Оправка для изготовления оболочек с отверстиями из композиционных материалов

. сйвнпаюичкимРЕСПУБЛИН ае а,/12В НИ ЗО ЕЛЬСТ ью иигольчаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ(71) Ленинградский ордена Ленинаи ордена Красного Знамени механический институт(56) 1. Патент СВА М 3021241,кл. 204-258, 1962,2. Авторское свидетельство СССРН 713694, кл. В 29 Р 23/12, 1978(54)(57) 1, ОПРАВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯОБОЛОЧЕК С ОТВЕРСТИЯМИ ИЗ КОИПОЗИЦИОННЦХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая корпус.с формообразующей поверхнострасположенные в его полости тые элементы, установленные на поступательно перемещаемом органе механизма их выдвижения, заостренные кон,1цы которых направлены в сторону наматываемой оболочки, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повыщения качества оболочки, она снабжена закрепленным между торцом каждого игольчатого элемента и поступательно перемещаемым органом механизма его выдвижения вибратором.2. Оправка по й, 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что вибратор выполнен в виде пьезокристалла, включенного в цепь переменного тока.3. Оправка по и, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что вибратор выполнен в виде сильфонной трубки, соединенной с источником газа высокого давления через клапанное устройство,1 10365Изобретение относится к машино-строению, а более конкретно к изготовлению труб из пластмасс методомнамотки.Известны оправки для изготовленияоболочек с отверстиями из композиционных материалов методом намотки,содержащая корпус и установленныена нем в заданном порядке игольчатыеэлементы 1 ,1 ОЭта оправка из-за наличия игольчатых элементов позволяет получитьтолько отверстия при определеннойструктуре оболочки, не обеспечиваетпостоянного натяжения арматуры, ав области отверстия оболочка имеетзоны, заполненные связующим что снижает качество оболочки.Известна также оправка, содержащая корпус с формообразующей поверхностью и расположенные в его полостиигольчатые элементы, установленныена поступательно перемещаемом органемеханизма их выдвижения, заостренные концы которых направлены в сторону наматываемой оболочки.Каждый игольчатый элемент смонтирован в стакане, снабженном поступательно перемещаемым поршнем, установленным во втулке, расположенной вполости каркаса и заполненной со стороны поршня вспенивающимся материалом, служащим для выдвижения игольчатого элемента, формующего отверстиев намотанной оболочке.Известная оправка позволяет получать намоткой любую структуру оболочки на ровную поверхность, а отверстия формуют при отверждении путемпрокаливания поступательно перемещаемыми из полости корпуса игольчатыми элементами 2 1 .Недостаток оправки заключаетсяв том, что она не позволяет формоватьотверстия высокого качества в стенкеоболочки, так как в ней выдвижениеигольчатых элементов осуществляетсянепрерывно и поступательно, а притаком движении постоянно действуетсила трения на волокна арматуры.Под действием силы трения волокнавытягиваются вокруг йгольчатых элементов, и пространство между вытянутыми волокнами заполняется перетекшей смолой. Следовательно, в зонахотверстий создается повышенное содержание смолы по сравнению с расчет.ным содержанием. Это приводит куменьшению прочности материалов в 66 2зоне отверстия и, следовательно,всего изделия.Целью изобретения является повыше.ние качества оболочки.Указанная цель достигается тем,что оправка, содержащая корпус сформообразующей поверхностью и расположенные в его полости игольчатыеэлементы, установленные на поступа"тельно перемещаемом. органе механизмаих выдвижения, .заостренные концыкоторых направлены в сторону наматываемой оболочки, снабжена закрепленныммежду торцом каждого игольчатогоэлемента и поступательно перемещаемым органом механизма его выдвижения вибратором,Причем вибратор выполнен в видепьезокристалла, включенного в цепьпеременного тока.Кроме того, вибратор выполнен ввиде сильфонной трубки, соединеннойс источником газа высокого давлениячерез клапанное устройство.На фиг, 1 показана часть оправкис узлом формования отверстия, продольное сечение; на фиг. 2 и 3. - варианты выполнения вибраторов игольчатыхэлементов.Оправка имеет корпус 1 с формообразующей поверхностью А. В корпусе 1 выполнено направляющее отверстие В, куда вставлен игольчатый элемент 2,с .торцом которого связанвибратор 3. Вибратор 3 закреплен напоступательно перемещаемом органекулачке 4, установленном одной стороной в направляющий паз С, а другойстороной - в винтовую канавку планшайбы 5, Кулачок 4 и планшайба 5 образуют механизм выдвижения элемента2. Вибратор 3 может быть выполнен ввиде пьезокристалла, 6, жестко прикрепленного одним торцом к игольчатому элементу 2, а противоположнымIторцом - к кулачку 4 механизма выдвижения посредством захватов 7. Куказанным противоположным торцампьезокристалла 6 подведены провода8 для подключения к источнику переменного тока заданной величины и периодичности.Вибратор 3 может быть пневматического типа.Герметичная сильфонная труба 9,размещенная в направляющих 1,не показаны )жестко и герметично прикреплена,одной стороной к торцу игольчатогоэлемента 2, а другой - к кулачку 4Фи одписно НИИПИ Заказ 591 Филиал ППП "Патент" г, Ужгород ул. Проектн 3 10365механизма выдвижения. Сильфоннаятрубка 9 соединена с источником газавысокого давления газопроводом 10через клапанное устройство 11.Работа оправки осуществляетсяследующим образом.На поверхность корпуса 1 оправки,в полости которого расположены игольчатые элементы 2, наматывают заготовку оболочки заданной структуры. Затем вращением планшайбы 5 перемещаюткулачок 4 в сторону выдвижения игольчатого элемента 2 на поверхностьформования А одновременно с работой. вибратора 3 Для работы пьезоэлектри 15ческого вибратора ( фиг. 2) подключа-,ют н проводам 8 источник Переменноготока. Пьезокристалл 6 изменяют свой ,размер между торцами в захватах 7в соответствии с изменением разности 2 рпотенциалов на указанных торцах.Таким образом, колебание пьезокри-сталла 6 вынуждает колебаться иголь-,чатый элемент 2 относительно кулачка 4,25Для работы пневматического .вибратора (Фиг. 3 ) подключают источникгаза высокого давления к сильфоннойтрубе 9 посредством газопровода 10через клапаны устройства 11. Клапанное устройство 11 подает и сбрасывает с заданной частотой давление втрубке 9, что приводит к колебанию.размера длины трубки 9, т.е. к колебанию игольчатого элемента 2 относительно кулачка 4.Таким образом, движение игольчатого элемента относительно формуемой. оболочки складывается из колебательного и поступательного. Пи вращении 66 4планшайбы 5 кулачок 4 двигается в сторону намотанной оболочки, внедряя в нее колеблющийся элемент 2. По окончании прошивания оболочки отключают вибратор 3 и игольчатый элемент 2 прекращает колебательные движения.Колебание игольчатого элемента, заставляющее вибрировать все контактирующие с ним нити, при прохожде.- нии его сквозь оболочку; снижает вязкость смолы в определенной зоне у отверстия. Тем самым, сопротивление выдвижения игольчатого элемента снижается и нити арматуры не вытягиваются, Кроме того, в зоне вибрации происходит уплотнение арматуры, так как нити арматуры намотаны с определенным усилием и при уменьшении вязкости смолы происходит уменьшение сил сопротивления укладке арматуры. А также при уменьшении вязкости смолы при вибрационном прошивании, в зоне отверстия облегчается выход пузырьков воздуха, попавших в стенку оболочки во время намотки.Все это позволяет получить более монолитную оболочку с более качест-: венным отверстием.Прошитую оболочку отверждают на оправке. Предлагаемая оправка может оыть использована для формования отверстия в неотвержденной оболочке после ее намотки путем прошивания стенки оболочки игольчатым элементом заданного размера. Использование вибратора в узле формовайия отверстия дает возможность повысить качество Формуемого отверстия.