SU1728049A1

SU1728049A1 - Thin-walled shell and mandrel for manufacturing it

Info

Publication number: SU1728049A1
Application number: SU884481695A
Authority: SU
Inventors: Владимир Максимович Кузнецов; Игорь Михайлович Буланов; Владимир Иванович Смыслов; Иван Андреевич Соловьев
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Проблем Машиностроения При Мгту Им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1992-04-23

Abstract

Изобретение относитс к конструкции издели - оболочки из композиционного материала и технологии ее изготовлени . Целью изобретени в части издели вл етс повышение прочности и жесткости. Целью изобретени в части оправки вл етс расширение технологических возможностей . Дл этого между каждыми соседними зигзагообразными элементами на оправку укладывают кольцевой элемент, причем укладку осуществл ют в направл ющие канавки с расположением зиг соседних элементов симметрично и дополнительной обмоткой этих элементов между собой, которую осуществл ют благодар наличию прорези в корпусе оправки в этой зоне. 2 с.п.ф-лы, 5 ил.The invention relates to the design of the product - a shell made of a composite material and its manufacturing technology. The object of the invention in part of the product is to increase the strength and rigidity. The aim of the invention in terms of the mandrel is to expand the technological capabilities. To do this, between each adjacent zigzag elements on the mandrel is placed an annular element, the laying is carried out in guide grooves with the arrangement of the zig-zig of neighboring elements symmetrically and the additional winding of these elements among themselves, which is carried out due to the presence of a slot in the frame of the mandrel in this zone. 2 sp.f-ly, 5 ill.

Description

Изобретение относитс к конструкции издели - оболочки из композиционного материала и технологии ее изготовлени и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства, где примен ютс крупногабаритные тонкостенные оболочки цилиндрической или конической формы.The invention relates to the design of the product — a shell made of a composite material and the technology of its manufacture — and can be used in various sectors of the national economy where large-sized thin-walled shells of cylindrical or conical shape are used.

Целью изобретени вл етс повышение прочности и жесткости и расширение технологических возможностей.The aim of the invention is to increase the strength and rigidity and the expansion of technological capabilities.

На фиг. 1 показан треугольно- чеистый силовой каркас; на фиг. 2 - фрагмент структуры каркаса; на фиг. 3 конструкци оправки; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2.FIG. 1 shows a triangular cellular frame; in fig. 2 - a fragment of the framework structure; in fig. 3 mandrel designs; in fig. 4 is a section A-A in FIG. 3; in fig. 5 is a sectional view BB in FIG. 2

Сетчатый силовой каркас состоит ид кольцевого торцового 1 и зигзагообразного 2 элементов и аналогичных элементов соответственно 3 и 4, равномерно расположенных по длине. Соседние зигзагообразные 4 и намотанный между ними кольцевой 3 элементы соединены дополнительным слоем обмотки 5.The mesh power frame consists of an id of a face face 1 and a zigzag 2 elements and similar elements 3 and 4, respectively, evenly spaced along the length. Neighboring zigzag 4 and annular 3 elements wound between them are connected by an additional layer of winding 5.

Оправка содержит корпус 6, закрепленный на валу (не показан) с поверхностным удал емым слоем 7 и технологическими обь- емными штыр ми 8, расположенными по рабочей поверхности в местах изменени направлени укладки длинномерного материала , выполненной с канавками 9 и 10 дл укладки соответственно кольцевых и зигзагообразных элементов оболочки. В местах образовани обмотки 5 в корпусе выполнены прорези 11, соедин ющие отверсти соседних штырей 8.The mandrel includes a housing 6 mounted on a shaft (not shown) with a removable surface layer 7 and technological space pins 8 located along the working surface in places where the laying direction of a long material is made with grooves 9 and 10 for laying respectively annular and zigzag shell elements. In the places where the winding 5 is formed in the housing, slots 11 are made, connecting the holes of the adjacent pins 8.

Оправка работает следующим образом .The mandrel works as follows.

Сначала расчетным путем определ ют количество чеек п по окружности и гп по длине оболочки L, а также высоту h ребер жесткости. Намотку пропитанных св зующим высокопрочных однонаправленных нитей осуществл ют в зигзагообразную канавку 10, обеспечива на каждый поворот оправки на угол 360°/п возвратно-поступательное перемещение нитераскладчика на рассто ние L/m. По заполнении канавки 10 на глубину h намотку левой зигзагообразной канавки прекращают и затем осуществ- л ют укладку армирующих нитей в следующую загзагообразную канавку 10, выдержива аналогичные соотношени между вращением оправки и перемещением нитераскладчика до заполнени ее также на глубину п. First, the number of cells η along the circumference and hp along the length of the shell L, as well as the height h of the stiffeners, are determined by calculation. The binder-impregnated, high-strength unidirectional filaments are wound into the zigzag groove 10, providing for each rotation of the mandrel through an angle of 360 ° / n the reciprocating movement of the yarn guide for the distance L / m. Upon filling the groove 10 to depth h, the winding of the left zigzag groove is stopped and then the reinforcing threads are laid into the next zagzag groove 10, maintaining the same relationship between the rotation of the mandrel and the movement of the sidefinder until it is also filled to the depth p.

Далее окружными витками материала заполн ют кольцевые канавки 9 у торца и оставшиес незаполненными канавки между правыми и левыми зигзагообразными элементами. В аналогичной последовательности заполн ют все остальные канавки на поверхности удал емого сло 7. После термообработки и отверждени св зующего технологические штыри 8 вынимают и через освободившиес отверсти и прорезь 11, расположенную снизу отформованного пакета (фиг. 3), дополнительной обмоткой 5 из армирующих нитей скрепл ют между собой соседние элементы 3-5. Элементы 1 и 2 соедин ют так же. При необходимости элементы 1 и 2, а также 2-4 могут быть обмота- ны и до отверждени св зующего в материале.Next, the circumferential coils of the material fill the annular grooves 9 at the end and the remaining unfilled grooves between the right and left zigzag elements. In the same sequence, all the other grooves on the surface of the layer being removed 7 are filled. After heat treatment and curing of the binder, the process pins 8 are removed and through the vacated holes and a slot 11 located below the molded bag (Fig. 3), an additional winding 5 is made of reinforcement threads between each other adjacent elements 3-5. Elements 1 and 2 are connected in the same way. If necessary, elements 1 and 2, as well as 2-4, can be wrapped before the curing of the binder in the material.

По окончании операции скреплени дополнительной обмоткой Ь силовых элементов каркаса, на его наружную поверхность обычным способом наматывают силовуюAt the end of the bonding operation with an additional winding b of the strength elements of the frame, the force is wound on its outer surface in the usual way.

обечайку. После окончательного отверждени этой обечайки изделие и оправку охлаждают , вынимают из него корпус 6 с валом вращени и извлекают удал емый слой 7.shell. After the final curing of the shell, the product and the mandrel are cooled, the housing 6 is removed from it with the rotation shaft, and the removable layer 7 is removed.

Полученна таким образом тонкостенна оболочка обладает значительно большей прочностью и жесткостью, так как в элементах, составл ющих ее силовой каркас , высокий коэффициент армировани .The thin-walled sheath thus obtained has a much greater strength and rigidity, since in the elements constituting its strength framework, there is a high reinforcement ratio.

Оправка позвол ет получить намоткой сетчатый каркас с обеспечением дополнительной обмотки соседних витков через прорезь в корпусе, что расшир ет ее технологические возможности.The mandrel allows the winding of the mesh frame to provide additional winding of the adjacent turns through the slot in the housing, which expands its technological capabilities.

Claims

Claim 1. A thin-walled shell containing an outer shell and a force cage attached to its inner surface,

made of zigzag elements, characterized in that, in order to increase strength and rigidity, the power frame is provided with fingers placed between the zigzag elements made annular, with the ridges of adjacent zigzag elements arranged symmetrically with respect to the ring and are additionally connected to each other and with covering elements .

2. Mandrel for making a thin-walled shell made of composite material, comprising a housing mounted on a shaft with guide pins on the working surface and grooves for installation

mesh structure, characterized in that, in order to expand the technological capabilities of the pins are made removable, the housing has slots connecting the holes for these pins in the area

windings.

1

FIG. 2

3

Fy

FIG. five