Оправка для изготовления оболочек с отверстиями из композиционных материалов

 

1. ОПРАВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛО.ЧЕК С ОТВЕРСТИЯМИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая корпус с формообразующей поверхностью и расположенные в его полости игольчатые элементы, установленные на пос . тупательно перемещаемом органе механизма их выдвижения заостренные концы которых направлены в сторону наматываемой оболочки, отл чающ а я с я тем, что, с целью повышет ния качества оболочки, она снабжена закрепленным между торцом каждого игольчатого элемента и поступательно перемещаемым органон механизма его выдвижения вибратор ж. 2.Оправка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что вибратор выполнен в виде пьезокристалла, включенного в цепь переменного тока. 3.Оправка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что вибратор выполнен в виде сильфонной трубки, соединенной с источником газа высокого давления через клапанное устройство.

.ССЮ3 СОВЕТСНИХ

ВВМП

РЕСПУБЛИК

09) (И), уд) В 2 3 23/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТНРЫТИЙ (21) 3438739/23-05 (.22) 14.05.82 .(46).23.08.83. Бюл. И 31 (72) В.И. Кулик, Е.В. Мешков, А.С. Нилов, 8.8. Полтавцев, Ю.В. Фролов-Багреев и Я.В. Ярин (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (53) 678.057 94 <088.8) (56) 1. Патент СВА М 3021241, кл. 204-258, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 7,13694, кл. В 29 Р 23/12, 1978 (прототип). (54)(57) 1. ОПРАВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ОБОЛОЧЕК С ОТВЕРСТИЯМИ ИЗ КОИПОЗИ. ЦИОННЦХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая корпус с формообразующей поверхностью и расположенные sего полости игольчатые элементы, установленные на поступательно перемещаемом органе механизма их выдвижения, заостренные кон-.

1 цы которых направлены в сторону наматываемой оболочки, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения качества оболочки, она снабжена закрепленным между торцом каждого игольчатого элемента и поступательно перемещаемым органом механизма его выдвижения вибратором.

2. Оправка по й. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что вибратор выполнен в виде пьезокристалла, включенного в цепь переменного тока.

3. Оправка no n. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что вибратор выполнен Е в виде сильфонной трубки, соединенной с источником газа высокого давления через клапанное устройство.

1 10365

Изобретение относится к машино-.. строению, а более конкретно к изготовлению труб из пластмасс методом намотки.

Известны оправки для изготовления оболочек с отверстиями из композиционных материалов методом намотки, содержащая корпус и установленные на нем в заданном порядке игольчатые элементы 1 g .

1О

Эта оправка из-за наличия игольчатых элементов позволяет получить только отверстия при определенной структуре оболочки, не обеспечивает постоянного натяжения арматуры, а в области отверстия оболочка имеет зоны, заполненные связующим что снижает качество оболочки.

Известна также оправка, содержащая корпус с формообразующей поверхностью и расположенные sего полости игольчатые элементы, установленные на поступательно перемещаемом органе механизма их выдвижения, заостренные концы которых направлены в сторону наматываемой оболочки.

Каждый игольчатый элемент смонтирован в стакане, снабженном поступательно перемещаемым поршнем, установленным во втулке, расположенной в полости каркаса и заполненной со стороны поршня вспенивающимся материалом, служащим для выдвижения игольчатого элемента, формующего отверстие в намотанной оболочке.

Известная оправка позволяет получать намоткой любую структуру оболочки на ровную поверхность, а отверстия формуют при отверждении путем прокаливания поступательно перемещаемыми из полости корпуса игольчатыми элементами 2 ) .

Недостаток оправки заключается в том, что она не позволяет формовать отверстия высокого качества в стенке оболочки, так как в ней выдвижение игольчатых элементов осуществляется непрерывно и поступательно, а при таком движении постоянно действует сила трения на волокна арматуры.

Под действием силы трения волокна вытягиваются вокруг йгольчатых элементов, и пространство между вытянутыми волокнами заполняется перетекшей смолой. Следовательно, в зонах отверстий создается повышенное содержание смолы по сравнению с расчетным содержанием. Это приводит к. уменьшению прочности материалов в

66 2 зоне отверстия и, следовательно, всего изделия.

Целью изобретения является повышение качества оболочки.

Указанная цель достигается тем, что оправка, содержащая корпус с формообразующей поверхностью и расположенные в его полости игольчатые элементы, установленные на поступательно перемещаемом. органе механизма их выдвижения, .заостренные концы которых направлены в сторону наматыва емой оболочки, снабжена закрепленным между торцом каждого игольчатого элемента и поступательно перемещаемым органом механизма его выдвижения вибратором.

Причем вибратор выполнен в виде пьезокристалла, включенного в цепь переменного тока.

Кроме того, вибратор выполнен в виде сильфонной трубки, соединенной с источником газа высокого давления через клапанное устройство.

На фиг. 1 показана часть оправки с узлом формования отверстия, продоль ное сечение; на фиг. 2 и 3.- варианты выполнения вибраторов игольчатых элементов.

Оправка имеет корпус 1 с формообразующей поверхностью А. В корпусе 1 выполнено направляющее отверстие В, куда вставлен игольчатый элемент 2,с:.торцом которого связан вибратор 3. Вибратор 3 закреплен на поступательно перемещаемом органекулачке 4, установленном одной сторо. ной в направляющий паз С, а другой стороной - в винтовую канавку планшайбы 5. Кулачок 4 и планшайба 5 образуют механизм выдвижения элемента

2. Вибратор 3 может быть выполнен в виде пьезокристалла, 6, жестко прикрепленного одним торцом к игольчатому элементу 2, а противоположным

I торцом - к кулачку 4 механизма выдвижения посредством захватов 7. К указанным противоположным торцам пьезокристалла 6 подведены провода

8 для подключения к источнику переменного тока заданной величины и периодичности.

Вибратор 3 может быть пневматического типа.

Герметичная сильфонная труба 9, размещенная в направляющих (не показаны )жестко и герметично прикреплена: одной стороной к торцу игольчатого элемента 2, а другой - к кулачку 4 фиг.l

ВНИИПИ Заказ 5910/16 Тираж 647 Подписное филиал ППП "Патент",, r. Ужгород,, ул. Проектная, 4

3 10365 механизма выдвижения. Сильфонная трубка 9 соединена с источником газа высокого давления газопроводом 10 через клапанное устройство 11.

Работа оправки осуществляется следующим образом.

На поверхность корпуса 1 оправки, в полости которого расположены иголь. чатые элементы 2, наматывают заготов. ку оболочки заданной структуры. 3а- 10 тем вращением планшайбы 5 перемещают кулачок 4 в сторону выдвижения иголь. чатого элемента 2 на поверхность формования А одновременно с работой . вибратора 3. Для работы пьезоэлектри ческого вибратора (фиг. 2) подключа-, . ют н проводам 8 источник Переменного

) тока. Пьезокристалл 6 изменяют свой, размер между торцами в захватах 7 в соответствии с изменением разности 20 потенциалов на указанных торцах. ..Таким образом, колебание пьезокри-. . сталла 6 вынуждает колебаться иголь-, чатый элемент 2 относительно кулачка 4.

Для работы пневматического .вибратора (фиг. 3 ) подключают источник газа высокого давления к сильфонной трубе 9 посредством газопровода 10 через клапаны устройства 11. Клапанное устройство 11 подает и сбрасыва- . ет с заданной частотой давление s трубке 9, что приводит к колебанию .размера длины трубки 9, т.е. к колебанию игольчатого элемента 2 относительно кулачка 4.

Таким образом, движение игольчато- го элемента относительно формуемой . оболочки складывается из колебательного и поступательного. П и вращении.

66 4 планшайбы 5 кулачок 4 двигается в сторону намотанной оболочки, внедряя в нее колеблющийся элемент 2. По окончании прошивания оболочки отключают- вибратор 3 и игольчатый элемент

2 прекращает колебательные движения.

Колебание игольчатого элемента, заставляющее вибрировать все контактирующие с ним нити, при прохожде.нии его сквозь оболочку; снижает вязкость смолы в определенной зоне у отверстия. Тем самым, сопротивление выдвижения игольчатого элемента снижается и нити арматуры не вытягиваются. Кроме того, в зоне вибрации происходит уплотнение арматуры, так как нити арматуры намотаны с определенным усилием и при уменьшении вязкости смолы происходит уменьшение сил сопротивления укладке арматуры. А также при уменьшении вязкости смолы при вибрационном прошивании, в зоне отверстия облегчается выход пузырьков воздуха, попавших в стенку оболочки во время намотки.

Все это позволяет получить более монолитную оболочку с более качест-: венным отверстием.

Прошитую оболочку отверждают на оправке.

Предлагаемая оправка может оыть использована для формования отверстия в неотвержденной оболочке после ее намотки путем прошивания стенки оболочки игольчатым элементом заданного размера. Использование вибратора в узле формовайия отверстия дает возможность повысить качество формуемого отверстия.