 of the frame. The branches 8 of the cross-shaped elements are directed along the openings 3 of the frame 1, the Cross-shaped elements 6 are made of intersecting reinforcing fibers 9 and 10. The stringers 4 placed in the openings 3 of the frame 1 have longitudinal grooves 11, similar to the ring grooves 2 of the frame 1.

Формообразование предлагаемой конструкции опорного шпангоута из композиционного материала осуществл етс следующим образом. Шпа нгоут изготавливают методом формовани углеродной ткани марки УТ-900, предварительно пропитанной св зующим составом, с последующей подпрессовкой заготовки формообразующими элементами и термообработкой в печи. Полученный шпангоут имеет замкнуVIThe shaping of the proposed composite support frame construction is carried out as follows. The blade is made by molding UT-900 carbon fabric, pre-impregnated with a binder composition, followed by pressing the billet with forming elements and heat treatment in a furnace. The resulting frame has a closed VI

ГО |О iO 1ЧЭGO | About iO 1ЧЭ

тую кольцевую конструкцию с поперечным сечением двутаврового профил . На наружном диаметре шпангоута выполнены: открытый кольцевой паз 2 и проемы 3 дл размещени стрингеров, пересекающиес с пазом 2. Форма и величина поперечного сечени паза 2 и количество проемов 3 определ ютс расчетным путем.an annular structure with a cross section of an I-beam. On the outer diameter of the frame, there are: an open annular groove 2 and openings 3 for accommodating stringers intersecting with groove 2. The shape and size of the cross section of the groove 2 and the number of openings 3 are determined by calculation.

В проемы 3 шпангоута вставл ют заранее изготовленные стрингеры 4 из компози- ционного материала. Таким образом формируетс каркас, содержащий продольные 11 и кольцевые 2 пазы, перекрещивающиес между собой. И, наконец, совершают заполнение пазов армирующими волокна- ми 9 и 10 из углеволокна марки УКН-5000, пропитанного св зующим составом. Заполнение провод т методом продольно-поперечной намотки, череду укладку продольных волокон 9 с кольцевыми 10, по- следовательно заполн все пазы. По окончаниизаполнени провод т термообработку. В результате этого в местах пересечени пазов образуютс крестообразные элементы 6, выполненные из перекрещивающихс армирующих волокон 9 и 10. Ветви 7 крестообразных элементов 6Prefabricated stringers 4 are made of a composite material into the openings 3 of the frame. In this way, a skeleton is formed comprising longitudinal 11 and annular 2 grooves intersecting each other. Finally, the grooves are filled with reinforcing fibers 9 and 10 made of carbon fiber of the UKN-5000 brand impregnated with a binder composition. Filling is carried out by the method of longitudinal-transverse winding, a series of stacking of longitudinal fibers 9 with circular 10, sequentially filling all the grooves. Upon completion of the filling, heat treatment is carried out. As a result, cruciform elements 6, made of intersecting reinforcing fibers 9 and 10, are formed at the intersections of the grooves. Branches 7 of cross-shaped elements 6

направлены вдоль кольцевого паза 2 шпангоута 1 и скреплены с ним посредством св зующего состава, а ветви 8 направлены вдоль продольного паза 11 стрингера 4.are directed along and fastened to the ring groove 2 of the frame 1 by means of a binder, and the branches 8 are directed along the longitudinal groove 11 of the stringer 4.

Полученна в результате предлагаемого технического решени конструкци позвол ет повысить прочность и надежность шпангоута за счет скреплени его со стрингером с помощью крестообразных элементов , преп тствующих смещению стрингера относительно шпангоута при воздействии нагрузок, направленных вдоль стрингера.The resulting construction of the proposed technical solution makes it possible to increase the strength and reliability of the frame by fastening it with the stringer with the help of cross-shaped elements that prevent the stringer from being displaced relative to the frame when subjected to loads directed along the stringer.

Claims

Claims A composite support frame containing an outer open annular groove and intersecting openings for placing stringers, characterized in that, in order to increase strength and reliability, in each intersection of the annular groove with openings, cruciform elements of reinforcing fibers, fastened with a frame and branches, directed respectively along the annular groove and openings.

Fig-i

FIG. four