UA46779C2 - Спосіб та пристрій для виготовлення кільцеподібних деталей з композитного матеріалу та попередніх форм для цих деталей - Google Patents

Спосіб та пристрій для виготовлення кільцеподібних деталей з композитного матеріалу та попередніх форм для цих деталей Download PDF

Info

Publication number
UA46779C2
UA46779C2 UA98010192A UA98010192A UA46779C2 UA 46779 C2 UA46779 C2 UA 46779C2 UA 98010192 A UA98010192 A UA 98010192A UA 98010192 A UA98010192 A UA 98010192A UA 46779 C2 UA46779 C2 UA 46779C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
mandrel
stitching
needle board
winding
differs
Prior art date
Application number
UA98010192A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
П'єр Олрі
Домінік Купе
Доминик Купе
Жан-Марі Жуін
Original Assignee
Сосьєте Національ Д'Етюд Ет Де Конструкцьон Де Мотер Д'Авіацьон (Снекма)
Сосьете Националь Д'Этюд Э Де Конструкцьон Де Мотер Д'Авиацьон (Снекма)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сосьєте Національ Д'Етюд Ет Де Конструкцьон Де Мотер Д'Авіацьон (Снекма), Сосьете Националь Д'Этюд Э Де Конструкцьон Де Мотер Д'Авиацьон (Снекма) filed Critical Сосьєте Національ Д'Етюд Ет Де Конструкцьон Де Мотер Д'Авіацьон (Снекма)
Publication of UA46779C2 publication Critical patent/UA46779C2/uk

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • D04H1/498Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres entanglement of layered webs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00Making preforms
    • B29B11/14Making preforms characterised by structure or composition
    • B29B11/16Making preforms characterised by structure or composition comprising fillers or reinforcement
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/46Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by needling or like operations to cause entanglement of fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00Needling machines
    • D04H18/02Needling machines with needles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D2069/005Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces having a layered structure
    • F16D2069/008Layers of fibrous materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Finger-Pressure Massage (AREA)

Abstract

Для вироблення заготовок, призначених для виготовлення кільцевих елементів з композиційного матеріалу, на еліптичну оправку \10\ намотується стрічка \1\ з волокнистого матеріалу з метою одержання еліптичнго рукава, який муфти, яка розрізується під кутом до або після одного чи декількох етапів ущільнення. Площина розрізування - під нахилом щодо прямого перерізу еліптичнго рукава, а внутрішні і зовнішні частини відрізаних кілець обробляються для одержання круглих елементів. Ці елементи дають змогу одержати кільцеві вироби з композиційного матеріалу із зниженою схильністю до розшаровування під дією колових зусиль. Намотані шари прошиваються під час намотування. Рівномірна поверхнева щільність прошивання може бути досягнута шляхом контрольованого зміщення голкової дошки \5\ та еліптичної оправки \10\ одна відносно одної при одночасному обертальному русі оправки, щоб компенсувати ексцентричність перерізу оправки. Ці способи вважаються, зокрема, доцільними для виготовлення заготовок гальмівних дисків.

Description

Опис винаходу
Винахід стосується способів і установок для виготовлення кільцевих елементів з композиційних матеріалів 2 та преформ для цих елементів, а також самих елементів та преформ. Зокрема, йдеться про способи та установку для виготовлення преформ шляхом намотки волокнистої стрічки на оправку й подальшим розрізуванням намотаних шарів на кільця до або після ущільнення матрицею.
Способи, які звичайно використовуються для виготовлення преформ для елементів з композиційних матеріалів, полягають у намотці плоских шарів волокнистого матеріалу, розрізуванні й обробці ряда з метою 70 отримання преформи бажаної конфігурації та ущільнення преформи. Коли елемент, що виготовляється - гальмівний диск, або інший елемент,- приблизно половина матеріалу за вагою втрачається при виготовленні кільцевих преформ з ряду наакладених один на одне шарів.
Було запропоновано багато варіантів, спрямованих на зменшення відходів. Один з них полягає в збірці кільцевої преформи перед ущільненням з напластованих один на одне шарів волокнистого матеріалу, кожен з 79 яких у свою чергу складається з окремих прикладених одна до одної ділянок. Цей метод зменшує втрати, але не усуває їх в цілому.
Відоме також інше технічне рішення, розкрите в заявці на патент ЕК-А-2 506 672, яке наводиться нижче з посиланнями на фіг. ТА -1Д. Воно полягає у виготовленні кільцевих або циліндричних елементів намоткою волокнистої стрічки на циліндричну оправку фіг. ТАМ для отримання циліндричної муфти фіг. 183. Під час 20 намотки шари, що накладаються один на одне, з'єднуються між собою прошивкою. Циліндрична муфта може бути розрізана для отримання кільцевих ущільнюваних преформ фіг. 13 перпендикулярно осі муфти.
Аналогічний спосіб описаний також в патентній заявці ЕК-А2 584 107.
Цей метод дозволяє уникнути втрат матеріалу, але елементи, виготовлені з преформ, отриманих цим способом, мають вади, які стають очевидними під час їх використання. Якщо йдеться про гальмівні диски, то с 25 вони при їх використанні зазнають зрізуючих зусиль в тангенційному напрямку. Ці зусилля, зокрема, Ге) проявляються на рівні пазів, які є на зовнішньому або внутрішньому вінці хфіг. 1ТДХ для сполучення диска з підвіскою або нерухомою частиною. Ці зрізуючі зусилля Е можуть призвести до відлущення елемента, тобто до руйнування шару преформи шляхом розшаровування його.
Згідно з одним з аспектів винаходу, його задачею є створення способу й обладнання, що дозволило б о 30 виготовити преформу для кільцевих елементів з композиційного матеріалу, яка б мала більшу міцність проти - розшаровування, а також зменшити втрати матеріалу, пов'язані з використанням даного способу.
Це досягається завдяки способу й установці, які згідно з винаходом дозволяють виконувати намотку стрічки - з волокнистого матеріалу на еліптичну оправку з метою отримання еліптичної муфти. Ця еліптична муфта може «о бути розрізана по похилій площині для отримання кільцевих преформ, або ж сама муфта може служити 3о ущільнювальною преформою, а розрізування буде здійснене по завершенні однієї або декількох стадій З ущільнення. Площина розрізування є похилою відносно прямого перерізу еліптичної муфти, тобто площина розрізування не є перпендикулярною до осі муфти. Нижні та верхні частини розрізаних кілець обробляються для отримання круглих елементів. «
Зазначений вище спосіб й установка використовують той факт, що проекція еліпса в площині, яка проходить З 50 крізь його велику вісь й утворює кут о, відносно площини еліпса, є окружністю з діаметром,що дорівнює великій с осі еліпса. "з Кут о може бути підрахований за формулою: сов о - Б/а де 2а - велика вісь еліпса, а 25 - мала вісь еліпса. ї» що Принцип цього аспекта винаходу ілюструється з посиланням на фіг.2А-2Д.
На фіг.2А показано намотку стрічки з волокнистого матеріалу на еліптичну оправку, а на фіг.28 - площину (о) розрізування еліптичної муфти по всьому ряду напластованих один на одне шарів. В цьому прикладі кільце, -1 відрізане від муфти, має досконало круглу форму у напрямку на півширини, але еліптичну по зовнішній та 50 внутрішній периферіях. Може бути вибрана також площина розрізування, яка дозволить отримати кільце кругле -і по зовнішній або внутрішній периферії або ж на іншій відстані від периферії кільця. (Теоретично можливо с вибрати площину розрізування, яка дозволить отримати вирізане кільце повністю еліптичним по усій ширині, але це збільшить втрати матеріалу при обробці для отримання круглої форми елемента ).
Після розрізування периферія кільця обробляється з внутрішньої та зовнішньої сторін для отримання в цілому круглого елемента їдив.фіг.2СХ. При використанні виробу, виготовленного з такого елемента, тангенційне зрізуюче зусилля Е не діє більше у напрямку, сприятливому для відлущування шарів, з яких складається (Ф) преформа елемента див. фіг.2Дх. г) Згідно з цим пунктом винаходу, преформи для виготовлення кільцевих елементів можуть бути зроблені способом з незначними відходами матеріалу, а самі преформи дозволять отримувати кільцеві елементи з во обмеженою тенденцією до розшарування при експлуатації.
Чим більше кут площини розрізання відносно прямого перерізу муфти наближається до 45", тим більший опір до розшарування мають елементи, вирізані з муфти під впливом зрізуючого ефекту в тангенціальному напрямку відносно останніх . Водночас із збільшенням кута (в подальшому він буде називатись "кутом розрізування") збільшуються й відходи матеріалу. Таким чином, кут розрізування повинен бути оптимальним для отримання елементів з гарними механічними характеристиками, беручи при цьому до уваги допустимі втрати матеріалу. б5 Найкращий кут розрізання лежить у межах 10-45" . При куті розрізування 45" мають місце дуже відчутні відходи матеріалу, приблизно 3595. Таким чином, слід віддавати перевагу значенням кута розрізування у межах 10-30".
Цей перший аспект винаходу передбачає також спосіб виготовлення кільцевих елементів з композиційного матеріалу, який включає спосіб приготування описаної віще преформи, а також стадії ущільнення преформи, розрізування й обробку. Може виявитись необхідність додаткової обробки елемента у зв'язку із спеціальним використанням елемента, наприклад як гальмівного диска.
Преформи гальмівних дисків виготовляються переважно шляхом прошивання текстур, що складаються з попередньо оксидованого поліакрилнітрилового корда, вуглецевих ниток з запиленням патентна заявка ЕК-А-2 669 940) або ж гібридних волокон патентна заявка на французький патент, зареєстрована під номером 95 06 7/0 200. При певному рівні техніки двомірні текстури , наприклад, кордна або волокниста тканина або полотно прошивались шарами між собою, утворюючи пластину, з котрої потім вирізались кільцеві преформи гальмівних дисків. Тому у разі, коли така муфта виготовлена намоткою навколо еліптичної оправки, при прошивці виникають труднощі.
У відомому способі ЕК-А-2 584 107 при намотуванні волокнистої стрічки на циліндричну оправку кожний /5 намотаний шар прошивається голюковою дошкою одразу після накладення на оправку. Оправку приводять у обертання навколо своєї осі, при чому розташування осі залишається незмінним, а голкову дошку, розташовану паралельно твірній оправці, приводять до зворотно-поступального руху у напрямку, перпендикулярному осі оправки. Амплітуда переміщення голкової дошки зберігається незмінною. Щоб забезпечити однакову глибину прошивання напластованих шарів протягом усього процесу, середня відстань між голковою дошкою і віссю оправки збільшується по мірі збільшення товщини нашарування. Такий спосіб не може бути безпосередньо використаний з еліптичною оправкою.
Згідно іншої ознаки винахід має на меті розробку способів й обладнання для виготовлення преформ для вироблення кільцевих елементів, що забезпечують намотку стрічки з волокнистого матеріалу на еліптичну оправку, й рівномірне прошивання напластованих шарів. с
Поставленої мети досягнуто завдяки способу й установці, які згідно з винаходом забезпечують намотку о стрічки волокнистого матеріалу навколо еліптичної оправки та прошивання напластованих шарів за допомогою голкової дошки, при цьому одночасно здійснюється переміщення між оправкою і середнім положенням голкової дошки, яке компенсує ексцентриситет перерізу оправки. Найкраще зміщення між голковою дошкою та оправкою здійснити таким чином, щоб голкова дошка знаходилась в контакті з шарами, що прошиваються у незмінній б зо площині мплощина прошивання відносно середнього положення голкової дошки.
Керування голковою дошкою спрощується, коли частота прошивання залишається незмінною, що викликає - необхідність підтримки незмінною відносної швидкості між голюовою дошкою й поверхнею, що прошивається для М того, щоб забезпечити постійну щільність прошивання. Таким чином, необхідно, щоб в момент контакту поверхня прошивання голкової дошки знаходилась у тангенційній площині відносно протилежної поверхні, яка ісе) з5 прошивається, що дозволить отримати постійну поверхневу щільність прошивання. Здійснення переміщення «г елементів, що має на меті забезпечення цих умов, досягається у разі підтримання постійної швидкості переміщення голкової дошки й зміни швидкості обертання оправки тамабо швидкості переміщення Її осі.
У наступному розділі наводимо переміщення голкової дошки тамабо осі оправки. Зрозуміло, що будь-яке переміщення голкової дошки може бути заміненим відповідним переміщенням оправки або поєднанням « переміщень голкової дошки та оправки і навпаки. Важливо забезпечити відносний рух між голковою дошкою та ств) с поверхнею, яка прошивається, що дозволить виконувати рівномірне прошивання напластованих шарів.
Й Також відомо, що при виготовленні прошитих преформ намагаються не допускати, щоб голки дошки вдаряли а в одному й тому ж напрямку при кожному повороті оправки, оскільки такий метод спричинить появу вразливих зон в готовій муфті Уникнути цього дозволить невеликий зсув, наприклад, внаслідок зміщення голкової дошки або оправки) у повздовжньому напрямку оправки тобто у напрямку паралельному осі обертання оправки). їх Згідно з цією ознакою винаходу, за першим варіантом здійснення еліптична оправка приводиться в обертальній рух навколо власної осі для намотки на свою поверхню стрічки волокнистого матеріалу, й водночас
Ме, вісь оправки наближається і віддаляється циклічно відносно площини прошивання по лінії, перпендикулярній -І площині прошивання. Зігнута поверхня зовнішнього шару, намотаного на оправку, вирівнюється площиною прошивання, при цьому зона контакту утворює лінію. Переміщення осі оправки регулюється так, щоб зігнута
Ш- поверхня завжди зберігала таке положення, коли площина прошивання є тангенційною їй на рівні лінії контакту.
Ге Це передбачає, що частина кривої поверхні, яка виправляється площиною прошивання, ковзає в цій площині зворотно-поступально. Голкова дошка, розташована проти зігнутої поверхні оправки, наближається й віддаляється відносно площини прошивання, ідучи, таким чином, за переміщенням лінії контакту поверхні ов намотаних шарів з площиною прошивання. В момент контакту поверхня прошивання голкової дошки є зорієнтованою у тангенційному напрямку відносно розташованої навпроти поверхні, що прошивається.
Ф) Цей перший варіант здійснення може також відбутися при збереженні незмінним положення осі оправки. ка Необхідний відносний рух між голковою дошкою і оправкою буде здійснюватись виключно за рахунок переміщення голкової дошки. во У другому варіанті здійснення еліптична оправка, як і раніше, приводиться в обертальний рух навколо власної осі й водночас вісь оправки наближається та віддаляється циклічно відносно площини прошивання по лінії, перпендикулярній площині прошивання. У другому варіанті здійснення ділянка, в якій крива поверхня зовнішнього намотаного шару вирівнюється площиною прошивання, не зміщується у цій площині; втім, спрямованість кривої поверхні відносно площини прошивання змінюється циклічно по мірі обертання оправки, 65 Таким чином, голковій дошці немає потреби переміщуватись у площині прошивання. Достатньо того, що циклічно змінюється спрямованість поверхні прошивання голкової дошки так, що вона опиниться у тангенційній площині відносно зовнішньої поверхні намотаних шарів в момент контакту між голюковою дошкою та шарами, що прошиваються.
У третьому варіанті здійснення еліптична оправку приводять до обертального руху навколо власної осі й
Водночас вісь оправки переміщується, описуючи путь з двох напівеліпсів. Таким чином, це переміщення дозволяє в будь-який момент якійсь частині кривої поверхні зовнішнього намотаного шару перебувати в одному й тому ж місці на площині прошивання, яка є дотичною до цієї частини кривої поверхні. Голкова дошка вдаряє у це постійне місце на площині прошивання , при цьому напрямок поверхні прошивання може залишатись незмінним. 70 Перевагу має перший з трьох варіантів здійснення у зв'язку з його відносною простотою застосування.
Згідно з цією ознакою винаходу преформи для виготовлення кільцевих елементів можуть бути отримані в результаті намотки стрічки волокнистого матеріалу на еліптичну оправку з одночасним й рівномірним прошиванням намотаних шарів для приготування еліптичної муфти, яка потім буде розрізаною під нахилом.
Ця друга ознака винаходу передбачає також спосіб виготовлення кільцевих елементів з композиційного /5 матеріалу, що включає описаний вище спосіб виготовлення преформи й стадій ущільнення преформи, розрізування та обробки.
Стадія ущільнення, передбачена у способі виготовлення кільцевих елементів згідно першої та другої ознак винаходу, може здійснюватись будь-яким з відомих методів. Ущільнення може бути розпочате до або після зняття муфти з оправки. Так, муфта може бути розрізана на кільцеві елементи до ущільнення або ж після одного або декількох етапів ущільнення. Найкраще здійснити принаймні перший етап ущільнення до розрізування муфти, оскільки міцність матеріалу після цього першого етапу вища.
Один з відомих методів ущільнення - класичний метод хімічної інфільтрації з ізометричної ізобарної газової фази. Елемент, що ущільнюється, поміщають в установку, в яку подається газ, й за заданих умов температури та тиску отримують матеріал матриці внаслідок розкладу або реакції компонентів. В класичному сч об методі установка включає звичайно графітове осердя, що визначає інфільтраційний простір, який з'єднаний з індуктором, що відмежовує установку. Коли для виготовлення кільцевих елементів та муфти застосовується і) вказаний метод, муфта звичайно розрізується до ущільнення для того, щоб газ міг легше й рівномірно проникати у внутрішню пористість елементів. Для цього доводиться неодноразово переривати ущільнення, щоб очистити поверхні елементів, повністю відкрити пори й дати туди доступ газу. б зо При виготовленні еліптичних муфт можливе проведення принаймні; часткового ущільнення муфти способом хімічної інфільтрації з газової фази з градієнтом температури до розрізання муфти. Згідно з цим способом - нагрів муфти може здійснюватись завдяки індуктивному зв'язку індуктора та якоря, що являє собою центральне ї- осердя, навколо якого розташовується муфта. Таким чином, градієнт температури установлюють між найбільш нагрітою внутрішньою поверхнею муфти, що перебуває в контакті з якорем, і зовнішньою поверхнею. При цьому ісе)
Зз5 Створюються умови, які сприяють ущільненню найбільш віддалених ділянок зовнішньої поверхні муфти, а також «Е зменшується ризик передчасної закупорки пор на поверхні чужорідними осадами, що усуває необхідність очистки поверхонь. Слід відзначити, що нагрів муфти може також здійснюватись за рахунок індуктивного зв'язку між індуктором та муфтою, коли це дозволяє природа останньої наприклад, коли муфта з вуглецю. Спосіб ущільнення хімічною інфільтрацією з газової фази з градієнтом температури описаний, наприклад, в патентній « заявці ЕК-А-2 711 647. з с В цілях подальшого зменшення втрат сировини при виготовленні кільцевих елементів згідно з першою та
Й другою ознаками винаходу можливе отримання муфти еліптичного перерізу, яка має по обох кінцях похилі плоскі и?» поверхні відносно перерізу під прямим кутом, тобто поверхні, паралельні площині передбаченого розрізування муфти.
Тут слід відзначити інші особливості та переваги даного винаходу, які ілюструються наступними ї5» необмеженими прикладами з посиланням на креслення, на яких: фіг.1 хфігури 1А-1Д)Х являє собою відомий спосіб виготовлення кільцевих преформ для кільцевих елементів з
Ме, композитних матеріалів із використанням циліндричної оправки; -І фіг.2 Уфігури 2А-2ДХ являє собою спосіб згідно даного винаходу, виготовлення преформ для отримання Кільцевих елементів з композиційного матеріалу із використанням еліптичної оправки;
Ш- фігЗ являє собою блок-схему основних стадій виготовлення кільцевого елемента згідно зі способом
Ге винаходу. фіг.Афігури 4А-4С являє собою стадію розрізування еліптичної муфти, згідно винаходу, для отримання кільцевого елемента; фіг.Біфігури БА-5СХ являє собою приклад розрізування еліптичної муфти, згідно винаходу, для отримання кільцевого елемента із заданими розмірами;
Ф) фіг.б6 показує розташування еліптичної оправки й голкової дошки за першим способом намотки стрічки на ка еліптичну оправку згідно винаходу; фіг.7 являє собою схему переміщення еліптичної оправки за першим способом намотки; во фіг. 8 являє собою схему, що ілюструє другий спосіб намотки стрічки на еліптичну оправку; фіг.9 показує розташування еліптичної оправки й голкової дошки за третім способом намотки стрічки на еліптичну оправку згідно винаходу; фіг. 10 являє собою схему, що ілюструє переміщення еліптичної оправки за третім способом намотки; фіг. 11 являє собою вид збоку установки за першим варіантом здійснення способа намотки та прошивання 65 Згідно винаходу.
Виготовлення преформи для отримання кільцевого елемента з композиційного матеріалу згідно способів даного винаходу й виготовлення самого елемента включає ряд стадій, наведених на фіг. З.
Перша стадія Е1 полягає в намотці волокнистої сировини навколо еліптичної оправки. Стрічка волокнистого матеріалу може бути з будь-якого з відомих матеріалів для виготовлення елементів з композиційних матеріалів або з кількох таких матеріалів. Волокна мають необхідну форму )полотно,стрічка,канина і т. п. з корда, безперервної нитки, нитки з запиленням і т. п... Сировина, з якої виготовлені волокна, залежить від способу використання їх у майбутньому. Для гальмівних дисків використовується переважно вуглецеве волокно, але можуть використовуватись і інші матеріали, наприклад, керамічна сировина.
Намотані шари прошиваються зразу ж при накладанні на оправку стадія ЕТх. З подальшого опису видно, що 7/0 Можуть застосовуватися різні методи для забезпечення рівномірної щільності прошивання. Як тільки ряд намотаних на оправці шарів досягає необхідної товщини, намотка припиняється.
Найкраще, коли отримана таким засобом еліптична муфта зразу ж ущільнюється з тим, щоб заповнити Її внутрішні пори істадія ЕМ. , наприклад, методом хімічної інфільтрації у газовій фазі, й розрізається під кутом для отримання кілець істадія ЕЗМ. Таким чином, еліптична муфта являє собою тепер преформу, до якої /5 має бути застосоване ущільнення.
Муфта тепер може бути також розрізана до початку ущільнення; в цьому випадку волокнисті кільця являють собою преформи, що підлягають ущільненню. Однак це можливо тільки в разі, якщо еліптична муфта є достатньо міцною, щоб можна було прибрати оправку. Здебільшого прошивання намотаних шарів дозволяє отримати муфту необхідної міцності. Можливе також отримання муфти з шарів, насичених смолою.
Якщо еліптична муфта має недостатню міцність, то для можливості вийняти оправку після закінчення намотки стадію ущільнення можна розпочати й продовжувати доти, доки муфта не буде достатньо міцною істадія ЕЛ Тоді оправку можна прибрати, й муфта розрізається на кільця істадія ЕЗМ. Отримані у такий спосіб попередньо ущільнені елементи можуть бути після обробки знову поданими на ущільнювальну установку для завершення ущільнення істадія Е2". сч
При використанні описаного раніше класичного метода хімічної Інфільтрації в ізотермічній газовій фазі однорідність матриці в ущільнених елементах підвищуватиметься у тому разі, якщо оправка була знятою й і) преформи розрізані до або, принаймні, під час процесу ущільнення. Навпаки, при використанні вищезгаданого метода з градієнтом температури муфту можна спокійно залишити нерозрізаною до завершення ущільнення; в цьому разі ущільнення буде рівномірним й будуть зменшені втрати матеріалу у зв'язку з відсутністю Ге! зо необхідності очищення поверхні.
Кільця, відрізані від еліптичної муфти, не мають ідеальної округлості. Тому кільця необхідно обробити, - щоб надати їм дійсно кільцевої форми стадія ЕХ, М
Необхідно додатково виконати одну або декілька операцій, щоб отримати з вищезгаданого кільцевого елемента кільцевий виріб, такий як, наприклад, гальмівний диск. Наприклад, елемент проходить останню ісе) обробку, щоб зробити його придатним для виконання свого призначення, згідно з яким він буде «г використовуватись істадія ЕБМ. Якщо йдеться про вироби, які мають стати гальмівними дисками, ця кінцева обробка спрямована на отримання пазів на внутрішній або зовнішній периферії виробів.
Одна або декілька з вказаних операцій можуть виконуватись з використанням одного чи декількох роботів.
Використання робототехніки передбачено, зокрема, на етапі виготовлення еліптичної муфти при одночасній « намотці та прошиванні. Крім того, слід зауважити, що оправка може мати захисне покриття, наприклад, у вигляді /- с повсті, у яку голки можуть входити без будь-яких пошкоджень після прошивання перших шарів, згідно з описом у вищезгаданому документі ЕК-А -2 584 107. ;» Перш ніж описати установку, що може зреалізувати пропоновані способи, нижче запропоновано детальніший виклад стадій розрізання еліптичної муфти, а також одночасної намотки й прошивання.
Стадія розрізування муфти пояснюється з посиланням на фіг. 4 та 5. їх На фіг. 4А та 48 показано еліптичну муфту 2 з центральним отвором З відповідним еліптичній оправці, що використовувалась при намотції. На фіг. 4А подається вид з торця, а на фіг. 48 - вид збоку. У цьому прикладі
Ме, площина розрізування утворює кут у 30" відносно перерізу під прямим кутом муфти. Лінії АД і ВС показують дві -І площини розрізу, що визначають кільце 4.
Розрізування еліптичної муфти 2 використовує той факт, що проекція еліпса у площині, яка проходить через
Ш- його велику вісь й утворює кут ж щодо площини еліпса, являє собою коло, діаметр якого дорівнює великій осі
Ге) еліпса. співвідношення між кутом ос, й розмірами еліпса визначається формулою: сов о - Б/а де 2а - велика вісь еліпса, а 2Ь - мала вісь еліпса.
При намотці матеріалу на еліптичну оправку співвідношення б/а еліпса , який визначається зовнішнім шаром, о відрізняється від еліпса, який визначається оправкою див. фіг. 4АХМ. Так, в похилій площині розрізування іме) відносно нормальної площини до осі оправки можна, звичайно, отримати круглу форму на рівні внутрішньої периферії муфти, але на рівні зовнішньої периферії муфти буде еліптична форма . Це означає, що 60о ексцентриситет відрізаного в еліптичній муфті кільця не буде постійним по всій ширині кільця. Як правило, обирають такий кут розрізування о, який наближається до круглої форми цієї площини, на рівні внутрішньої периферії відрізаного кільця хна рівні оправких чи на рівні зовнішньої периферії відрізаного кільця на рівні зовнішньої поверхні муфтиї, чи в проміжку між внутрішньою і зовнішньою периферіями, й потім оброблюють зовнішню тамабо внутрішню периферію кільця до одержання круглої форми. 65 Крім того, хоч поверхні кожного з кілець, відповідні плоскостям розрізування, паралельні, однак між ними наявне деяке відхилення х, Виявлено, що криві поверхні периферій кільця івнутрішньої й зовнішньої не є перпендикулярними сторонам, що відповідають площинам розрізування див. фіг. 423. Це є ще одним доводом на користь необхідності обробки відрізаного кільця, щоб надати йому дійсно кільцевої форми.
Фіг.А4С являє собою кільце 4, відрізане з використанням площини розрізування, яка наближає до круглої форми у цій площині на напіввідстані між внутрішньою і зовнішньою периферіями кільця, тобто на півширині кільця. Ділянки, заштриховані на кресленні, відповідають частинам кільця, які мають бути знищеними, для одержання елемента , що має дійсно круглу форму.
Як було пояснено вище, для кільцевої преформи, з якої будуть виготовлені кільцеві елементи, до яких застосовують дію зрізуючих зусиль у тангенційному напрямку, вибір кута розрізування спрямовано на 7/0 оптимізацію співвідношення між відходами матеріалу й потрібним опором до розшаровування кільцевих елементів. З цієї точки зору найкращим є кут розрізування в межах 10" і 45"., однак кут в інтервалі 107 - 30" вважається найбільш доцільним для зниження втрат сировини. Після вибору кута розрізування можна обрати ексцентриситет оправки, що дозволяє отримати круглу форму в площині розрізування на бажаній ширині.
Обираючи розміри еліптичної оправки й товщини муфти, яку отримують намоткою, для виготовлення 7/5 преформ певних внутрішніх та зовнішніх розмірів слід враховувати результат обробки щодо внутрішніх і зовнішніх розмірів відрізаних кілець. На фіг. 5 наведено приклад розрізування.
На фіг. БА наведено форму відрізаного кільця 4 при будь-якій площині розрізування АД чи ВС фіг. 4 л)уформа однакова по всій товщині кільця М. Ділянка в межах півширини відрізаного кільця має круглу форму їдив. коло ег на фіг.5х. Зовнішня й внутрішня периферії кільця еліптичні, у зв'язку з чим є необхідною обробка периферій
Кільця для того, щоб отримати круглу форму івпродовж зовнішнього кола се та внутрішнього кола сі креслення у.
На фіг. 5В та 5С показані схеми, у яких наведено відхилення між внутрішніми колами сі, сі ХМ та зовнішніми колами їісе, се М, описаними у площинах АД і ВС фіг. 4В; у дійсності це відхилення має місце між передньою й задньою поверхнями кільця 4. Співвідношення між розмірами еліптичної муфти й кутом розрізування з одного боку, та розмірами кільцевого елемента, одержаного після обробки кільця 12 івидалення сч ділянок, заштрихованих на фіг. БАХ, з іншого боку, водночас стають очевидними на фіг. 5. Якщо 2аз і 2814 - довжини великої і малої осей еліпса, визначеного по внутрішній периферії, 2285 і 2852 - довжини великої і малої і) осей еліпса, визначеного по зовнішній периферії муфти в нормальному перерізі до її осі, а - кут розрізування щодо нормального перерізу до осі муфти, 4 і О - діаметри, внутрішній і зовнішній, кільцевої преформи, що буде отримана, і е - товщина Її, то, відтак, - Ге! зо а»2азнхих 2а-х »2аї еїапо, х 2а» - ейїап о, -
Якщо бажані розміри кільцевої преформи: 4-250мм, Д-45Омм і е-25мм, а кут розрізування дорівнює 307, то р еліптична оправка повинна мати велику вісь 2а максимально 235, а еліпс, визначений по зовнішній поверхні муфти, повинен мати велику вісь 2а довжиною 475мм як мінімум. Таким чином, враховуючи, що співвідношення о сО8 о, «Б/а застосовано до півширини муфти, й використовуючи значення 2а/ - 225мм та 2а» - 475мм, маємо: «І сов 457 - 1/2(р4 ж ро):1-1/2(а13 ж а») 0,707-1/2(Ь61 ж р2)/175
Бі - во -247,5 «
Оскільки 285 - 284 т 2а» - 2ах, - 2х1і1 - товщина намотаних шарів (2хї), мала вісь 284 оправки дорівнює 122,5мм, а мала вісь 228» еліпса, визначеного по зовнішній поверхні муфти, дорівнює 372,5мМм. - с Наслідком описаного вище способа розрізування є те, що кінці еліптичної муфти не використовуються. Якщо ц взяти приклад фіг. 5., то з муфти завдовжки 1,5м, можна отримати приблизно ЗО елементів, а відходи по кінцях "» муфти складуть приблизно З5Омм. Очевидно, що процент відходів буде значно менше, якщо використана муфта буде довше.
Можливе також здійснення даного винаходу з метою знизити відходи сировини, якщо буде використана ьч муфта еліптичного перерізу, що має по обох сторонах пласкі похилі площини щодо перерізу муфти під прямим кутом, тобто торці, паралельні площині передбаченого розрізування муфти. У такому випадку можна розрізати
Ф муфту на елементи по всій довжині, й по кінцях не залишиться невикористаного матеріалу. Муфта такої форми -І може бути виготовлена шляхом зміщення оправки у бік її осі зворотно-поступальним рухом під час намотки. Така муфта може бути виготовлена також зміщенням валика, що подає намотуваний волокнистий матеріал, зворотно-поступальним рухом вздовж оправки під час намотки. У разі застосування невеликого кута (Че) розрізування муфти вказаний спосіб не викликає проблем стосовно деформації полотна чи кута волокон відносно поверхонь тертя відрізаних від муфти елементів.
Пропонується опис стадії намотки. Вона повинна здійснюватись таким чином, щоб у випадку одночасного прошивання забезпечити його рівномірну щільність. Ця задача потребує циклічного відносного зміщення між положенням прошиваючої дошки та оправки для того, щоб компенсувати ефект ексцентриситету перерізу і) останньої. ко Фіг. 6. ілюструє перший варіант здійснення способа намотки з одночасним прошиванням намотаних шарів.
Цей варіант здійснення передбачає, що еліптична оправка 10 приводиться в обертальний рух навколо власної бо осі З для намотки на свою поверхню стрічки волокнистого матеріалу 1. Водночас вісь оправки 5 наближається й віддаляється відносно площини прошивання Т циклічно вздовж відтинка прямої л, перпендикулярної площині Т - Зігнута поверхня зовнішнього шару, намотаного на оправку, вирівнюється площиною прошивання Т, а зона контакту показана лінією М. Голкова дошка навпроти зовнішньої поверхні намотаних шарів здійснює зворотно-поступальне У переміщення перпендикулярно площині прошивання Т для того, щоб вдаряти та 65 прошивати зовнішні шари, намотані на оправку.
Зміщення оправки на один півоберт навколо власної осі у цьому варіанті здійснення показане на фіг.7.
Еліпс Г на кресленні позначає зовнішні шари, намотані на оправку 10. Межі зміщення осі 5 оправки по лінії ЛА позначені точками А і В, причому вісь 5 міститься в точці А коли велика вісь еліпса Г є перпендикулярною площині прошивання Т )імал.!7 та 5 на фіг.Д, а вісь З міститься в точці В коли мала вісь еліпса г є перпендикулярною площині прошивання Т мал. З на фіг.7. Внаслідок зміщення осі оправки контактна лінія М між зігнутою поверхнею зовнішнього шару, намотаного на оправку, та площиною прошивання Т переміщується у цій площині зворотно-поступальним рухом між двома кінцевими точками М фіг.2 та 4 на фіг. 7.
Голкова дошка 5 також здійснює зворотно-поступальний рух, слідуючи за рухом в площині прошивання Т контактної лінії М.
Для забезпечення постійної поверхневої щільності прошивання, якщо частота ударів голкової дошки є постійною, необхідно, щоб відносна тангенційна швидкість між голюовою дошкою й зовнішнім шаром, намотаним на оправку, також була постійною. Швидкість переміщення М.) контактної лінії М в площині прошивання Т можна зробити постійною шляхом синхронізації швидкості зміщення осі оправки між точками А і В та швидкістю обертання оправки навколо власної осі.
Для еліпса Г з великою віссю 285 й малою віссю 2825 відстань між двома граничними точками Ме дорівнює да» - во М. Якщо еліпс являє собою переріз під прямим кутом циліндра з віссю СС" С - центр еліпса ГП, доцільно, щоб вісь СС зміщувалась відповідно поступальному рухові, описаному вище. В такому випадку, якщо швидкість обертання оправки -м (Ю), а швидкість м4 є постійною, на оправку можна намотувати багатовісеве полотно або тканину з постійною швидкістю.
Винахід пропонує інший варіант здійснення першого способу намотки з одночасним прошиванням намотаних шарів, в якому зберігається незмінним положення вісі обертання оправки. Необхідний відносний рух між голковою дошкою та оправкою здійснюється за рахунок переміщення голкової дошки. В цьому випадку прошивання буде здійснюватись не в одній, а в декількох паралельних між собою площинах. Для підтримки постійною відносної швидкості в момент контакту краще, щоб швидкість переміщення була постійною, а с
Швидкість обертання оправки - змінною. о
Крім того, на кожний повний оберт оправки вона повинна віддалитися від середнього положення голкової дошки по мірі збільшення товщини преформи, що прошивається, при цьому глибина прошивки залишається незмінною, допоки залишається постійною і однаковою робоча висота прошивки, наприклад, на товщину декількох шарів. Очевидно, що це віддалення може здійснюватись переміщенням оправки тамабо голкової (є) дошки. Після намотки останнього шару можна зробити декілька завершальних заходів прошивання, щоб чн зберегти щільність прошивання незмінною у шарах, що межують із зовнішньою периферією, згідно з описом у документі ЕК-А-2 584 107, про який вже була мова. в.
Фіг. 8 ілюструє другий варіант здійснення, в якому еліптична оправка 10, як і раніше, приводиться в «о обертальний рух навколо власної осі 5, й одночасно вісь оправки наближається та віддаляється відносно площини прошивання Т циклічно між двома граничними точками А і В по прямолінійному відтинку Ал. В цьому « випадку переміщення вісі оправки відбувається таким чином, що крива поверхня зовнішніх шарів, намотаних на оправку, є дотичною до площини прошивання або перерізу, описуючи постійну лінію М. Голкова дошка 5 входить в контакт з шарами, що прошиваються в зоні, яка охоплює цю лінію М. Таким чином, голковій дошці 5 немає « потреби переміщуватись в площині прошивання. Але у голкової дошки є керована голівка, яка обертає циклічно, щоб орієнтувати голкову дошку в перпендикулярному напрямку відносно зігнутої поверхні шарів, що З с прошиваються на рівні лінії М. Напрямок Фф поверхні прошивання голкової дошки відносно площини Т з» коливається між двома граничними положеннями Фе; де:
Фе - агод Ка» - бо Ум(а202)Ї 2а»з - велика вісь еліпса, визначеного по зовнішньому намотаному шару; ї» 15 2655 - мала вісь еліпса, визначеного по зовнішньому намотаному шару.
Цей другий варіант здійснення дозволяє отримати постійну поверхневу щільність шляхом відповідного (22) контроля за швидкістю обертання оправки, швидкістю зміщення осі оправки у напрямку А й швидкістю зміни -1 напрямку голкової дошки.
Фігури 9 і 10 ілюструють третій варіант здійснення, в якому еліптична оправка, як і раніше, приводиться в - обертальний рух навколо власної осі й одночасно вісь оправки зміщується, описуючи путь О)., який складається з с двох напівеліпсів. Внаслідок переміщення оправки крива зовнішня поверхня намотаних шарів залишається дотичною до площини прошивання по всій постійній лінії М. Це дає змогу голковій дошці вдаряти у фіксовану зону в площині прошивання і дотримуватись певної спрямованості відносно цієї площини. Це рішення важче реалізувати механічно, ніж обидва попередніх див. фіг. 10, на якій показано зміщення еліпса, визначеного по зовнішньому шару той час, як оправка робить півоберт навколо власної осіх. Проте здійсненню можуть сприяти (Ф) засоби робототехніки, що використовуються для керування переміщенням оправки. г На фіг. 11 показано установку для здійснення способа намотки за першим варіантом здійснення, описаним вище, за варіантом, в якому вісь оправки не зміщується, а зміщується голкова дошка, яка описує еліптичне во переміщення. В даному випадку контакт між голюювою дошкою й зовнішніми намотаними шарами має місце в чисельних паралельних один одному шарах, а голкова дошка є тангенційною поверхні, що прошивається в момент контакту.
Установка на фіг. 11 включає оправку 100, блок прошивання 500 та блок розмотки 600, розташовані на обробленій плиті 200, а вона у свою Чергу на настилі 300. ве Блок розмотки 600 включає котушку б стрічки волокнистого матеріалу 1, намотаного на центральний стрижень. Мотор-редуктор 7 приводить в обертальний рух центральний стрижень котушки 6, щоб розмотати стрічку 1 й подати на блок оправки 100. На початку розмотки стрічка 1 приводиться в рух навколо оправки вручну, доки не зроблено одного повного витку, й вільний кінець стрічки не притиснутий початком другого шару.
Елемент-пругоспрямовувач 8 забезпечує правильне положення стрічки відносно блока оправки при наступній намотці. Елемент 9 для заміру діаметра котушки б встановлюється на котушці, щоб замірювати величину діаметра котушки під час намотки. Елемент заміру діаметра 9 визначає безперервно або періодично діаметр котушки 6, використовуючи, наприклад, оптичні засоби. Сигнал, що подається елементом заміру діаметра 9, дозволяє керувати збільшенням відстані між блоком оправки 100 і блоком прошивання 500 по мірі збільшення товщини шарів, намотаних на оправку. 70 Блок оправки 100 включає еліптичну оправку 10 з невеликим ексцентриситетом, що встановлена на центральному валу, а він у свою чергу на станині 12. Станина 12 монтується на плиті 200 й спрямовується центральною напрямною 13, розташованою вздовж плити 200, з таким розрахунком, що вона має можливість зміщуватись, віддаляючись від блока прошивання 500 за сигналом, що надійшов від елемента заміру діаметра 9 блока розмотки 600. Мотор-редуктор 14 приводить в обертальний рух центральній вал, а також оправку 10. В /5 цьому способі здійснення мотор-редуктор 14 змінює швидкість (частоту) обертання оправки 10 з таким розрахунком, щоб підтримувати постійною відносну тангенційну швидкість між поверхнею, що прошивається та голковою дошкою.
Центральний вал встановлено на станині таким чином, що центральний вал й оправка можуть переміщуватись у повздовжньому напрямку, тобто у напрямку осі оправки 10, причому це перемінне го переміщення використовується для того, щоб дещо змістити ударне положення голкової дошки й уникнути прошивання постійно в тих самих радіальних площинах. Притискуючий валик 16 притискує намотаний зовнішній шар на оправці 10 й підтримує намотані шари. На фіг. 11 стрілюою А позначено путь, пройдений валиком 16 під час намотки.
Блок прошивання 500 включає голкову дошку 5, розташовану по ширині стрічки волокнистого матеріалу 1 й сч ов спрямовану відносно першого кінця висувної руки 20. Висувна рука другим кінцем кріпиться на картері 22. Рука утворює своїм першим кінцем притискуючу лапу, яка притискується до поверхні муфти, що прошивається за і) допомогою домкрата 23, який спирається на картер 22. Голкова дошка подається в ударне положення у поперечному напрямку, тобто в горизонтальному напрямку на фіг. 11. Зворотно-поступальний рух ударної частини голкової дошки здійснюється приводним устроєм з ексцентриком 29, розташованим в картері 22. В цій Ге! зо формі здійснення частота ударів голкової дошки 5 залишається постійною. Крім того, блок прошивання 500 включає всмоктуючий устрій 24, який вловлює кусочки волокна, які можуть відкришитися від волокнистої стрічки - під час прошивання. ї-
Картер 22 поміщено на супорті 25, що встановлений та спрямовується вздовж тяги 13, що дозволяє йому переміщуватись, наближаючись та віддаляючись відносно блока оправки 100 за командою мотор редуктора 26. ісе)
Інший мотор-редуктор 28 керує вертикальним переміщенням картера 22. За допомогою мотор-редукторів 26 і 28 «Е відбувається періодичне еліптичне зміщення голкової дошки за варіантом здійснення першого способа намотки й прошивання, описаних вище. Крім того, за допомогою мотор-редуктора 26 підтримується постійна глибина прошивання по мірі збільшення товщини муфти.
Описані раніше способи і пристрої дозволяють виготовляти преформи для кільцевих елементів різного « призначення. Зокрема, мають на увазі гальмівні диски. Вищеописані способи виготовлення преформ, а також з с вибір волокнистої сировини можуть підбиратися відповідно до призначення виробу. Стосовно преформ гальмівніх дисків вибір розташування волокон під час намотки відносно поверхонь тертя може сприяти ;» оптимізації преформ.
Якщо, наприклад, в описаних вище способах намотки й прошивання біспрямовані 0" та 907 ХУ текстури тканини або полотна) орієнтовані так, щоб один з напрямків був паралельний напрямку подачи полотна під їх прошиваючу голівку, і кільця розрізуються під кутом 457, то можна отримати гальмівні диски, у яких волокна мають нахил 45" відносно поверхонь тертя. При використанні гальмівних дисків, отриманих вказаними
Ме, способами, зрізуючі зусилля не будуть більше діяти у міжшаровому напрямку. -І Тою ж мірою при намотці багатоосевих тканин або полотен з вуглецевих ниток 2 або З напрямки) з двома 5р визначеними напрямками ниток можна вибрати кут напрямку ниток щодо поверхностей тертя майбутнього ш- гальмівного диска. Крім того, нитки одного з напрямків можуть складатись з безперервних вуглецевих волокон,
Ге при цьому сполучення прошиванням забезпечується за рахунок ниток з запиленням, аналогічні документу
ЕК-А-2 669 940, які розташовуються в іншому напрямку при відповідній орієнтації голок).

Claims (30)

  1. Формула винаходу Ф) ГІ 1. Спосіб виготовлення преформ для виготовлення кільцевих елементів з композиційного матеріалу, який відрізняється тим, що включає установку оправки М10) еліптичного перерізу і намотку на оправку МО во стрічки ММ з волокнистого матеріалу, що укладають шарами один на другий, для виготовлення преформи у вигляді еліптичної муфти ХУ.
  2. 2. Спосіб по п. 1, який відрізняється тим, що намотані один на другий шари сполучають між собою прошиванням.
  3. З. Спосіб по п. 2, який відрізняється тим, що кожний новий шар прошивають водночас з намоткою за 65 допомогою голкової дошки 5, розташованої по ширині стрічки М.
  4. 4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що на стадії намотування й прошивання голкову дошку 5) і оправку
    М0М переміщують одну відносно одної таким чином, що в момент контакту між ними поверхня прошивання голкової дошки розташована у тангенціальній площині щодо шару, що знаходиться навпроти.
  5. 5. Спосіб по п. 4, який відрізняється тим, що на стадії намотування й прошивання оправку М0)Х і голкову дошку М5Х переміщують одну відносно одної таким чином, що деяка частина намотаного шару є постійно тангенціальною площині прошивання МП по контактній лінії ММУ.
  6. 6. Спосіб по п. 5, який відрізняється тим, що на стадії намотування й прошивання оправку М0Х й голкову дошку ХХ переміщують відносно одну відносно одної таким чином, що положення контактної лінії УМХ в площині прошивання ГП зміщується відповідно до зворотно-поступального руху. 70
  7. 7. Спосіб по п. 5, який відрізняється тим, що на стадії намотування й прошивання положення контактної лінії УМХ в площині прошивання МГ зберігають незмінним, тоді як вісь 5 оправки циклічно зміщується, описуючи шлях І, що складається з двох напівеліпсів.
  8. 8. Спосіб по п. 4, який відрізняється тим, що на стадії намотування й прошивання оправку М10Х переміщують таким чином, що деяка частина намотаного зовнішнього шару постійно розташована у визначеному положенні 7/5 прошивання ММУ а поверхня прошивання голкової дошки 35ї змінює напрямок для того, щоб залишатись тангенціальною щодо протилежної ділянки шару, що прошивається.
  9. 9. Спосіб по п. б або 8, який відрізняється тим, що на стадії намотування й прошивання оправку 0 обертають навколо власної осі, і водночас вісь 453 оправки здійснює зворотно-поступальний рух, наближаючись та віддаляючись щодо площини або положення прошивання.
  10. 10. Спосіб по будь-яких з пп. 2-9, який відрізняється тим, що на стадії намотування й прошивання голкова дошка 5 ударяє з однаковою частотою.
  11. 11. Спосіб по будь-яких з пп. 2-10, який відрізняється тим, що на стадії намотування й прошивання середня відстань між оправкою 10 та голюковою дошкою 5 збільшують зі збільшенням товщини пакета намотаних шарів.
  12. 12. Спосіб по будь-яких з пп. 2-10, який відрізняється тим, що кінці оправки М10)х являють собою пласкі сч об поверхні, паралельні між собою й похилі відносно прямого перерізу муфти, а на стадії намотування й прошивання має місце відносне зміщення між оправкою М10Х і стрічкою ММ матеріалу, що намотується, яке і) виглядає як зворотно-поступальний рух у повздовжньому напрямку оправки.
  13. 13. Спосіб виготовлення кільцевого елемента з композитного матеріалу, який відрізняється тим, що включає вироблення преформи 2 по будь-яких з попередніх пунктів й розрізування еліптичної муфти на кільця по Ге! зо площинах, не перпендикулярних осі муфти.
  14. 14. Спосіб по п. 13, який відрізняється тим, що кут розрізування муфти чої обирають таким чином, щоб - відрізані кільця М мали круглий переріз по зовнішній або внутрішній периферії, або щоб розрізування че відбувалося у визначеному місці між внутрішньою та зовнішньою периферіями.
  15. 15. Спосіб по п. 14, який відрізняється тим, що кут розрізування л9ї обирають з таким розрахунком, щоб о 3з5 Відрізані кільця М) були круглими у межах півширини. «І
  16. 16. Спосіб по пп. 13, 14 або 15, який відрізняється тим, що розрізування муфти М здійснюють після принаймні одного етапу ущільнення.
  17. 17. Спосіб по п. 16, який відрізняється тим, що ущільнення муфти 12 виконують методом хімічної « інфільтрації з газової фази з градієнтом температури.
  18. 18. Спосіб виготовлення гальмівного диска, який відрізняється тим, що він включає виготовлення кільцевого - с елемента М по будь-яких з пп. 13-17 й обробку внутрішньої тамабо зовнішньої периферій кільцевого елемента. ц
  19. 19. Спосіб по п. 18, який відрізняється тим, що на стадії намотування стрічку ММ безспрямованої текстури "» волокнистого матеріалу намотують на оправку М10), де один з напрямків відповідає напрямку подачі на оправку.
  20. 20. Установка для виробництва преформ, призначених для виготовлення кільцевих елементів з Композиційного матеріалу, яка відрізняється тим, що містить оправку М0Х еліптичного перерізу і обладнання ьч для намотування 1600 стрічки М1ї з волокнистого матеріалу на оправку МОМ шарами один на одний для виготовлення преформи 2 у вигляді еліптичної муфти. б
  21. 21. Установка по п. 20, яка відрізняється тим, що містить також голкову дошку 5 для пробивання намотаних -І шарів водночас з їх намоткою на еліптичну оправку М10Х та сполучення їх між собою прошиванням.
  22. 22. Установка по п. 21, яка відрізняється тим, що містить також обладнання 26, 2835 для переміщення і голкової дошки 15 та лабо оправки М10ї таким чином, щоб поверхня прошивання голкової дошки 15 була (Че) розташована у тангенціальній площині відносно розташованої навпроти ділянки намотаного зовнішнього шару преформи, який прошивається в момент їхнього контакту.
  23. 23. Установка по п. 22, яка відрізняється тим, що обладнання 126, 28) для переміщення голкової дошки 5 та 5ь або оправки М10ї виготовлено так, що деяка частина намотаного зовнішнього шару преформи є постійно тангенціальною площині прошивання МП по контактній лінії ММУ. Ф,
  24. 24. Установка по п. 23, яка відрізняється тим, що обладнання для переміщення голкової дошки ХХ та лабо ко оправки М10) обрано таким чином, що положення контактної лінії МУ в площині прошивання ХЛ зміщується зворотно-поступальним рухом, а голкова дошка 5 переміщується за ним. 60
  25. 25. Установка по п. 23, яка відрізняється тим, що обладнання для зміщення голкової дошки 5 тазмабо оправки М0М виконано таким чином, щоб циклічно зміщувати вісь Х5) оправки по лінії с, яка складається з двох напівеліпсів, у той час, як положення контактної лінії ММХ в площині прошивання ХХ залишається незмінним.
  26. 26. Установка по п. 22, яка відрізняється тим, що обладнання для зміщення голкової дошки 5 та хабо оправки М10ї виконано таким чином, щоб при зміщенні оправки деяка частина намотаного зовнішнього шару 65 постійно знаходилась у визначеному положенні прошивання ММ), а поверхня прошивання голкової дошки 5 змінювала напрямок, щоб залишитись тангенціальною відносно розташованої навпроти ділянки намотаного зовнішнього шару преформи, що прошивається.
  27. 27. Установка по п. 23, яка відрізняється тим, що обладнання для зміщення голкової дошки 5 тазмабо оправки
    М0. виконано таким чином, щоб вісь оправки здійснювала зворотно-поступальний рух, наближаючись та Віддаляючись від площини або положення прошивання.
  28. 28. Установка по будь-яких з пп. 20-27, яка відрізняється тим, що голкова дошка 5 виконана так, щоб ударяти з постійною частотою.
  29. 29. Установка по будь-яких з пп. 20-28, яка відрізняється тим, що містить також обладнання 26) для збільшення середньої відстані між оправкою М10ї та голюовою дошкою 35 по мірі збільшення товщини пакета /о намотаних шарів.
  30. 30. Установка по будь-яких з пп. 20-29, яка відрізняється тим, що кінці оправки М10) мають пласкі поверхні, паралельні між собою й не перпендикулярні до осі муфти, й тим, що передбачено обладнання для управління відносним зміщенням між оправкою 310) і стрічкою матеріалу, що намотується М яке здійснюється зворотно-поступальним рухом у повздовжньому напрямку оправки. с щі 6) (о) ча ча (Се) « -
    с . и? щ» (о) -І -І іЧе) іме) 60 б5
UA98010192A 1995-06-19 1996-06-18 Спосіб та пристрій для виготовлення кільцеподібних деталей з композитного матеріалу та попередніх форм для цих деталей UA46779C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9507280A FR2735456B1 (fr) 1995-06-19 1995-06-19 Procedes et appareil pour la fabrication de pieces annulaires en materiau composite et de preformes pour ces pieces
PCT/FR1996/000933 WO1997000345A2 (fr) 1995-06-19 1996-06-18 Procede et appareil pour la fabrication de pieces annulaires en materiau composite et de preformes pour ces pieces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA46779C2 true UA46779C2 (uk) 2002-06-17

Family

ID=9480125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA98010192A UA46779C2 (uk) 1995-06-19 1996-06-18 Спосіб та пристрій для виготовлення кільцеподібних деталей з композитного матеріалу та попередніх форм для цих деталей

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5991987A (uk)
EP (1) EP0833972B1 (uk)
JP (1) JP3657272B2 (uk)
KR (1) KR100419556B1 (uk)
CN (1) CN1078276C (uk)
CA (1) CA2225254C (uk)
DE (1) DE69604399T2 (uk)
FR (1) FR2735456B1 (uk)
RU (1) RU2169805C2 (uk)
UA (1) UA46779C2 (uk)
WO (1) WO1997000345A2 (uk)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2803787B1 (fr) * 2000-01-19 2002-04-12 Gerlon S A Article abrasif, notamment pour le meulage, le brossage, le polissage, le lavage et/ou le nettoyage, procede et dispositif pour la fabrication dudit article
US7118063B2 (en) * 2004-07-29 2006-10-10 Sequa Corporation Wire/fiber ring and method for manufacturing the same
DK200401225A (da) * 2004-08-13 2006-02-14 Lm Glasfiber As Metode til afskæring af laminatlag, eksempelvis et glasfiber- eller kulfiber-laminatlag i en vindmöllevinge
FR2957845B1 (fr) * 2010-03-26 2012-08-10 Messier Dowty Sa Procede de fabrication d'un bras en materiau composite comportant un palier transversal destine a recevoir un axe fixe ou rotatif
CN102003530A (zh) * 2010-09-14 2011-04-06 苏州希尔克纤维制品有限公司 一种除尘密封圈
US10266972B2 (en) 2010-10-21 2019-04-23 Albany Engineered Composites, Inc. Woven preforms, fiber reinforced composites, and methods of making thereof
US20120138216A1 (en) * 2010-12-07 2012-06-07 Jkm Technologies, Llc Filament Wound U-Shaped Support Units for Footwear
EP2771173B1 (fr) * 2011-10-26 2018-01-10 Snecma Mandrin d'impregnation a maintien par pincement pour la realisation de carters de turbine a gaz en materiau composite
EP2771174B1 (fr) * 2011-10-26 2015-12-16 Snecma Mandrin d'impregnation a bache vide pour la fabrication d'un carter de turbine a gaz en materiau composite
FR2998209B1 (fr) 2012-11-19 2015-05-22 Hexcel Reinforcements Procede de depot d'un materiau intermediaire permettant d'assurer la cohesion de ce dernier et procede de constitution d'un empilement destine a la fabrication de pieces composites
CN103233323B (zh) * 2013-05-07 2015-09-02 江苏天鸟高新技术股份有限公司 环状纤维预制件及其制备方法
FR3007428B1 (fr) * 2013-06-20 2015-10-16 Messier Bugatti Dowty Table et procede d'aiguilletage d'une structure textile formee a partir d'une preforme fibreuse annulaire avec decalage radial de la tete d'aiguilletage
CN104260948A (zh) * 2014-09-17 2015-01-07 常州市富运化工有限公司 特种封箱机切刀
CN105500679B (zh) * 2016-02-02 2018-02-09 宝鸡赛威重型机床制造有限公司 缠绕针刺一体化自动成型装置
US20190022919A1 (en) * 2016-03-01 2019-01-24 Sabic Global Technologies B.V. Method and apparatus for producing a laminate from one or more layers of material
CN108950882A (zh) * 2018-06-27 2018-12-07 海宁市御纺织造有限责任公司 一种环形非织造布的生产方法
CN111999833B (zh) * 2020-08-28 2022-08-30 杭州富通通信技术股份有限公司 一种抗风力空挂光缆
WO2023155326A1 (en) * 2022-02-21 2023-08-24 Envision Energy Co., Ltd Method of cutting plies and the use thereof, a composite laminate, a wind turbine blade and a cutting apparatus

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4138772A (en) * 1968-07-01 1979-02-13 Rontex America Inc. Apparatus for producing needled, non-woven tubing
FR2506672A1 (fr) * 1981-06-02 1982-12-03 Lorraine Carbone Procede de fabrication de disques de frottement
FR2584107B1 (fr) * 1985-06-27 1988-07-01 Europ Propulsion Procede de fabrication de structures de revolution tridimensionnelles par aiguilletage de couches de materiau fibreux et materiau utilise pour la mise en oeuvre du procede
US4790052A (en) * 1983-12-28 1988-12-13 Societe Europeenne De Propulsion Process for manufacturing homogeneously needled three-dimensional structures of fibrous material
FR2557550B1 (fr) * 1983-12-28 1986-05-30 Europ Propulsion Procede et appareillage pour la fabrication de structures tridimensionnelles de revolution
EP0484391B1 (en) * 1989-07-25 1995-09-20 Dunlop Limited Manufacture of carbon fibre preform
FR2669941B1 (fr) * 1990-12-03 1993-03-19 Europ Propulsion Installation pour la realisation de preformes fibreuses aiguilletees destinees a la fabrication de pieces en materiau composite.
CA2077130C (en) * 1991-09-04 2003-04-29 Edward Lee Morris Carbon fiber reinforced carbon/carbon composite and method of its manufacture
FR2683889B1 (fr) * 1991-11-15 1995-01-13 Chomarat Cie Ets Fils Auguste Materiau tubulaire pour la refection de canalisations, conduites ou ouvrages similaires.
US5546880A (en) * 1994-12-29 1996-08-20 The Bf Goodrich Company Annular filamentary structures and methods of making

Also Published As

Publication number Publication date
US5991987A (en) 1999-11-30
KR19990028240A (ko) 1999-04-15
DE69604399D1 (de) 1999-10-28
DE69604399T2 (de) 2000-05-11
KR100419556B1 (ko) 2004-06-04
FR2735456A1 (fr) 1996-12-20
CN1191583A (zh) 1998-08-26
RU2169805C2 (ru) 2001-06-27
CN1078276C (zh) 2002-01-23
CA2225254C (en) 2004-04-06
EP0833972B1 (fr) 1999-09-22
EP0833972A2 (fr) 1998-04-08
WO1997000345A3 (fr) 1997-01-30
CA2225254A1 (en) 1997-01-03
FR2735456B1 (fr) 1997-09-12
JP3657272B2 (ja) 2005-06-08
JPH11508197A (ja) 1999-07-21
WO1997000345A2 (fr) 1997-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA46779C2 (uk) Спосіб та пристрій для виготовлення кільцеподібних деталей з композитного матеріалу та попередніх форм для цих деталей
US5546880A (en) Annular filamentary structures and methods of making
US5662855A (en) Method of making near net shaped fibrous structures
US4621662A (en) Process and apparatus for manufacturing axi-symmetrical three-dimensional structures
US5081754A (en) Production of shaped filamentary structures
CN1089127C (zh) 用于制造合成材料环形件的纤维预制件的制造方法
JP4083815B2 (ja) 複合材料のパーツを形成するリング形状の繊維構造物を製造する方法
EP0910690B1 (en) Simplified process for making thick fibrous structures
CA2626545C (en) Fabricating three-dimensional annular fiber structures
JPH05193030A (ja) ブレード造形フィラメント構造体及びその製造方法
EP0546001B1 (en) Production of shaped filamentary structures
JPS626957A (ja) 繊維質材料の層を穿刺して三次元軸対称構造体を製造するための方法
US5323523A (en) Production of shaped filamentary structures
US5882781A (en) Shaped fibrous fabric structure comprising multiple layers of fibrous material
CN106132193B (zh) 连续纤维刹车盘预制件及其制造装置和制造方法
EP2217751B1 (en) A method of manufacturing a fibrous structure and an apparatus therefor
KR20000070988A (ko) 리본 되감기에 의한 직물 예비성형체의 제조방법
US5705264A (en) Production of shaped filamentary structures
JPH08312699A (ja) ニアネットシェイプの繊維構造体およびその製造方法
KR102030562B1 (ko) 대형 원통형 니들 펀칭 프리폼 제조 장치