Устройство для намотки торовых оболочек

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройству для намотки торовых оболочек из композиционных материалов, работающих в условиях повышенных нагрузок, которое позволяет повысить точность намотки армирующего материалаИзобретение относится к технологии изготовления армированных изделий из композиционных материалов, в частности к конструкциям торонамоточных установок, и может быть использовано для получения изделий, работающих в условиях повышенных нагрузок.Известна конструкция тороидального станка СНТ-12, который содержит электродвигатель, от которого осуществляется привод через ременную передачу, вал, зубчатые колеса на распределительный вал, сообща-на технологическую оправку. Устройство для намотки торовых оболочек включает механизм поддержания и вращения формообразующей оправки, сварную раму, ролики, размещенные на раме и служащие для поддержания вертлюга. На вертлюге на площадках расположены бобины с армирующим материалом и натяжные устройства. Вертлюг гибкой передачей связан с валом приводного злектродвигателя. Механизм поддержания формообразующей оправки состоит из корпуса, установленного в нем стакана, в котором размещены подшипники, фиксируемые фланцевыми втулками, h'a втулке установлена и закреплена с помощью болтового соединения втулка, которой передается вращательное движение от привода, размещенного на корпусе. Втулка снабжена узлами жесткой фиксации и крепления формообразующей оправки, а корпус " отжимными механизмами. На боковых поверхностях корпуса и вращающей втулки выполнены совмещенные прорези для прохода планшайбы. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.ющий движение челноку, счетчику оборотов и каркасу-тороиду. Опорами ,цля челнока служат ролики. Натяжение провода создается тормозным устройством, действующим от кулачка, сидящего на одном валу с зубчатым колесом, который с помощью рычага притормаживает шпулю. Движение тороиду придается от распределительного вала, на котором расположен эксцентрик, сообщающий кулисе возвратно-поступательное движение. Тяга придает касательное движение собачке, расположенной наслсVI о00 XI Сл>&VJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 65 Н 81/02, 54/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

4 бд (21) 4804105/12 (22) 20.03.90 (46) 30.01.92. Бюл. М 4 (71) Московский авиационный технологический институт им. К. Э, Циолковского (72) В. С, Пичугин, Ю, А. Яковлев, В. А. Чуфистов, Е, И. Степанычев, А. П. Рязанов и Б. Г. Майоров (53) 621.318,44(088.8) (56) Парнес М. Г, Расчет и конструирование намоточных станков M.: Машиностроение, 1985, с. 225-229.

Калиничев В, А., Макаров М, С, Намоточные стеклопластики М.: Химия, 1986, с. 196 — 198. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ ТОРОВЫХ ОБОЛОЧЕК (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройству для намотки торовых оболочек из композиционных материалов, работающих в условиях повышенных нагрузок, которое позволяет повысить точность намотки армирующего материала

Изобретение относится к технологии изготовления армированных изделий из композиционных материалов, в частности к конструкциям торонамоточных установок, и может быть использовано для получения изделий, работающих в условиях повышенных нагрузок.

Известна конструкция тороидального станка СНТ-12, который содержит электродвигатель, от которого осуществляется привод через ременную передачу, вал, зубчатые колеса на распределительный вал. сообща„„. р0 „„1708737 Al на технологическую оправку. Устройство для намотки торовых оболочек включает механизм поддержания и вращения формообразующей оправки, сварную раму, ролики, размещенные на раме и служащие для поддержания вертлюга. На вертлюге на площадках расположены бобины с армирующим материалом и натяжные устройства.

Вертлюг гибкой передачей связан с валом приводного электродвигателя. Механизм поддержания формообразующей оправки состоит из корпуса, установленного в нем стакана, в котором размещены подшипники, фиксируемые фланцевыми втулками. Га втулке установлена и закреплена с помощью болтового соединения втулка, которой передается вращательное движение от привода, размещенного на корпусе. Втулка снабжена узлами жесткой фиксации и крепления формообразующей оправки, а корпус — отжимными механизмами. На боковых поверхностях корпуса и вращающей втулки выполнены совмещенные прорези для прохода планшайбы. 1 з.п. ф-лы, 9 ил. ющий движение челноку, счетчику оборотов и каркасу-тороиду. Опорами для челнока служат ролики. Натяжение провода создается тормозным устройством, действующим от кулачка, сидящего на одном валу с зубчатым колесом, который с помощью рычага притормаживает шпулю. Движение тороиду придается от распределительного вала, на котором расположен эксцентрик, сообщающий кулисе возвратно-поступательное движение. Тяга придает касательное движение собачке, расположенной на

1708737 рычаге, Собачка осуществляет пульсирующее движение храповика и зубчатого колеса при включенной рукоятке подачи. Далее вращение сообщается через червячную передачу вертикальному валу и столу секционной намотки, что обеспечивает заданный ее шаг.

Недостатком устройства является то, что наматываемый тор зажимается непосредственно роликами, что приводит к загрязнению их поверхности связующим, а вследствие этого — к низкой точности укладки армирующего материала, В качестве прототипа выбрана торонамоточная установка УНТ-2, которая содержит кольцевую планшайбу со шпулярником, пропиточным и натяжным устройствами, механизм вращения планшайбы вокруг наматываемой оболочки, механизм удержания и вращения формообразующей оправки вокруг ее вертикальной оси. Технологическая оправка помещается между двумя опорными роликами и цепью (через разделительный слой резины, предотвращающий нанесение связующего на цепь), натянутой между ведомым зубчатым роликом и двумя пассивными и подпружиненными роликами. Вращение цепи имеет реверс и может осуществляться как с постоянной, так и с переменной скоростью за счет кулачкового механизма и набора сменных шестерен для получения заданного закона изменения скорости вращения оправки вокруг вертикальной оси тора, Вращение планшайбы жестко кинематически связано с поворотом оправки с помощью двух пар сменных шестерен и имеет реверс. Вращение оправки и планшайбы обеспечивается одним двигателем.

Недостатком устройства-прототипа является низкая точность намотки технологической пряди армирующего материала.

Цель изобретения — повышение точности намотки, На фиг, 1 представлена общая кинематическая схема устройства для намотки торовых оболочек; на фиг, 2 и 3 — проекции спереди и сверху механизмов поддержания и вращения формообразующей оправки; на фиг. 4-7 — виды и сечения, поясняющие устройство механизмов поддержания и вращения оправки; на фиг, 8 и 9 — варианты приводов механизма вращения формообразующей оправки.

Устройство для намотки торовых оболочек включает механизмы поддержания и вращения формообразующей оправки 1, сварную раму 2, ролики 3, размещенные на раме и служащие для поддержания вертлюга 4. На вертл юге на площадках расположе5

55 ны бобины 5 с армирующим материалом 6 и натяжные устройства 7. Вертлюг 4 гибкой передачей 8 связан с валом приводного электродвигателя 9, Механизм поддержания формообразующей оправки состоит из корпуса 10, установленного в нем стакана 11, в котором размещены подшипники 12, фиксируемые фланцевыми втулками 13 и 14. На втулке 13 установлена и закреплена с помощью болтового соединения 15 втулка 16, которой передается вращательное движение от привода 17, размещенного на корпусе 10. Втулка 16 снабжена узлами 18 жесткой фиксации и крепления формообразующей оправки, а корпус 10 — отжимными механизмами 19. На боковых поверхностях корпуса 10 и вращающейся втулки 16 выполнены совмещенные прорези для прохода планшайбы 4.

Привод 17 механизма вращения формообразующей оправки может быть осуществлен несколькими способами.

На фиг. 6 представлен привод, содержащий электродвигатель 20, упругую соединительную муфту 21, червяк 22, размещенный в опорах 23, установленных на корпусе 10, и сектор червячного венца 24, жестко соединенного с втулкой 16, На фиг, 7 представлен привод, содержащий электродвигатель 20, упругую соединительную муфту 21, зубчатую передачу и передачу винт-гайка, причем ведущий элемент механической передачи механизма вращения оправки выполнен в виде зубчатого колеса 25, ведомый — в виде жестко соединенного с втулкой 16 ходового винта

26, ось которого расположена концентрично втулке 16, а другое зубчатое колесо 27 размещено в опорах на корпусе 10 соосно с гайкой 28 передачи винт-гайка и жестко закреплено на ней.

Устройство работает следующим образом.

На втулку 16 устанавливают ступицу формообразующей оправки и узлами 18 жесткой фиксации и крепления соединяют их.

От электродвигателя 20 через муфту 21 крутящий момент передается на зубчатое колесо 25, а от него колесу 27 и гайке 28. При этом происходит перемещение ходового винта 26 вместе с втулкой 16и соответственно со ступицей формообразующей оправки, В это время происходит намотка торовой оболочки. При подходе ходового винта 26 к концу резьбовой части электродвигатели 20 и 9 отключают, фиксируют ступицу оправки отжимными механизмами 19, отсоединяют ее от втулки 16 и реверсивным вращением вала электродвигателя возвращают винт 26 в исходное положение. Затем опять фикси 5

1708737 руют ступицу оправки на втулке 16 узлами

18 крепления, снимают отжимные механизмы 19, включают двигатели 20 и 9 продолжают намотку. Такие операции повторяют до окончательной намотки торовой оболоч- 5 ки.

Таким образом, применение данного устройства позволяет существенно повысить кинематическую точность укладки армирующего материала на формообразующую оп- 10 равку.

Формула изобретения

1. Устройство для намотки торовых оболочек, содержащее планшайбу со шпуляр- 15 ником, механизм вращения планшайбы вокруг наматываемой оболочки, механизм поддержания и механизм вращения формообразующей оправки, включающий двигатель и механическую передачу 20 зацеплением, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности намотки, механизм поддержания оправки имеет корпус с отжимными механизмами и установленную в нем с возможностью вращения втулку с узлами жесткой фиксации и крепления формообразующей оправки, при этом ведущий элемент механической передачи механизма вращения формообразующей оправки установлен на корпусе, а ведомый элемент жестко соединен с втулкой.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что механическая передача механизма вращения оправки содержит зубчатую передачу и передачу винт-гайка, причем ведущий элемент выполнен в виде зубчатого колеса, ведомый — в виде ходового винта, ось которого расположена концентрично втулке, а другое зубчатое колесо размещено соосно с гайкой и жестко закреплено на ней.

1708737

1708737

Вид Я дет.поз. б г.4

ЕЪулща

Д/Г 7

1708737

Составитель В.Пичугин

Техред M.Моргентал Корректор И,Муска

Редактор И.Касарда

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

Заказ 398 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5