Опорный шпангоут из композиционного материала

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления цилиндрических сооружений. Цель изобретения повышение прочности и надежности конструкции за счет обеспечения возможности размещения поперечного набора стрингеров . Опорный шпангоут образован чередующимися слоями сплющенных корытообразных рукавов из волокон спиральной намотки и непрерывных волокон кольцевого армирования. На боковых стенках шпангоута расположены проемы для размещения стрингеров, образованные У/образными пучками армирующих волокон шпангоута. Пучки своими вершинами обращены к днищам корытообразных рукавов и своими ветвями закреплены на Г-образных выступах шпангоута. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (эпэ F 16 (9/12, Е 04 С 3/29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ия тО ъи (61) 1318760 (21) 4682678/33 (22) 19.04.89 (46) 30.04.91. Бюл. М 16 (72) В. В. Мерзляков, В, Н. Виноградов, В. М. Овчинников и В. В. Логинов (53) 621.643.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1318760, кл. F 16 1 9/12, 1987, (54) ОПОРНЫЙ ШПАНГОУТ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления цилиндрических сооружений. Цель изобретения—

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления шахтных колодцев,цилиндрических контейнеров, секций силовых башен и т. и. и является дополнительным к основному авт. св. СССР N 1318760, Цель изобретения — повышение прочности и надежности конструкции эа счет обеспечения возможности размещения поперечного набора стрингеров, На фиг, 1 изображен шпангоут, общий вид; на фиг. 2 — поперечное сечение А — А на фиг, 1; на фиг.3 — шпангоут в аксонометрической проекции с проемом под стрингер; на фиг, 4 — шпангоут со стрингером, размещенным в проеме шпангоута, поперечное сечение; на фиг. 5 — оправка для изготовления шпангоута, поперечное сечение; на фиг.

6 — вид Б на фиг. 5.

Опорный шпангоут 1 (фиг. 1) состоит из чередующихся слоев сплющенных кольце„„ „„1645722 А2 повышение прочности и надежности конструкции за счет обеспечения воэможности размещения поперечного набора стрингеров. Опорный шпангоут образован чередующимися слоями сплющенных корытообразных рукавов из волокон спиральной намотки и непрерывных волокон кольцевого армирования. На боковых стенках шпангоута расположены проемы для размещения стрингеров, образованные Vобразными пучками армирующих волокон шпангоута. Пучки своими вершинами обращены к днищам корытообразных рукавов и своими ветвями закреплены на Г-образных выступах шпангоута. 6 ил. вых рукавов 2 (фиг. 2), корытообразного а профиля из непрерывных армирующих волокон 3 (фиг. 3), спиральной намотки с непрерывными кольцевыми армирующими в волокнами 4 по днищам 5 кольцевых коры- Q, тообразных рукавов 2 и кромочными коль- д цевыми волокнами 6. Шпангоут в слоях у корытообразных рукавов 2 выполнен с пучками V-образных армирующих волокон 3 с общей вершиной, обращенной к днищам 5 рукавов 2, Пучки 7 и 8 имеют ветви 9, закреп- ЬЭ ленные на Г-образных кольцевых выступах

10 шпангоута 1 с образованием проемов 11, необходимых дяя размещения стрингеров

12, причем концы 13 V-образных пучков скреплены кромрчными кольцевыми волокнами 6.

Формообразование предлагаемой конструкции опорного шпангоута из композиционного материала осуществляется на оправке (фиг. 5 и 6), содержащий бандам 14 и секции 15, В кольцевых канавках 16 сек1645722 ций 15 фиксируют кромочные кольцевые волокна 6, расположенные внутри кромок сплющенных рукавов 2 иэ непрерывных армирующих спиральных волокон 3 (фиг, 3) и придают оправке вращательное движение. 5

При этом кольцевые волокна деформируют сплющенный рукав и утягивают его во внутреннюю полость 17 (фиг. 5) оправки, образуя днище 5 (фиг. 3) и кольцевые выступы 10 шпангоута 1. На наружной поверхности сек- 10 ций 15(фиг. 5, 6) в местах, предусмотренных конструкцией шпангоута, расположены формирующие знаки 18, имеющие конфигурацию - трехугольника со скругленной вершиной, Формирующие знаки 18 пред- 15 назначены для образования V-образных пучков 7.

В процессе намотки на оправку армирующие волокна 3, оформляющие Г-образный кольцевой выступ 10, соприкаса отся со 20 скругленными вершинами знаков 18 и соскальзывают по их боковым сторонам к основаниям. В результате этого армирующие волокна 3 перераспределяются по наружному диаметру секций 15 таким образом, что у 25 оснований формирующих знаков 18 образуются утолщения в виде Ч-образных пучков 7 из армирующих волокон 3. Пучки 7 располагаются на боковых стенках шпангоута и направлены своей вершиной 9 к днищам 5 30 корытообраэных рукавов. Части пучков, расположенные на Г-образном выступе, и концы 13 пучков 7, скреплены кольцевыми волокнами 6. Наматывая требуемое количество слоев корытообразных рукавов 2 получают заготовку шпангоута с проемами

11, необходимыми для размещения стрингеров 12.

Полученную заготовку пропитывают связующим и помещают в термопечь для термообработки. Затем производят демонтаж оправки и извлечение готового шпангоута.

В качестве армирующего материала при изготовлении шпангоутов используют углеволокно, органоволокно и другие высокомодульные волокна, пропитанные эпоксидным связующим.

Формула изобретения

Опорный шпангоут иэ композиционного материала по авт. св. N 1318760, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности и надежности конструкции эа счет обеспечения возможности размещения поперечного набора стрингеров, шпангоут в слоях непрерывных армирующих волокон спиральной намотки выполнен с пучками

V-образных армирующих волокон с общей вершиной, обращенной к днищам сплющенных рукавов. и с ветвями, закрепленными на

Г-образных кольцевых выступах с образованием проемов для размещения стрингеров, причем концы Н-образных армирующих волокон скреплены кольцевыми армирующими волокнами кромок сплющенных рукавов.

1645722

2

Ф

5 5

Ф0Г Г

1645722

15

Дог5

ВиЯ

1Рог б

Составитель Е. Чернявская

Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Редактор В. Ковтун

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1340 Тираж 451 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К-35, Раушская наб„4/5