Устройство для изготовления изделий из композиционных материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yg 4 В 29 С 67/14, 53/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3735829/23-05 (22) 04.05.84 (46) 15.06.86. Бюл. № 22 (71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт холодильной промышленности и Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (72) Д. А. Романов, В. Н. Шалыгин, 1О. А. Круглов, В. А. Кузнецов и В. М. Бородкин (53) 678.057.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 804490, кл. В 24 D 23/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 316573, кл. В 24 D 9/00, 1970.

„„SU„„1237465 A 1 (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее дозатор армирующих элементов, приводной подающий барабан с продольными пазами на цилиндрической поверхности, частично охватывающий его ограничитель и узел подачи длинномерного материала, отличающееся тем, что, с целью повышения качества формуемых изделий, подающий барабан снабжен размещенными в его продольных пазах пластинчатыми пружинами, а ограничитель выполнен в виде жестко установленной криволинейной плиты.

1>3 465

Изобретение относится к переработке композиционных материалов методами намотки и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для изготовления изделий типа шпангоута с повышенной межслоевой прочностью.

1(елью изобретения является повышение качества формуемых изделий.

На фиг. изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — положение прошиваюшего волокна в пазу подающего барабана (сечение А — А); на фиг. 3 и 4 стадии укладки прошиваюшего волокна на поверхности формуемого изделия (сечепия

Б — Б и  — В на фиг. 1 ).

Устройство для изготовления изделий из композиционных материалов содержит расположенный над оправкой 1 подающий барабан 2 с продольными пазами 3 на цилиндрической поверхности и установленными в них пластинчатыми пружинами 4, соединенный с приводом 5, частично охватываю- 20 щий барабан 2 ограничитель 6, выполненный в виде жестко установленной на расстоянии 0,1 0,5 мм от его поверхности криволинейной плиты.

Над барабаном 2 на расстоянии 0,2-2,5 мм смонтирован дозатор 7 армирующих элементов, например, виде предварительно отвержденных стеклопластиковых прошивных волокон 8, имеющий пружину 9, бункер 10, содержащий две камеры 11 и !

2 с комплектом волокон 8 и систему -вто- 30 матического переключения камер 11 и 12, включающей концевые контакты 13 16 и реле-заглушку 17.

В комплект устройства входит направляющий ролик 18 для ориентации и подачи приформовывающего жгута 19.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно намотанный и отверждепный шпангоут 20 с проточенной канавкой 21 устанавливают на оправку 1 намоточного станка, после чего на его цилиндрическую поверхность в зоне канавки 21 наносится тонкий слой связующего. Заряжают камеры 11 и 12 бункера 10 двумя пакетами прямолинейных коротких прошивных волокон 8, выполненных, например, из про- <5 питанной, отвержденной и разрезанной стеклоровницы. Реле-заглушка 17 перекрывает выходное окно одной из камер, например 12.

При вращении (по стрелке) шпангоута 20 с отпускного устройства любой известной кон50 струкции через направляющий ролик 18 в канавку 21 начинают сматывать приформовывающий стекложгут 19. Одновременно включают привод 5 (например, электродвигатель), приводящий во вращение с требуемой угловой скоростью подающий барабан

2. Скорость его вращения определяется шагом расположения волокон 8 на шпангоуте

20 и скоростью вращения шпангоута 20.

При вращении барабана 2 пружины 9 освобождаются и начинают оказывать давление на пакеты прошивных волокон 8, расположенных в бункере 10, и включается система автоматического переключения камер

11 и 12.

В результате давления пружин 9 на пакеты волокон 8, они из открытой камеры 11 поступают на подающий барабан 2 в его продольные пазы 3. Поскольку дозатор 7 расположен над барабаном 2 с зазором, при этом величина зазора должна быть меньше диаметра, применяемого на практике волокна 8, т.е. порядка 0,2- 2,5 мм, что исключает выход волокна 8 из бункера 10, если под ним не располагается паз 3 барабана 2.

Далее при вращении подающего барабана 2 по стрелке, расположенные в его пазах 3 волокна 8, взаимодействуют с сегментным ограничителем 6. Ограничитель 6 имеет коническук> внутреннюю поверхность в зонс входа волокна 8 и расположен на расстоянии 0,1- — 0,5 мм от барабана 2, что обеспечивает плавное вдавливание волокон

8 в пазы 3 и упругую деформацию пластинчатой пружины 4.

В процессе дальнейшего вращения в нижней диаметральной точке волокно 8 выходит из взаимодействия с ограничителем 6.

Пружина 4 распрямляется и с определенным усилием выталкивает волокно 8 из паза

3, которое попадает на предварительно смоченную связующим поверхность шпангоута

20. Благодаря малой массе !около (1 — 2)х х10 г) волокно 8 удерживается на поверхности шпангоута 20 и занимает положение, показанное на фиг. 3. Затем проформовывающий стекложгут 19, воздействуя h2 волокно

8, изгибает его, вводит в канавку 2! шпангоута 20 и надежно фиксирует в ней. При этом волокно 8, обладая достаточной гибкостью, принимает форму канавки 21, а его свободные конпы располагаются над поверхностью шпангоута 20 перпендикулярно оси, как показано на фиг. 4. Радиальное располо>кение концов волокна 8 обусловлено тем, что усилие от жгута 19 на волокно 8 направлено по нормали к оси шпангоута 20.

Длина свободных концов волокон 8 определяется в каждом конкретном случае, B зависимости от типа используемого материала и конфигурации изделия.

По мере исчерпания волокон 8 в камере

11 бункера 10 концевой контакт 15 опускается, соприкасается с концевым контактом 16 и замыкает реле-заглушку 17. Релезаглушка 17 переключается, открывает камеру 12 и перекрывает опустевшую камеру !

1. Без остановки устройства и прекращения раооты, т.е. волокна из камеры 12 поступают в пазы 3 барабана 2, производится заполнение камеры 11 пакетом прошивных волокон 8 и приведение в рабочее состояние

1237465

21 (;Пи 2-,э

8-8

Составитель, I. 11тиков

Текред И. Верее Корректор,1. Пилипенко

Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. ГIроектная, 4

Редактор Ю. Середа

За каз 324! /19 пружины 9. При исчерпании волокон 8 в камере 12 при замыкании контактов 13 и 14 без остановки техпроцесса в работу включается камера 11 бункера 10 и т.д. Таким образом, устройство обеспечивает непрерывность процесса формования.

После расположения коротких волокон

8 по периметру шпангоута 20 и заполнения канавки 21 стекложгутом 19, устройство выключается, шпангоут 20 поступает на термообработку материала в канавке 21. После этого на шпангоуте 20 производится формованне обечайки цилиндрического изделия способом намотки. В процессе намотки обечайки ее материал пронизывается свободными концами волокон 18, что и обуславливает повышение тра нсверсальной и сдвиговой прочности соединения шпангоутов и обечайки цилиндра.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить качество формуемого

10 изделия за счет сохранения заданного положения прошивных волокон и их числа.