Оболочка из композиционных материалов

(19) (1 РЕСПУБЛИК Г 161 9/1 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) КВОЭЗНМ 1 ПйН 0. ИВЩ И БИБЛИОТЕКА,С,РезаеБ,Медвед детельство СССР69/12, 1989,3 КОМПОЗИЦИОНН тносится к машиностроеспользовано в производб из пластических масс. - расширение функциоится к области мабыть использовано х для целей коммуИзобретение относ шиностроения и может в трубках и магистраля нального хозяйства.Известна конструк позиционных материа криволинейную ось си щая каркас, полученны кающимися под угл симметрии спиральным ные законцовки и поло высокомодульного ком риала, установленную ной образующей обол радиуса кривизны, зак ция оболочки и лов (КМ), име мметрии, сод й намоткой и ом 55-86 к и нитями, сты су жесткой лен позиционного вдоль кривол очки минимал репленную по3 ком юща ресеоси овочты из мате- инейьного кон(21) 4775082/29(71) Центральныйский институт спения(54) ОБОЛОЧКА ИМАТЕ РИАЛ О В(57) Изобретение онию и мЬжет быть истве жестких труЦель изобретения нальных возможностей путем пространственного изгиба в различных плоскостях - достигается тем, что оболочка содержит каркас, полученный намоткой нитей по пе- ресекающимся спиральным траекториям под углом 55 - 86 к ее оси, узлы стыковки и жесткие полоски лент из малодеформируемого высокомодульного композиционного материала, установленные на криволинейных участках оболочки. Встречные концы участков расположены с зазором по отношению друг к другу, закреплены разными или общими кольцевыми витками нитей, при этом общая длина полос жестких лентравна общей длине криволинейных участков оболочки с минимальными радиусами кривизны, 2 ил.Ра Осцам кольцевыми, а между"нйми охватываю- (Ящими ее пересекающимися спиральныминитями каркаса оболочки,Данная конструкция оболочки имеетфкривизну оси симметрии только в одной,плоскости. Оболочку с криволинейной о-ьюфсимметрии можно образовать лишь путемстыковки нескольких таких оболочек под угломм друг к.другу.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем пространственного изгиба в различных плоскостях,Оболочка из композиционных материа.лов содержит каркас йз пропитанных связующим нитей, намотанных по1791657 в местах их перекрытия оболочка будет деформироваться не по типу продольного изление каркаса на участки, отделениеучастков друг от друга кольцевыми витками 15 гиба, а будет деформироваться ее нитей, закрепление полосы ленты между поперечное сечение с образованием локальных угйублений, Поэтому между встречнитями спирали, выполнение каждой полосыдлиной, не превышающей длину участка ными концами полос жестких лент 4, а20 следовательно, и между кольцевыми виткакаркаса в месте ее установки, : На фиг.1 показана оболочка из композиционных материалов с- пространственным ми, закрепляющими концы этих полос, деизгибом в разных плоскостях, общий вид; на фиг.2 - вид А (вид сверху) фиг.1,Оболочка содержит каркас 1 из пропитанных связующим нитей, йамотанных по 25 лают зазор.Оболочка изготавливается следующим образом. На наружную поверхность надувной оправки, внутри которой создано опрепересекающимся спиралям 2, уложенным деленное избыточное давление под углом 55-86 к продольной оси оболоч- газообразной среды, укладывают заготовки ки, стыковочный законцовки 3, криволиней-полос лент 4 в соответствующих местах изные йолосы жесткой ленты 4, мейения кривизны и заматывают их концы установленные вдоль каркаса 1, начала и 30 кольцевыми витками 5 нитей, пропитанных связующим. Затем наматывают нити 2, также пропитанные связующим, укладывая их койцы которых закреплены кольцевыми витками 5, разделяющими каркас 1 в соответствии с этим на отдельные участки, По- по пересекающимся спиральным траектолосы ленты 4 закреплены между нитями риям под углом 55-86 к оси надувной оболочки. После этого в полость надувной спиралей 2. Длина каждой полосы ленты 4 35 нее превышает длины участка каркаса 1 в оправки подают дополнительное давление месте ее установки, газообразной среды, под действием котороНити каркаса 1 выполнены из высоко- . го оправка деформируется заданным обрамодульных волокнистых материалов, на- зом: в местах установки полос жесткой пример из стеклянных, органических, 40 ленты она изогнется в соответствующих угольных; борных и других волокон, пропи- плоскостях за счет удлинения ее размеров танных связующим, В качеСтве связующего во всех направлениях, не связанных с размещенными на ней полосами, с искривленииспользуют эпоксидную, фенольную, полием в пространстве и оси изготавливаемой на45 ней оболочки. В таком состоянии заготовка оболочки с оправкой проходит термообраэфирную или другую полимерную смолу,Полосы жестких лент 4 служат для повышения изгибной жесткости оболочки в плоботку, затем давление в оправке сбрасывают и оправку извлекают. Готовая оболочка имеет криволинейную ось симметрии в раз ных плоскостях,Положительный эффект от использоваскости их установок. Место установки полосы 4 опредляетнаправление кривизны, а длина полосы определяет длину криволинейного участка,Каждая отдельная полоса жесткой ленния изобретения заключается в расширеты 4 придает оболочке и ее оси симметрии кривизну в одной плоскости. Набор полос нии функциональных возможностей придает оболбчке сложное, прострэнствен- оболочек за счет обеспечения возможности ное ее искривление во многих плоскостях, 55 их пространственного изгиба в различных Число плоскостей изгиба оболочки соответ- плоскостях,ствует числу полос жесткой ленты 4.Полосы изгбтавливают из однонаправ- Ф о р м у л э и 3 о б р е т е н и я ленных высокомодульных волокон с мини- Оболочка из композиционных материамэльной деформацией по длине. лов, содержащая каркас из пропитанных 3пересекающимся под углом 55-86 к про- Материалом для таких лент могут служить дольной оси спирали, снабженный криволи- стеклянные, органические, угольные и друней ной полосой жесткой ленты, гие ткани, жгуты, нити, волокна, организоустановленной вдоль каркаса, закреплен- ванные влентыи пропитэнныесвязующим. ной на каркасе кольцевыми вйтками нитей, 5и стыковочные законцовки, причем каркас Кольцевые витки 5 из волокнистого КМ разделен на участки кольцевыми витками служат для закрепления концов полос жеснитей, полосы ленты закреплены между ни- ткой ленты 4. Их изготавливают из того же тями сйирали, адлина каждой полосы не. высокопрочного и высокомодульного матепревышэет длиныучасткйкаркаса в месте 10 риала на основе нитей или жгутов, что и ее установки.:.. , . каркас,Отличительными особенностями дан-. Полосы жестких лент 4 не должны в планой конструкции оболочки являются разде- . не йервкрывэть друг друга внахлест, тэк какТиражПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Пате " . Уатент, г. жгород, ул. Гагарина, 101 связующим нитей, намотанных по пересекающимся под углом 55-86 к продольной оси спиралям, снабженный криволинейной полосой жесткости ленты, установленной вдоль каркаса, закрепленной на каркасе кольцевыми витками нитей, и стыковочные законцовки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем пространственного изгиба в различных плоскостях, каркас разделен на участки кольцевыми витками нитей, по лосы ленты закреплены между нитями спирали, а длина каждой полосы не превышает длины участка каркаса в месте ее установки.