Пространственно-армированный композиционный материал и устройство для его изготовления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК) (И 1 607 51)5 В 32 В 5/1 СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИС ТЕНИ ЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ С(71) Институт механики полимеровАН ЛатвССР(56) Волоконно-текстильная проюпиленность. В серии "Японская техника ипромышленность", выл. 3, 1986,с. 40( 54 ) ПРОСТРАНСТВЕННО-АРИРО ВАННЫЙКОМПОЗИЦИОНЮЙ МАТЕРИАЛ И УСТРОЙСТВОДПЯ ЕГО ИЗ ГОТОВЛЕНИЯ те паэ етен ло 4 и 42,п. о жгута лы, 3 ил, фон, устано в 7 для ск и вилок 8для обра леннь рующих вол чейкак рото ов 2 в жгуть Изобретение относится к производству иэделий из композиционных материалов,е учивания пучперехода уэования попеЦель изобретенипаэона,механически- расширение диасвойств материания траекторий крепления связей,оры 7 оброго издеии ловречнь готавинема за счет профильРоторысобойки 8 певодятся ую арьиров олокон. изображ лнва етенныкНа фиг. ереэ эеходаво вравой пе н связаны межд передачу 9, Ви 6 крепления пр иче ату схематичесе составляюучасток а, вид в плаи показанны щие материал е структур а; на фиг. ого меканиэ исполни те реда а фиг,нтов у2,кинематйства, р еская схемареэ А-А на ле венно- армированный коматериал содержит арми- а 1, образукщие пучки 2, ены в жгуты 3. Пучки 2 речные связи 4,переходя чкн соответствующих соА жгуты 3, в свою очеенные параллельно угэаданцый профиль нэдестройств ных узл Пространспозиционныйрующие волоккоторые скруобразуют попили огибая пуседних жгуторедь распололам, образую(фиг. 2) состоит иэ под крепления пучков 2 ар(57) Изобретение относится к прству изделий из композиционныхриалов и позволяет расширить димеханических свойств материаласчет варьирования траекторий сплных волокон, Пучки аржрующих вкон скручены в жгуты, расположепараллельно, при этом жгуты соеддруг с другом посредством огибапучков волокон или их переходаног вдругой, 2 сп, и 1 данном варианте вин10 Вилки 8 кинематически посредством зубчатой передачи 11 сгруппированы по направлениям образования поперечных связейПриводной вал 12 через мальтийский механизм 3 соединен с роторами 7, а также в свою очередь через мальтийский механизм 4 с кинематически связанными между собой зубчатой передачей 15, группами вилок 8, которые включают муфты сцеплении управляемые от кулачка 17. Кулачок 17 через редуктор 18 соединен с приводным валом 12.Устройство работает следующим обрдзом,Пучки 2 армирующих волокон 1 прикреплецы одним концом к подвижномуузлу 6 крепления, а другим - к держателю на противоположной сторонеустройства, Поворачивая приводной вал12,мальтийский механизм 13 приводитв движение через зубчатую передачу 09 все роторы 7 и поворачивает их вданном варианте на 90 , При этом роторы 7 перемещают узлы 6 крепленияпо кругу, производя закручивание пучков 2 в жгуты, Затем приводной вал12 поворачивает мальтийский механизм14, который через зубчатую передачу15 и посредством передачи 11 производит вращение винтовых передач Огрупп вилок 8, Вилки 8 входят в зацепление с узлами 6 крепления и, поворачиваясь ца 180 в данном варианте, производят замену пучков однихжгутов. пу чками рядом расположенныхжгутов, образуя поперечную связь, При водной вал 12 через редуктор 18 вращает кулачок 17, кинематически связанный муФтами сцепления 1 б,которыев свою очередь включают группы вилок 8, Редуктор 18 имеет передаточгые отношения 1=1, 2, 3, 4. В зависимости от передаточного отношения редуктора 18 изменяется структура переплетения изделия,Из готовленнытаким образом материал является многомерным, причемвсе составляющие его нити тесно связаны между собой. Благодаря этомутакой материал лишен уязвиюх мест,характерных для слоистых материалови, следовательно, может применятьсяв условиях разнообразных нагрузок,действующих в трех направлениях.П р и и е р 1, С помощью предлагаемого устройства был изготовлен образец материала, в составе которогоиспользовали стекловолокно. Пучки волокон были заправлены в устройство,Один конец пучков закреплен в подвижиых узлах крепления пучков армирующих50волокон, другой закреплен неподвижнона противоположной стороне устройства. Количество пучков для данного устройства составляло 36, Вращая роторы скручивания пучков в жгуты, периодически производили замещение пучков55армирующих волокон одних жгутов пучками рядом расположенных жгутов, образуя поперечные связи. В процессе образ онаи я врос тр ацс твен но-цле теного армирующего каркаса количество поперечных связей между жгутами былоравно количеству пучков в одном жгуте и соответствовало четырем на одиноборот жгута,Изготовленный таким образом пространственно-летецый армирующий каркасбыл снят с устройства и пропитан свяэу-юа 1 им ЗД, Затем его поместили впресс-Форму и полимериэовали. Для получеццого материала было определено рас-.положение главьх осей в плане образца, которые были повернуты на угол45 к осям образца.П р и м е р 2, Различие в изготовлении пространственно- армированногокомпозиционного материала заключаетсяв том; что в процессе образования пространственно-плетеного армирующегокаркаса количество поперечьх связеймежду жгутами было равно двум на одиноборот жгутаДля полученного материала главные оси в плане совпадают снаправлением осей образца,Формула иэобретения1, Пространственно-армированный/,композиционный материал, образованныйсплетенными пучками армирующих волокон,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью расши-,рения диапазона механических свойствматериала за счет варьирования траекторий сплетенных волокон, пучки армирующцх волокон скручены в жгуты, расположенные параллельно, при этом жгуты соединены друг с другом посредством огибания пучков волокон или ихперехода из одного жгута в другой.2. Устройство дпя изготовления про"странственцо-армированного композиционного материала, включающее корпуси установленные в нем подвижно узлыкрепления пучков армирующих волокон,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что онодополнительно содержит роторы, включающие по меньшей мере две ячейки, ивилки перехода узлов крепления, установленные между каждой парой роторов и кинематически с ними связанные,при этом узлы крепленгя установленыв ячейках роторов,3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что вилки переходаузлов крепления разбиты на группы понаправлениям образования поперечныхсвязей и кинематически соединены внутри каждой группы,орректор Т,Палий актор Л.Павлова акаэ 797НИИПИ Государственного113035,раж 205 Подписноеи и открьггиям при ГКНТ СССнаб., д. 4/5 омитета по иэобретен осква, Ж, Раушска роиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Угород, ул. Гагарина, 101