Устройство для изготовления изделий из композиционных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 465 А ИСАНИЕ ТЕНИ И у ОМУ ТЕЛЬСТВ ВТ родкин (53) 67 (56) Ав8044Авто3165 3 4 й ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт холодильной промышленности и Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт(72) Д. А. Романов, В. Н. Шалыгин,1 О. А. Круглов, В. А. Кузнецов и В. М. Бо.057.94 (088.8)торское свидетельство ССС О, кл. В 24 Р 23/12, 1981. рское свидетельство СССР 3, кл. В 24 Р 9/00, 1970,в 4 В 29 С 67/14 53/62(54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее дозатор армирующих элементов, приводной подающий барабан с продольными пазами на цилиндрической поверхности, частично охватывающий его ограничитель и узел подачи длинномерного материала, отличающееся тем, что, с целью повышения качества формуемых изделий, подающий барабан снабжен размещенными в его продольных пазах пластинчатыми пружинами, а ограничитель выполнен в виде жестко установленной криволинейной плиты.Изобретение относится к переработке композиционных материалов методами намотки и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для изготовления изделий типа шпангоута с повышенной межслоевой прочностью.11 елью изобретения является повышение качества формуемых изделий.На фиг.изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - положение прошиваюшего волокна в пазу подающего барабана (сечение А - А); на фиг. 3 и 4 стадии укладки прошиваюшего волокна на поверхности формуемого изделия (сечения Б - Б и В - В на фиг. 1).Устройство для изготовления изделий из композиционных материалов содержит расположенный над оправкой 1 подающий барабан 2 с продольными пазами 3 на цилиндрической поверхности и установленными в них пластинчатыми пружинами 4, соединенный с приводом 5, частично охватываю щий барабан 2 ограничитель 6, выполненный в виде жестко установленной на расстоянии 0,1 0,5 мм от его поверхности криволинейной плиты.Над барабаном 2 на расстоянии 0,2 2,5 мм смонтирован дозатор 7 армируюших элементов, например, виде предварительно отвержденных стеклопластиковых прошивных волокон 8, имеющий пружину 9, бункер 10, содержащий две камеры 11 и 2 с комплектом волокон 8 и систему авто матического переключения камер 11 и 12, включающей концевые контакты 13 16 и реле-заглушку 17.В комплект устройства входит направляющий ролик 18 для ориентации и подачи приформовывающего жгута 19.35Устройство работает следующим образом.Предварительно намотанный и отверждепный шпангоут 20 с проточенной канавкой 21 устанавливают на оправку 1 намоточного станка, после чего на его цилиндрическую поверхность в зоне канавки 21 наносится тонкий слой связующего. Заряжают камеры 11 и 12 бункера 10 двумя пакетами прямолинейных коротких прошивных волокон 8, выполненных, например, из про питанной, отвержденной и разрезанной стеклоровницы. Реле-заглушка 17 перекрывает выходное окно одной из камер, например 12.При вращении (по стрелке) шпангоута 20 с отпускного устройства любой известной кон 5 Острукции через направляющий ролик 18 в канавку 21 начинают сматывать приформовывающий стекложгут 19. Одновременно включают привод 5 (например, электродвигатель), приводящий во вращение с требуемой угловой скоростью подающий барабан 2. Скорость его вращения определяется шагом расположения волокон 8 на шпангоуте 20 и скоростью врагцения шпангоута 20. При вращении барабана 2 п 1 ужины 9 освобождаются и начинают оказывать давление на пакеты прошивных волокон 8, расположенных в бункере 10, и включается система автоматического переключения камер 11 и 12.В результате давления пружин 9 на пакеты волокон 8, они из открытой камеры 11 поступают на подаюц 1 ий барабан 2 в его продольные пазы 3. Поскольку дозатор 7 расположен над барабаном 2 с зазором, при этом величина зазора должна быть меньше диаметра, применяемого на практике волокна 8, т.е. порядка 0,2- 2,5 мм, что исключает выход волокна 8 из бункера 10, если под ним не располагается паз 3 барабана 2.Далес при вращении подающего барабана 2 по стрелке, расположенные в его пазах 3 волокна 8, взаимодействуют с сегментным ограничителем 6. Ограничитель 6 имеет коническук внутреннюю поверхность в зонс входа волокна 8 и расположен на расстоянии 0,1- - 0,5 мм от барабана 2, что обеспечивает плавное вдавливание волокон 8 в пазы 3 и упругую деформацию пластинчатой пружины 4.В процессе дальнейшего вращения в нижней диаметральной точке волокно 8 выходит из взаимодействия с ограничителем 6. Пружина 4 распрямляется и с определенным усилием выталкивает волокно 8 из паза 3, которое попадает на предварительно смоченную связующим поверхность шпангоута 20. Благодаря малой массе около ( - 2)х х 10 г) волокно 8 удерживается на поверхности шпангоута 20 и занимает положение, показанное на фиг. 3. Затем проформовывающий стекложгут 19, воздействуя на волокно 8, изгибает его, вводит в канавку 2 шпангоута 20 и надежно фиксирует в ней. При этом волокно 8, обладая достаточной гибкостью, принимает форму канавки 21, а его свободные конпы располагаются над поверхностью шпангоута 20 перпендикулярно оси, как показано на фиг. 4. Радиальное располокение концов волокна 8 обусловлено тем, что усилие от жгута 19 на волокно 8 направлено по нормали к оси шпангоута 20. Длина свободных концов волокон 8 определяется в каждом конкретном случае, в зависимости от типа используемого материала и конфигурации изделия.По мере исчерпания волокон 8 в камере 11 бункера 10 концевой контакт 15 опускается, соприкасается с концевым контактом 6 и замыкает реле-заглушку 17. Реле- заглушка 17 переключается, открывает камеру 12 и перекрывает опустевшую камеру 1. Без остановки устройства и прекрацения раооты, т.е. волокна из камеры 12 поступают в пазы 3 барабана 2, производится заполнение камеры 11 пакетом прошивных волокон 8 и приведение в рабочее состояние1237465 г 1 Составитель,1. Пучков Текред И. Верее Корректор 51. 11 илипенко Тираж 640 Подписное ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4,5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Г 1 роектная, 4Редактор Ю. СередаЗа каз 3241/19 пружины 9. При исчерпании волокон 8 в камере 12 при замыкании контактов 13 и 4 без остановки техпроцесса в работу включается камера 11 бункера 1 О и т.д. Таким образом, устройство обеспечивает непрерывность процесса формования.После расположения коротких волокон 8 по периметру шпангоута 20 и заполнения канавки 21 стекложгутом 19, устройство выключается, шпангоут 20 поступает на термообработку материала в канавке 21. После этого на шпангоуте 20 производится формованне обечайки цилиндрического изделия способом намотки. В процессе намотки обечайки ее материал пронизывается свободными концами волокон 18, что и обуславливает повышение тра нсверсальной и сдвиговой прочности соединения шпангоутов и обечайки цилиндра. Таким образом, предлагаемое устройствопозволяет повысить качество формуемого 1 О изделия за счет сохранения заданного положения прошивных волокон и их числа.