Способ определения коэффициента фильтрации связующего неотвержденных армированных композиционных материалов

,ЯО 1 Н 15 О лль нияпредварщим армицилиндразжимаравленусилияфициенформул ют ои и ехнолоковского н Е Рначальное и текущее знчения усилия разжатиярадиус цилиндрическойчасти оправки,смодуль упругости армиюшего материала в окрном направлениИ,текущее значение времени. е Р РУ уж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОНСНОМУ СВУВВТВЛЬС(71) Московский авиационный тгреческий институт им.К.Э.Циол(54) (57) СПОСОБ О 1 РЕДЕЛЕНИЯ КОЗФФИЩ 1ЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ СВЯЗУКЗНЕГО НЕОТВЕРЖДЕННЫХ АРМИРОВАННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХМАТЕРИАЛОВ, заключающийся в укладкеармирующего материала, нанесениина него связующего и приложении одностороннего избыточного давления,ю щ и и с я тем, что, ышения точности определеу выполняют путем намотки ьно пропитанного связуюющего материала на жесткую кую разжимную оправку, правку в радиальном напрегистрируют изменение атия во времени, а коэфьтрации М определяют по1 1120Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для определения фильтрационныххарактеристик полимерного связующегов армированных материалах, изготовленных методом намотки, и можетбыть использовано в машиностроении,судостроении и авиастроении для количественной оценки коэффициентаармирования композиционных материалов,Известен способ определения коэффициента Фильтрации пористой средыпутем создания избыточного давленияв цилиндре посредством поршня. Баличие подвижных частей не позволяетобеспечить достаточную герметичность.При исследовании Фильтрации полимерного связующего в армированных материалах на ранних стадиях отверждениявозможно приклеивание поршня к цилин"дру, что приводит к получению неправильных результатов 1 .Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому техническому 25.решению является способ определениякоэффициента фильтрации связующегонеотвержденных армированных композиционных материалов, заключающийся вукладке армирующего материала, нанесении на него связующего и приложе нии одностороннего избыточного давления. Величина коэффициента Фильтрации определяется по объемному расходусвязующего 21.35Известный способ имеет существенные ограничения, особенно для определения коэффициента фильтрации намоточных композиционных материалов.Во-первых, не учитывается влияние 40натяжения армирующего материала навеличину давления межцу намотаннымислоями, что в значительной мере определяет величину коэффициента Фильтрации,Во-вторых, укладку выполняют сухимармирующим материалом. В реальныхпроизводственных условиях эта операция производится с предварительнонанесенным связующим. 50Указанные причины и другие факторы, обусловленные существенным отличием известного способа от реальныхусловий лрн изготовлении (намотке)армированньх композиционных материа- улов ведут к значительным погрешностям при определении; коэффициентафильтрации в намоточных композитах,219 3Цель изобретения - повышение точности определения коэффициента фильтрации связующего неотвержденных армированных композиционных материалов.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу определениякоэффициента фильтрации связующегонеотвержденных армированных композиционных материалов, заключающемусяв укладке армирующего материала,нанесении связующего и приложении од" фностороннего избыточного давления,укладку выполняют путем намотки предварительно пропитанного связующимармирующего материала на жесткую цилиндрическую разжимную оправку, разжимают оправку в радиальном направлении и регистрируют изменение усилия разжатия во времени, а коэффициент фильтрации М определяют по формулеЙ рнх= - 1 п - 1Е 6 Ргде Р и Р - начальное и текущееИзначения усилия разжатияК - радиус цилиндрическойчасти оправки;Е - модудь упругости армирующего материала вокружном направлении;1 - текущее значение времени.На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый спосбб.Порядок определения коэффициента фильтрации состоит в следующем,Сначала наматывают на разжимную оправку, состоящую нз двух полуколец1 и 2, армирующий материал, предварительно пропитанный. связующим (начало и конец наматываемой ленты закрепляют). Затем разжимают оправкувращением гайки 3 при неподвижныхвинтах ч и 5 и регистрируют при номощи силоизмерителя 6 начальное усилие разжатия. Через промежуток времени 1 снимают показания усилия разжатия Р и по Формуле определяют коэффициент фильтрации связующего. Пример определения коэффициента фильтрации неотвержденного полуфабриката на основе связующего ЭДТи армирующего материала ЖСВМ.Армирующий материал наматывают (предварительно пропитанный связующим ЭДТ) с натяжением 150 Н/жг. (около 57 от разрывной нагрузки) в 10 слоев. Затем разжимают оправкуСоставитель А.БровкоКоэориз Техред З,Палий Корректор ак Редакто Заказ 7731/ В о 1130 к Подписнтета СССРкрытийнаб., д,4/5 31 Тираж 822НИИПИ Государственного кпо делам изобретений и35, Москва, Ж, Раушс"Патент", г.Ужг ул.Проект иал Э 11до Р 11 25000 Н. По истечении300 с величина Р снижается до 19000 Н.Если радиус оправки Р 0,075 м и модуль упругости армирующего материала вдоль волокон Е 7101 Н/мф, то0 075 ф 25000 .а7 10 ф. 300 19000 фмЙсЪПредлагаемый способ позволяет повысить точность определения коэффициента фильтрации связующего намоточ" нык композиционных материалов с учетом технологических особенностей фор 20219 4 мования материала изделия. Прн этом используется приспособление многоразового пользования, не требуется специальной измерительной аппаратуры (в силоизмерителе используется обычный тензорезистор), значительно увеличивается производительность (в 5-10 раз по сравнению с известным способом). Уточненная зависимость 1 О коэффициента фильтрации от технологических параметров позволяет регулировать коэффициент армирования в намоточных изделиях, в частности при использовании разжнмных оправок дпя изготовпения оболочечных конструкциР.