Опорный шпангоут из композиционного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 18760 1)4 Г 161.912 Е 04 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фиг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ОПОРНЫЙ ШПАНГОУТ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления шахтных колодцев, цилиндрических контейнеров, секций силосных башен. Цель изобретения - упрощение технологии изготовления с обеспечением высокой удельной прочности и жесткости. Торовыи опорныи шпангоут состоит из чередующихся концентрических слоев сплющенных корытообразных кольцевых рукавов 1, из непрерывных армирующих волокон 2 спиральной намотки с непрерывными кольцевыми армирующими волокнами 3 внутри кромок 4 каждого слоя сплющенного рукава и срединными слоями 5 кольцевой намотки по днищам корытообразных кольцевых рукавов 1. Кромки 4 сплющенных рукавов каждого слоя расположены в кольцевых выступах шпангоута, имеющих Г-образный профиль, на его торцах. Внутри каждого слоя сплющенного рукава может быть размещен слой эластичного материала. Днища разнесенных по высоте слоев сплю- шенных рукавов образуют дополнительные кольцевые полки и замкнутые кольцевые полости между ними. 2 з. п. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления шахтных колодцев, цилиндрических контейнеров, секций силосных башен и т. и.Цель изобретения - упрощение технологии изготовления с обеспечением высокой удельной прочности и жесткости.На фиг. 1 изображен предлагаемый шпангоут, сечение; на фиг. 2 - оправка с кольцевыми канавками; на фиг, 3 - ветвь сплющенного рукава; на фиг. 4 - Г-образный профиль торца шпангоута; на фиг. 5 - фрагмент сплющенного рукава с расположенным внутри него слоем эластичного материала; на фиг. 6 - профиль шпангоута с кольцевыми полостями между разнесенными по высоте сплющенными рукавами корытообразного профиля.Торовый опорный шпангоут состоит из чередующихся концентрических слоев сплющенных корытообразных кольцевых рукавов 1 из непрерывных армирующих волокон 2 спиральной намотки с непрерывными кольцевыми армируюшими волокнами 3 внутри кромок 4 каждого слоя сплющенного рукава и срединными слоями 5 кольцевой намотки по днищам корытообразных кольцевых рукавов 1. Кромки 4 сплющенных рукавов каждого слоя расположены в кольцевых выступах 6 шпангоута, имеющих Г-образный профиль, на его торцах. Внутри каждого слоя сплющенного рукава может быть размещен слой 7 эластичного материала. Шпангоут может иметь разнесенные по его высоте слои сплю.щенных рукавов, Днища разнесенных по высоте слоев сплющенных рукавов образуют дополнительные кольцевые полки и между собой замкнутые кольцевые полости 8.Шпангоут изготавливается следующим образом.Диски 9 оправки соединяют между собой винтами 10. С помощью винтов 11 к дискам 9 крепят кольца 12, разрезанные на секторы. Таким образом, собранная оправка образует кольцевую канавку 13 корытообразного профиля и кольцевые канавки 14. В кольцевых канавках 13 и 14 оправки фиксируют соответственно волокна слоя 5 кольцевой намотки (фиг, 1) и волокна 3, расположенные внутри кромок 4 сплющенного рукава. При вращении оправки кольцевые волокна 5 и 3 деформируют сплющенный рукав из непрерывно армируюших спиральных волокон и утягивают в кольцевые канавки 13 и 14 оправки соответственно срединные и кромочные участки сплющенного рукава. При этом ширина сплющенного рукава должна быть равна периметру профиля шпангоута.5 Наматывая требуемое количество пропитанных связующим составом чередующихся слоев сплющенной ленты из волокон спиральной и кольцевой намоток формируют шпангоут, Проводят термообработку и разбирают оправку. При формировании шпангоута непосредственно на изделии оправки не применяют, В этом случае кольцевую канавку 13 корытообразного профиля и кольцевые канавки 14 выполняют непосредственно на изделии.Применяя высокомодульные волокнакольцевого армирования и высокопрочные волокна спирального армирования получают шпангоут с высокими удельными жесткостными и прочностными характеристиками.Предлагаемая конструкция позволяет 20 упростить технологию изготовления и снизить стоимость шпангоута за счет исключения технологических отходов и обеспечить получение высоких жесткостных и прочностных характеристик.формула изобретения1. Опорный шпангоут из композиционного материала с кольцевыми выступами, образованный чередующимися слоями непреЗ 0 рывных армирующих волокон спиральной икольцевой намоток, отличающийся тем, что,с целью упрощения технологии изготовленияс обеспечением высокой удельной прочностии жесткости, слои спиральной намотки выполнены в виде кольцевых сплющенных коЗ 5 рытообразных рукавов, а слои кольцевыхармируюших волокон включают кромочныеучастки, расположенные внутри кромок каждого слоя сплющенного рукава в местахперегиба его ветвей, и срединные участки -по днищам кольцевых корытообразных рукавов, причем кольцевые выступы образованы кромками сплющенных рукавов каждого слоя и имеют Г-образный профиль.2, Шпангоут по п. 1, отличающийся тем,что внутри концентрических слоев сплюшен 45 ных рукавов помещен эластичный материал.3. Шпангоут по п, 1, отличающийся тем,что днища корытообразных рукавов разнесены по высоте шпангоута и образуют дополнительные кольцевые полки и замкнутыекольцевые полости между ними,1318760 Фиг,Я фиг,Ф фиг.5 Риг 6 Редактор И. ГорнаяЗаказ 2494/30ВНИИПИ Государс1303Производственно-п Составитель Е. ЧТехред И. ВересТираж 811венного комитета СССР по д, Москва, Ж - 35, Раушскалиграфическое предприятие,рнявскаяКор Под лам изоб я наб., д г. Ужгоро ектор М. Демчикисноеетений и открытий4/5