Способ получения прямолинейных армированных конструкций

 

Использование: в технологии получения армированных конструкций из композиционного материала, обладающих определенными акустическими показателями. Сущность изобретения: на однонаправленной арматуре, образующей поднапряженный каркас, устанавливают по длине упорные элементы, образующие виброзадерживающие массы, которые ориентируют под разными углами наклона к оси этой арматуры и в окружном направлении относительно нее. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технологии получения композиционных материалов на полимерной основе и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в том числе в судостроении, авиастроении, машиностроении и др.

Известно устройство для изготовления изделий из композиционного материала, в работе которого описан способ поднапряжения армирующих изделие лент из стеклопластика [1] Однако существующий прием не дает возможности получить внутренненапряженную конструкцию на основе гибких термопластов, армированных струнами, так как струны после снятия растягивающего напряжения придут в ненатянутое состояние в остывшей полимерной матрице. Это обусловлено тем, что в теле пластика отсутствуют упорные элементы, значительно превышающие площадь поперечного сечения струны, жестко закрепленные на этих струнах каркаса и препятствующие движению струн на сжатие.

Известен способ получения прямолинейных армированных конструкций на неметаллической основе, включающий образование каркаса из упрочняющих струн с торцовыми упорными элементами, его растяжение в осевом направлении, набрызгивание неметаллической матрицы и последующее отверждение и снятие растягивающего усилия [2] Однако железобетонные изделия, выполненные по данной технологии, имеют существенный недостаток: вибрационная энергия практически без снижения уровня вибрации передается по упрочняющей арматуре.

Кроме того, применительно к пластическим материалам достаточно сложно обеспечить значительные усилия в струнах каркаса при большой длине. При этом вибрационная энергия почти без снижения уровня вибрации проходит вдоль конструкции.

Таким образом, возникает необходимость гашения вибрационной энергии, распространяющейся по упрочняющим струнам.

Для решения этой задачи в способе получения прямолинейных армированных конструкций, включающем образование каркаса из упрочняющих струн с торцовыми упорными элементами, его растяжение в осевом направлении, набрызгивание неметаллической матрицы и последующее отверждение и снятие растягивающего усилия, согласно изобретению осуществляют установку дополнительных упорных элементов по длине каркаса в качестве виброзадерживающих масс, которые ориентируют под разными углами наклона к оси струны и в окружном направлении относительно нее.

В качестве неметаллической матрицы могут быть использованы полимерные материалы.

На фиг. 1 изображена струна с упорами разной конфигурации и ориентации; на фиг.2 плоская однослойная конструкция типа пластины из полимерной матрицы с упорами, находящимися в двух уровнях под прямым углом; на фиг.3 двухступенчатая пластина с наружным, средним и внутренним кольцами соответственно и упорами, расположенными между ними на струнах; на фиг.4 одноступенчатая пластина с наружным кольцом и упорами на струнах; на фиг.5 продольный разрез двухслойной композиционной трубы.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Изделие включает армирующий элемент в виде струны 1, из которых собирают каркас и затем монтируют упоры 2 виброзадерживающие массы различной конфигурации, которые могут быть ориентированы под углом к оси струны и под разными углами поворота вокруг оси в зависимости от уровня вибрации изделия.

Шаг установки упоров 2, его характеристики, усилия растяжения каркаса, материал и толщина слоя полимера (упрочняющих струн и пр.) определяются для каждого изделия индивидуально.

В зависимости от типа изделия из струн 1 собирают каркас (фиг.1), который растягивают в их продольном направлении. На поднапряженный таким образом каркас устанавливают упоры 2 и напыляют полимерную матрицу 3. Затем изделие отверждают и снимают усилие растяжения.

При этом жесткая установка упоров 2 осуществляется на натянутые струны 1 или струну при условии их контроля на определенную величину технологической частоты собственных колебаний.

На фиг. 3 показана пластина из наружного 4, среднего 5 и внутреннего 6 колец. Между кольцами натянуты струны 1 с упорами 2 и напыленная матрица 7, что образует изделие с двумя ступенями виброзадерживающих элементов.

На фиг.4 показана пластина, каркас которой образован кольцом 8, струнами 1 с упорами 2 и матрицей 3.

На фиг.5 показан разрез двухслойной трубы с армирующими струнами 1 с упорами 2 и матрицей 3 в каждом слое.

Данная технология позволяет производить вибродемпфирующие пластиковые конструкции с технологически изменяемой частотой собственных колебаний за счет ориентации упоров 2 и их крепления с шагом по всей длине каркаса, что позволяет получить конструкции, имеющие одинаковые линейные и массогабаритные показатели, но разные акустические показатели, определяемые в том числе жесткостью и вибродемпфирующими свойствами, что является важным в приоритетных областях промышленности.

Способ технически позволяет при его осуществлении использовать стандартное оборудование, т.е. напыляющее матрицу полимера на модель из упрочняющего каркаса, или заполняющее форму гранулами пластика с последующим воздействием температуры и давления. При производстве конструкции на основе реактопласта модель заливается связующим на основе эпоксидных смол.

Процесс крепления упоров на струне осуществляется простым обжатием упора, а ориентация и шаг их установки в зависимости от степени ответственности конструкции осуществляется с помощью известных механизмов.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ АРМИРОВАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ на неметаллической основе, включающий образование каркаса из упрочняющих струн с торцевыми упорными элементами, его растяжение в осевом направлении, набрызгивание неметаллической матрицы и последующее отверждение и снятие растягивающего усилия, отличающийся тем, что осуществляют установку дополнительных упорных элементов по длине каркаса в качестве виброзадерживающих масс, которые ориентируют под разными углами наклона к оси струны и в окружном направлении относительно нее.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве неметаллической матрицы используют полимерные материалы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5