SU975433A1

SU975433A1 - Installation for hardening shells made of polymeric compoition materials

Info

Publication number: SU975433A1
Application number: SU813319840A
Authority: SU
Inventors: Михаил Николаевич Бокин; Аркадий Анатольевич Плеханов; Константин Алексеевич Покатаев; Виктор Николаевич Шалыгин; Анатолий Павлович Мордвин
Original assignee: Ленинградский Ордена Красного Знамени Механический Институт
Priority date: 1981-07-15
Filing date: 1981-07-15
Publication date: 1982-11-23

Description

Изобретение относится к машинострое— . нию и может быть использовано для отверждения оболочек из полимерных композиционных материалов.The invention relates to machine building It can be used for curing shells made of polymer composite materials.

Известны, термокамерные установки для отверждения оболочек из полимерных ⁵композиционных материалов, включающие электропечь, в которой установлен стапель с отверждаемым изделием [1] ·Known heat chambers for curing shells of polymer ⁵ composite materials, including an electric furnace in which a slipway with a curable product is installed [1] ·

Основным недостатком этой установки 1® является длительность процесса отверждения материала оболочки.The main disadvantage of this 1® installation is the length of the curing process of the sheath material.

Известна также установка для отверждения оболочек из полимерных композиционных материалов ускоренными электро- ¹⁵нами, включающая ускоритель электронов, установленную под ним тележку, устройство для ее возвратно—поступательного перемещения, оправку и привод ее вращения [2] . Известная установка позволяет снизить время отверждения изделий. Вместе с тем она имеет существенный недоста2 ток, так как при отверждении оболочек, содержащих торцовые днища, материал обо—' почки в зонах полюсных отверстий получает недостаточную дозу облучения и, как следствие, имеет низкую степень отверждения, что вызывает снижение прочностных характеристик материала в этих зонах по сравнению с материалом цилиндрической части оболочек. Этот дефект образуется вследствие падения пучка электронов в районах дншц под острым углом к касательной и меридиональной образующей оболочки, причем указанный угол изменяется от 90° на экваторе оболочки до О . в зонах полюсных отверстий днищ.Also known is a facility for curing shells of polymer composite materials by accelerated electrons ¹⁵ , including an electron accelerator, a trolley mounted underneath it, a device for its reciprocating movement, a mandrel and a drive for its rotation [2]. Known installation allows to reduce the curing time of products. At the same time, it has a significant drawback, since when curing shells containing end bottoms, the material of the shell in the zones of the pole holes receives an insufficient radiation dose and, as a result, has a low degree of cure, which causes a decrease in the strength characteristics of the material in these zones compared to the material of the cylindrical part of the shells. This defect is formed due to the incidence of the electron beam in the bottom regions at an acute angle to the tangent and meridional generatrix of the shell, and this angle varies from 90 ° at the equator of the shell to O. in the zones of the pole openings of the bottoms.

Таким образом, технико-экономические возможности известной установки ограничены, так как качественное отверждение можно проводить только для цилиндрических оболочек без торцовых днищ.Thus, the technical and economic capabilities of the known installation are limited, since high-quality curing can be carried out only for cylindrical shells without end faces.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки за /The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities of the installation for /

э счет увеличения номенклатуры оболочек с различной геометрической формой.e due to the increase in the range of shells with different geometric shapes.

Указанная цель достигается тем, что в установке для отверждения оболочекиз полимерных композиционных материалов, включающей ускоритель электронов с установленной под ним тележкой, устройство для ее возвратно-поступательного перемещения, оправку и привод ее вращения, оправка установлена в качающейся раме, снабженной копиром с профилем, эквидистантным меридиональной образующей оболочки,. контактирующим с упором, неподвижно закрепленным относительно ускорителя электронов, и шарнирно связанной с тележкой посредством подшипника скольжения, корпус которого закреплен между двумя пружинами сжатия, соединенными с вертикальными кронштейнами, смонтированными. на тележке, соединенной с качающейся рамой расположенными по обе- стороны подшипника скольжения двумя пружинами растяжения.This goal is achieved by the fact that in the installation for curing the shell of polymer composite materials, including an electron accelerator with a trolley mounted underneath, a device for its reciprocating movement, a mandrel and a drive for its rotation, the mandrel is installed in a swinging frame equipped with a copier with an equidistant profile meridional generatrix of the shell. in contact with a stop fixedly mounted relative to the electron accelerator, and pivotally connected to the trolley by a sliding bearing, the housing of which is fixed between two compression springs connected to vertical brackets mounted. on a trolley connected to a swing frame by two tension springs located on both sides of the plain bearing.

II

На чертеже представлен# схема предлагаемой установки.The drawing shows a # scheme of the proposed installation.

Установка для отверждения оболочек из полимерных материалов содержит ускоритель 1 электронов с установленной под ним тележкой 2, устройство 3 для ее возвратно—поступательного перемещения и концевые переключатели реверса 4, закрепленные неподвижно относительно ускорителя 1 электронов. На тележке 2 с помощью пружин 5 растяжения и подшипника 6 скольжения смонтирована качающаяся рама 7, на которой установлена оправка с оболочкой 8 и привод 9 для ее вращательного движения. При этом подшипник 6 скольжения, расположен между двумя пружинами 5 растяжения, концы которых прикреплены соответственно к тележке 2 и к качающейся раме 7. Качающаяся рама 7 снабжена копиром 10 с профилем, эквидистантным меридиональной образующей оболочки 8, который контактирует с упором 11, установленным неподвижно относительно ускорителя 1 электронов. Корпус 12 подшипника 6 скольжения закреп-, лен между двумя пружинами 13 сжатия. Концы пружины 13 закреплены на кронштейнах 14 тележки 2.Installation for curing shells of polymeric materials contains an electron accelerator 1 with a trolley 2 installed underneath, a device 3 for its reciprocating movement and reverse reverse limit switches 4 fixed to the electron accelerator 1. On the trolley 2 by means of tension springs 5 and a sliding bearing 6, a swinging frame 7 is mounted on which a mandrel with a sheath 8 and a drive 9 for its rotational movement are mounted. In this case, the sliding bearing 6 is located between two tension springs 5, the ends of which are attached respectively to the trolley 2 and to the swinging frame 7. The swinging frame 7 is equipped with a copier 10 with a profile equidistant to the meridional forming shell 8, which is in contact with the stop 11, which is fixedly mounted relative to accelerator 1 electrons. The housing 12 of the bearing 6 is fixed, flax between two compression springs 13. The ends of the spring 13 are mounted on the brackets 14 of the trolley 2.

Установка для отверждения оболочек из ния, о тли чающаяся нолимерных композиционных материалов работает следующим .образом.The installation for curing shells of ile, which is characterized by nolymer composite materials, works as follows.

Отверждение оболонки, сформованной на оправке 8, производится облучением ее пучком ускоренных электронов, генерируемых ускорителем 1 электронов. ПриThe curing of the shell formed on the mandrel 8 is carried out by irradiating it with a beam of accelerated electrons generated by the electron accelerator 1. At

975433 4 облучении цилиндрической части оболочки устройство 3 возвратно-поступательного перемещения тележки 2 осуществляет ее движение под выпускным окном ускорителя 1, а привод 9 обеспечивает одновременно вращение оправки 8. При этом упор 11 скользит по горизонтальному участку копира 10 и качающаяся рама 7 вместе с оболочкой перемещается, находясь в горизонтальном положении. При облучении каждого из торцовых днищ, оболочки копирующее устройство, состоящее из копира 10 и упора 11, осуществляет разворот качающейся рамы 7 вместе с оболочкой в вертикальной плоскости, проходящей через ось оболочки, в направлении выпускного окна ускорителя 1. При этом упор 11 скользит по профилю копира 10, эквидистантному меридиональной I образующей днища оболочки 8. Подшипник 6 за счет пружин 13 сжатия дает возможность осуществлять плавный разворот рамы с оболочкой, а пружины 5 обеспечивают постоянный контакт упора 11 с профилем копира 10. Привод 9 продолжает осуществлять вращение оболочки 8. После облучения одного из днищ происходит срабатывание концевого переключателя реверса 4, что обеспечивает изменение I направления поступательного перемещения тележки 2. Оболочка возвращается в горизонтальное положение и происходит повторное облучение ее цилиндрической часта, а затем облучение второго днища. Пиклы облучения повторяются до набора материалом оболочки необходимой поглощенной дозы.975433 4 by irradiating the cylindrical part of the shell, the device 3 of the reciprocating movement of the trolley 2 carries out its movement under the exhaust window of the accelerator 1, and the actuator 9 simultaneously rotates the mandrel 8. In this case, the stop 11 slides along the horizontal section of the copier 10 and the swinging frame 7 together with the shell moves being in a horizontal position. When irradiating each of the end bottoms of the shell, the copying device, consisting of a copier 10 and a stop 11, rotates the swinging frame 7 together with the shell in a vertical plane passing through the axis of the shell in the direction of the exhaust window of the accelerator 1. In this case, the stop 11 slides along the profile copier 10, the equidistant meridional I forming the bottom of the shell 8. The bearing 6 due to the compression springs 13 makes it possible to smoothly rotate the frame with the shell, and the springs 5 provide constant contact of the stop 11 with the profile of the copier 10. P the drive 9 continues to rotate the shell 8. After irradiating one of the bottoms, the reverse switch 4 is triggered, which ensures a change in the direction I of the translational movement of the trolley 2. The shell returns to the horizontal position and the cylindrical part is re-irradiated, and then the second bottom is irradiated. Irradiation peaks are repeated until the required absorbed dose is reached by the shell material.

Использование изобретения позволяет обеспечить равномерное отверждение изделия на всех его участках, что повышает его прочность на 35 - 50%.Using the invention allows for uniform curing of the product in all its areas, which increases its strength by 35 - 50%.

Claims

1.Karpinos DM and others. New composite materials. Kiev, Vnsha School, 1977, p. 24O.

2. Mordvin, AP, et al. Technological schemes of the radiation method of curing pipes from composite fibrous materials under conditions of mass production. Sat scientific papers PPI.

Polymer materials in mechanical engineering. No. 214, Perm, 1977, p. 1 O2 - 108 (prototype) ..