SU725893A1 - Устройство дл формовани полотнищ из стеклопластика - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ПОЛОТНИЩ ИЗ СТЕКЛОПЛАСТИКА

1

Изобретение относитс  к техноло .гии изготовлени  изделий из сткелопластика , а именно к устройствам дл  уплотнени  стеклоармирующего материала в процессе его формовани  Оно может найти применение в авиастроительной , судостроительной и р де других отраслей промышленности

Известна установка дл  формовани  полотнищ из стеклопластика, состо ща  из передвижной платформы/ несущей подвижную тележку, на которой смонтировано устройство дл  пропитки св зующим рулона стеклоармирующего материала, а также укладывающее устройство 1.

Устройство дл  укладки стеклоткани на копируемую поверхность выполнено в виде обрезиненного прикаточного вала, вращающегос  на оси, шарнирно закрепленной между двум , независимыми друг от друга, рычагами прикаточной рамки, или дл  формовани  криволинейных полотнищ С большими радиусами кривизны вместо прикаточного вала к рычагам крепитс  полый шпатель из эластичного материала (поролона или резины ) , внутри которого на гибкой

ст жке установлены прижимные грузы .

В такой установке обрезиненный прйкаточный вал(или шпатель) не обеспечивает необходимого уплотнени  стекломатерисша и удалени  воздушных включений, что не позволйет получить издели  с высокими физико-механическими характе)исти0 ками; кроме того, на установке можно формовать лишь плоские полотнища либо полотнища с большим радиусом кривизны. .

Известно также наиболее близкое

5 к изобретению устройство дл  изготовлени  стеклопластиков1ых полотнищ , содержащее направл ющие рельсы , подвижную вдоль них траверсу, подвижный в .вертикальной плоскости

0 уплотн ющий рабочий орган, шарнирно закрепленный на штоке качающегос  силового цилиндра, который.шарнирно соединен с закрепленным на траверсе механизмом вертикального перемеще5 ни  уплотн ющего рабочего органа.

Однако на этом устройстве допускаетс  лишь однократное уплотнение стекломатериала (так как каждый ход тележки сопровождаетс 

0 укладкой нового сло  пропитанной

стеклоткани) а из-за эластичности радиальной щетки не обеспечиваетс  полное удаление излишков св зующего и воздушных включений из межслоевото пространства,- что .не позвол ет получить необходимое качество издели . Кроме того, поскольку пневмоцилиндры , привод щие в движение ра-даальные уплотн ющие щетки, жестко соединены с плунжерами укладывающе- . го устройства, перемещающимис  по вертикали, направление усили  прижима радиальной щетки остаетс  посто нным при перемещении устройства По копируемой поверхности, что при изменении угла наклона копируемой поверхности приводит к увеличению угла, между осью пневмоцилинДра и нормалью к формуемому йзйёлию. Когда этот угол превосходит угол трени  слоев стеклоармирующего материала , происходит складкообразование или расслоение в зависимости от знака этого угла. Наличие в устройстве большого.количества элементов, соприкасающихс  со св зующим (ролики прот жного и направл ющего устройств пропиточна  ванна с отжим1 ыми роликами и радиальные щетки), требует тщательной промывки в содовых .расBopaxj а чаще в ортаническЙйрас- творител х,.оказывающих токсическое действие на организм работающего.

Цель изобретени  - повышение

П В ШГ Уп отнёнРсГ етёклбма ёрйала и расШкрейие диапазона прймёнени .

Это дЬстйга;етс  тем, чтb Уплi8tн ющий рабочий орган выполнен в

айдё прикаточного ролика, с.осто щего из параллельно расположенных металлических колец, каждое из

которых закреплено tfociseiacTHObi спиральных пружин на ступице, зафиксированной с помощью шПонки на общей оси, а также тем что верхн   крышка ка.чающегос  силового цилиндра вь1|1олнена в виде мембраны, над которой установлен истбчнйк электромагнитных колебаний промьшленной

ча;ст6ты, выполненный в виде йатуШки с сердечником.,С целью обеспечени  формовани  оболочки на участках , требующих большого угла наклона оси вращени  прикаточного ролика, Вё тикай зногй Пёрейёщёни  уплотн ющего рабочего органа шарнирно соединен с траверсой посредством цапф, ось которых пёрпендикул:чрна продольной оси прикаточного ролика. С целью расширени  диапазона кривизны формуемых оболочек

Кольца прикаточиоть ролика установлены с зазором

S :.-: при положительной .кривизне копируемой

«---- ;-- гГ&МёрХНОСТИ ,

при отрицательной кривизне копируемой поверхности, где R - радиус кривизна

копируемой поверхности ; . г - радиус прикаточного

. ролика;

Ь - ширина кольца. С целью получени  оптимальных зазоров между кольцами ролика при различных радиусах формуемых оболочек между ступицают йолец расположены тарельчатые пружины, а на одном конце оси ролика установлена гайка.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.2 - прикаточный ролик; на фиг.З вид А фиг.2; на фиг.4 - верхн  

Q часть гидроцилиндра; на фиг.5 узел соединени  механизма вертикального перемещени  рабочего органа с траверсой; на фиг.6 - вид спереди прикаточного. ролика с регулируемыми зазорами между кольцами.

Устройство содержит траверсу 1, котора  снабжена роликами 2, расположенными на рельсах 3. На траверсе 1 установлен электровинтовой механизм 4 вертикального перемещени  уплотн ющего рабочего органа, на ходовом винте 5 которого шарнирно закреплен качающийс  силовой гидроцилиндр 6. Под- и надпоршнева  полости гидроцилиндра 6 посред ством шлангов соединены с пере- . ключателем на пульте 7 управлени . К гидроцилиндру 6 посредством шарнира 8 подсоединен шатун 9, Лоторый другим концом шарнирно св зан с ползуном 10, установленным на кривошипе 11. Кривошип 11 закреплен на валу электродвигател  12, прикрепленного к траверсе 1. Ползун 10 монтируетс  в определенных положени х на кривошипе II при Ьомощи регулировочного винта 13.На щтоке 14 гидроцилиндра б.с помощью оси 15 шарнирно установлена-вилка 16, на которой расположен прикаточный ролик 17,отдельные металлические кольца 18 которого посредством бпиральных пружин 19 (фиг.2) подвешены на ступицах 20. Ступицы 20 посредством шпонок 21 закреплены на общей оси 22, вращающейс  во фтЬроплас1говаз1 легкосъемных вкладышах , размещенных на вилке 16.

Верхн   крышка силового гидроцилиндра 6 вь1полнёна в виДе мембраны 23 (фиг.4). Над мембраной распоАожека катушка 24 с сердечником, под1 люченна  к сети переменного тока. -. - . .

Дл  ручного перемещени  ролика 17 служит т га 25.

Дл  расширени  диапазона кривизны оболочек, формуемых на предлагаемом устройстве , электровинтовой еханизм 4 шарнирно соединен с траверсой 1 посредством цапф 26 (фиг.5), сь которыхперпендикул рна оси вра- 5 ени  ролика 17.

Дл  упрощени  регулировки зазора ежду ступицами 20 колец 18 установены тарельчатые пружины 27. Изменнние зазора между кольцами ролика в п зависимости от радиуса кривизны формуемой оболочки осуществл етс  приимной гайкой 28 через упорную етуку 29 (фиг.б), установленной на си ролика 17.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении ходовой винт 5 электровинтового механизма 4 находитс  в крайнем верхнем положении , при этом прикаточный ролик 17 не 20 касаетс  копируемой поверхности,хот  tsitoK 14 силового гидроцилиндра б находитс  под действием собственного веса в крайнем положении.После укладки на копируемую поверхность одного 25 сло  предварительно пропитанной стеклоткани траверса 1, перемеща сь по . команде с пульта 7 управлени  на роликах 2 по рельсам 3, устанавливаетс  на краю копируемой поверхнос- ЗО ти.Изменением положени  ходового винта 5 электровинтового механизма 4 по команде с пульта 7 управлени  ось подвеса гидроцилиндра 6 устанавливаетс  в такое положение, при кото- je ром рассто ние до копируемой поверхности соответствует ее среднему радиусу поперечной кривизны.

При этом ролик 17 касаетс  уложенных стеклоармирующих материалов (фиг.1). Кс5нтакт ролика 17 со стекломатериалом осуществл етс  вначале вум  крайними кольцами 18 (фиг.2), цли средним кольцом 18, в зависимости от знака продольной кривизны копируемой поверхности. После подачи в 5 надпор пневую полость гидроцилиндра 6 рабочей жидкости спиральные пружины 19 вступивших в контакт с копируемой пойерхностью колец 18 обжимайтсЯ . Упругие характеристики этих 50 пружин выбираютс  таким образом, чтобы в диапазоне рабочие продольной кривизны копируемой поверхности все кольца 18 были прижаты к стекломатериалу с давлением в пределах 0,8- 55 1,0 кг/см. Это положение колец 18 показано на фиг.З пунктиром.

По команде с пульта 7 управлени  кривошип 11 совершает один (или несколько ) оборотов при помощи электродвигател  12. При этом прикаточный ролик 17 катитс  по пропитанной стеклоткани , уплотн   ее и удал   воздушные включени  из межслоевогр пространства . После совершени  заданного количества циклов кривошип 11 5

c iiitiiiaaaii.ij.V--- ii.i.-iiri--.rt

тормозитс  в исходном положении. Если радиус кривизны поверхности, обкатываемой роликом 17 переменный, то изменение рассто ни  от оси вращени  гидроцилиндра б.до копируемой поверхности компенсируетс  вьидвижением штока 14 под давлением жидкости в надпоршневой полости. Угол отклонени  гидроцилйндра б от исходного положени  (определ емый шириной копируемой поверхности).регулируетс  соответствующим положением ползуна 10 на кривошипе 11.Ползун 1 устанавливаетс  в нужное положение при помощи регулировочного винта 13 Затем из надпоршневой полости гидроцилиндра 6 стравливаетс  давление жидкости, а в подпоршневую полость подаетс  жидкость под высоким давлением , и шток 14 вместе с прикаточным роликом 17 поднимаетс . Траверса 1 перемещаетс  по рельсам 3 на вход, равный

-SOnn;

где L - ход траверсы 1;

В - ширина прикаточного

ролика 17;

50 - перекрытие прикаточных следов.

После этого высокое давление из подпоршневой полости гидроцилиндра стравливаетс , в надпоршневую полос прдаетс  жидкость под давлением, обеспечивающим прижим, шток 14 с прикаточным роликом 17 плавно опускаетс  на кoпиpyeмsю поверхность, и цикл прикатки повтор етс . ,

В некоторых случа х (на участках резкого изменени  ширины копируемой поверхности) может возникнуть необходимость перемещени  прикаточного ролика 17 вручную. . Последнее, достигаетс  путем отсоединени  шатуна 9 кривс иипа 1.1 от гидроцилиндра б и навески на шток 14 приводной т ги 25.

Необходимость нескольких качаний гидроцилиндра 6 дл  качественной прикатки стеклоармирующего материала и полного удалени  возд чпных включений исключаетс , если усилие прижима прикаточного ролика 17 будет носить колебательный характер по закону + FJ sinoJ t, где FI Рд . Это достигаетс  пульсацией давлени  жидкости в гидроцилиндре б

Пульсирующее давление жидкости в надпоЕ«11невой полости гидроцилиндра б обеспечиваетс  путем установки в гидроцилйндре вместо крышки стальной мембраны 23 (фиг.4). Над.мембраной расположена катушка 24 с сердечником , подключенна  к сети переменного тока. Под действием переменного магнитного пол  мембрана совершает колебательные движени  и создает в жидкости пульсирующее давление, измен ющеес  по закону Р , где Р - экстремальное значение пульсирующей составл ющей давлени .

Шток 14 гйдроцилиндра б п8ддействием пульсирующего давлени  в надпоршневой полости передаетс  на прикаточный ролик 17, совместно-с йосто нным давлением прижима пульсирующее давление промышленной , что и способствует более качественной и,.производительной прикатке стеклоарми ующего материала.

При формовании издели  на различных участках по длине к6пи руемой поверхности вилка 16 самоустанавливаетс , враща сь относительно оси 1 . таким образом, что ось вращени  ролика 17 оказываетс  параллельной и касательной плоскости в данной точке копируемой поверхности. При этом угол поворота вилки 16 относительно оси 15 не может превосходить угла трени.  слоев, предварительно пропитанного стекломатериала один относительно другого. .

Возможность установки электровинтового механизма 4, а следовательно , и гидроцилиндра б по норМали к копируемой поверхности обеспечивает на каждом из уплотн емых, участков по длине издел 1Я такие углы отклонени  вилки 16, при которых угол наклона оси ролика 17 всегда меньше угла трени .

Дл  расширени  диапазона кривизн изготавливаемых оболочек подбираютс такие зазоры между кольцами 18 прикаточного ребристого ролика 17, которые позвол ют каждому кольцу 1 самоустанавливатьс  по нормали к копируемой поверхности за.счет деформации пружин 19. Необходима  величина зазора, определ ема  из услови  касани  колец 18 в верхней части ролика 17 .(при формовании издели  с положительной кривизной в продольном направлении - ) или в нижней его части (при формовании издели  с отрицательной кривизной в продольном направлении - ), может быть получена по формуле

, при , при

где fi - зазор между кольцами;

R - радиускриви зйыкопйруемой повёрхности; г - радиус кольца прикаточного ролика,b - ширййа кол Ella ролика.

Использование предлагаемого устройства позвол ет повысить механические характеристики формуемого стеклопластика. Так, модуль упругости материала, полученного с его помощью, на 15% выше, этого же пока . з.ател  материала, полученного при

уплотнении слоев с помощью цилиндрических щеток.

Уменьшение количества узлов устройства, непосредственно соприкасающихс  со св зующим, и отсутствие неметаллических материалов в констркции уплотн ющего элемента дает возможность использовать вместо трудоемкой операции промывки операцию выжигани  металлического ролика и позвол ет снизить- трудоемкость работ по обслуживанию установки. Следует отметить также, что устройство позвол ет существенно расширить диапазон кривизны формуемых оболочек.

Claims (3)

1.Устройство дл  формовани  полотнищ из-стеклопластика, содержащее направл ющие рельсы, подвижную вдоль них траверсу, подвижный в вертикальной плоскости уплотн ющий рабочий орган, шарнирно закрепленны на штоке качающегос  силового цилиндра , который шарйирно соединен с закрепленным на траверсе, механизмом вертикального перемещени  уплотн ющего рабочего органа, от л и ч аю щ е е с   тем, что, с црлью повьзшени  качества уплотнени  стекломатериала и расширени  диапазона примейени  устройства, уплотн ющий рабочий орган выполнен в виде прикаточного ролика, состо щего из параллельно расположенных металлических колец, каждое из которых закреплено посредством спиральных пружин на ступице, зафиксированной с помощью шпонки на общей оси.

2,Устройство ПОП.1, о т л и ч ающе е с   тем, что, верхн   крышка качающегос  силового цилиндра выполнена в виде мембрайы, над которой установлен источник электромагнитных колебаний пррмьишенной частоты, выполненный в виде катушки с сердечником.

3.Устройство по п.1,о т л и чающеес  тем, что, с целью обеспечени  формовани  оболочки на участках, требуюпщх большого угла , наклона оси вращени  прикаточного ролика, механизм вертикального перемещени  уплотн ющего рабочего органа шарнирно соединен с- траверсой посредством, цапф, ось которых перпендикул рна продольной оси прикаточного ролика.

4,Устройство по П.1, о т л и .чаю щёес  тем, что. с целью

расширени  диапазона кривизны формуемых оболочек, кольца прикат чного ролика установлены с зазором б -

-при положительной

9-2Г кривизне копируемой поверхности,

-при отрицательной кривизне копируемой поверхности,

где R - радиус кривизны копируемой поверхности; г - радиус прикаточного ролика;

b - ширина кольца ролика. 5. Устройство по п,4, отличающеес  тем, что, с целью получени  оптимальных зазоров между кольцами ролика при различных радиусах формуемых оболочек между ступицами колец расположены тарельЛ

чатые пружины, а на одном кьнц(ё оси ролика установлена гайка.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1о Вопросы судостроени . Сери  4, Вып.2. Судостроение , 1973, с.15-17.

2. Авторское свидетельство СССР 189557, кл. В 29 D 9/00, 1963 (прототип).

fpui.l

1

Фиг 2