Способ изготовления оболочки вращения из композиционных материалов

Изобретение относится к технологии изготовления оболочек вращения из композиционных материалов методом намотки и может быть использовано в авиастроении, машиностроении и других областях техники. Способ изготовления оболочки вращения из композиционных материалов включает кольцевую намотку тканой ленты, пропитанной связующим, на оправку. До намотки тканую ленту складывают в два слоя, располагая основу и уток под углом. Затем слои фиксируют между собой сшивкой нитками. Складку тканевой ленты в два слоя производят на двух параллельно расположенных стержнях. При этом ленту наматывают под углом в 45° к стержням. Достигаемый при этом технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления оболочек вращения и повышении качества изделия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к технологии изготовления оболочек вращения из композиционных материалов методом намотки и может быть использовано в авиастроении, машиностроении и других областях техники.

В технике известны способы изготовления ненагруженных оболочек вращения из композиционных материалов ткаными лентами методом кольцевой намотки. Наиболее близким к заявляемому является кольцевой способ намотки оболочек вращения из композиционных материалов (см. Буланов И.М., Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов: Учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998, с.181-182). Способ намотки заключается в укладке сформированной ленты волокнистого материала на поверхность оправки по винтовой линии. При этом витки, образованные непрерывной укладкой ленты, плотно прилегают между собой или имеют строго постоянный нахлест, величина которого связана с числом формуемых одновременно слоев заданной структуры.

Недостатком данного способа является технологическая сложность намотки на конические и криволинейные оправки. При намотке на такие поверхности ткань ложиться с гофрами. На большем диаметре при приложении определенного усилия ткань плотно облегает поверхность, а на меньшем диаметре не будет прилегать к поверхности, образуя пористую, волнистую поверхность. Поэтому при использовании тканых пакетов при намотке нецилиндрических поверхностей проводят разрезку ткани либо на большем диаметре, либо на меньшем и выкладывают либо с нахлестом, либо с зазором соответственно. После выкладки тканого пакета в связи с тем, что поверхность является «рыхлой», на него наматываются закрепляющие кольцевые слои жгута, а при угле конусности больше 11° и коэффициенте трения, не превышающем 0,18, кольцевые слои могут сползать.

Технической задачей является снижение трудоемкости, повышение качества изготовления оболочек вращения из композиционных материалов с криволинейной образующей.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления оболочки вращения из композиционных материалов, включающем кольцевую намотку тканой ленты, пропитанной связующим, на оправку, до намотки тканую ленту складывают в два слоя, располагая основу и уток под углом, фиксируют слои между собой сшивкой нитками. Складку тканевой ленты в два слоя можно производить на двух параллельно расположенных стержнях, наматывая ленту под углом в 45° к стержням.

На фиг.1 представлена двухслойная тканая лента 1, полученная сложением основы и утка под углом и сшитая нитками 2. Линиями 3 показаны стыки краев исходной полосы тканой ленты (штриховые линии - невидимые линии, сплошной - видимые). Начальная ширина ленты обозначена h, итоговая ширина - Н.

На фиг.2 представлено устройство для формирования двухслойных тканых лент. Начиная с концов металлических стержней 4 без зазоров и нахлеста, наматывается тканая лента 5, при этом угол намотки составляет 45°. Затем эта ткань сшивается. Сшитая ткань сдвигается со стержней и наматывается на бобину 6.

Способ осуществляется следующим образом.

Двухслойная тканая лента 1 закрепляется на меньшем диаметре криволинейной оправки и производится кольцевая намотка по заданной управляющей программе с заданным шагом намотки. Последующего уплотнения и упрочнения намотанного пакета не требуется.

Использование изобретения позволяет снизить трудоемкость изготовления оболочек вращения, повысить качество изделия.

1. Способ изготовления оболочки вращения из композиционных материалов, включающий кольцевую намотку тканой ленты, пропитанной связующим, на оправку, отличающийся тем, что до намотки тканую ленту складывают в два слоя, располагая основу и уток под углом, фиксируют слои между собой сшивкой нитками.

2. Способ изготовления оболочки вращения из композиционных материалов по п.1, отличающийся тем, что складку тканевой ленты в два слоя производят на двух параллельно расположенных стержнях, наматывая ленту под углом в 45° к стержням.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам сварки при изготовлении спирально-навитой трубы из термопластичного профиля в основном прямоугольного сечения и сварочным головкам для осуществления этих способов.

Группа изобретений относится к строительству и предназначена для ремонта водопропускных систем. Предложенная конструкция состоит из секций 2, каждая из которых содержит арматурный каркас 3, соответствующий поперечному сечению восстанавливаемого участка 1. На каркас 3 навиты по спирали профильная пластиковая лента 4 и профильное соединительное устройство 11. Профиль ленты 4 и соединительного устройства показан на фигурах. Для осуществления способа определяют геометрические характеристики участка 1, габариты каркаса 3, количество секций 2 в конструкции. На береговой платформе 20 осуществляют сборку каркасов 3. Соосно с участком 1 устанавливают монтажно-стыковочную платформу 21, на которой осуществляют поэтапно монтажные операции при последовательном перемещении на нее с платформы 20 каркасов 3. На каждый каркас 3 последовательно навивают по спирали ленту 4 и устройство 11, образующие с каркасом 3 секцию 2. По первому варианту конструкцию в виде трубы 19 формируют непосредственно на участке 1 от его конца к началу, для чего после подгонки каждые две секции 2 стыкуют, разъединяют, а затем посредством лебедки 22 каждую секцию 2 устанавливают в конце участка 1 и жестко соединяют. По другому варианту после подгонки секции 2 стыкуют и жестко соединяют, формируя конструкцию в виде трубы 19 непосредственно на платформе 21, и посредством лебедки 22 устанавливают на участок 1. Для каждого из вариантов объем между внутренней поверхностью участка 1 и внешней поверхностью трубы 19 заполняют полимерцементным составом. Технический результат: повышение прочности конструкции, обеспечение монолитности конструкции и восстанавливаемого участка. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к способам бестраншейного ремонта водопропускных систем. Для осуществления способа на восстанавливаемом участке 1 с внутренней его стороны крепят арматурный каркас в виде неравнополочного профиля 2. На вертикальных полках 3 профиля 2 имеются поперечные отверстия 4. Начальный спиральный виток ленты 7 совмещают с профилем 2 так, чтобы его полки 3 были сопряжены с основанием 8 ленты 7 и имели шаг, достаточный для размещения не меньше двух элементов 9 ленты 7. Отверстия 4 в профиле 2 располагают соосно с поперечными отверстиями 11 на вертикальных полках 10 элементов 9 ленты 7 для фиксации их стержневыми элементами 13. Проводят намотку второго и последующих спиральных витков. Витки соединяют профильным соединительным устройством 14, снабженным мембранным компенсатором 15 и составным основанием 16. Устройство 14 также снабжено первичными 20 и вторичными 21 замковыми элементами, имеющими возможность взаимодействия с элементами 12 ленты 7. Навивку ленты 7 и устройства 14 осуществляют намоточными машинами, при постоянной фиксации элементами 13 до получения по всей длине участка 1 пластиковой трубы 22. Объем между внутренней поверхностью участка 1 и внешней поверхностью трубы 22 заполняют полимерцементным составом. Технический результат: увеличение прочности соединения навивочных элементов между собой и крепления их к водопропускной системе. 6 ил.

Изобретение относится к способам бестраншейного ремонта водопропускных систем. Способ заключается в установке трубы 18 на изношенном участке 1 и в этапном проведении ремонтных работ. Труба 18 из пластикового материала образована при намотке по спирали профильной пластиковой ленты 6. Внутри участка 1 устанавливают анкерный каркас 2 с анкерными стойками 3, поперечным анкерным ребром 4 и продольными направляющими 5. Осуществляют подачу ленты 6 с профильным соединительным устройством 10, фиксированной в поперечном направлении ребром 4 и обеспечивающей жесткое соединение с образованием трубы 18 по длине, соответствующей длине участка 1. Затем трубу 18 разделяют на секционные участки 19, каждый из которых изолируют промежуточной стенкой 20, полученной при заливке быстротвердеющего раствора толщиной не меньше 100 мм. Устанавливают наружное обжимное кольцо 21 и вводят в каждый участок 19 заливочный материал, образующий внутреннюю изолирующую кольцевую перемычку 22, обеспечивающую монолитность соединения трубы 18 и участка 1, независимо от его формы. Толщина заливочного материала ограничена стойками 3. Готовят заливочный материал непосредственно на рабочем месте при контроле консистенции и плотности, после чего подают насосом. Технический результат: увеличение прочности соединения навивочных элементов между собой и крепления их к водопропускной системе. 5 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к технологии изготовления оболочек вращения из композиционных материалов методом намотки и может быть использовано в авиастроении, машиностроении и других областях техники

Наверх