Способ формования наружных шпангоутов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХРЕСПУБЛИК(19) (11) 9 С 53/56 / 105:08,)5 9230 НИЕ ИЗОБРЕТЕН Р 4 р14-1с,еский завод и едовательский машиностроеение относится болочек вращети для изготовГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРЬВ 542653, кл. В 29 С 53/64, 1974.(54) СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ НАРУЖНЫХШПАНГОУТОВ(57) Использование; изобретк технологии изготовления ония с утолщением, в частнос Данное техническое решение относится к технологии изготовления оболочек вращения с утолщением, в частности, для изготовления наружных шпангоутов на оболочках большои кривизны.Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа и повышение качества изделий.На чертеже изображено устройство для осуществления способа.Способ заключается в следующем, Оправку, состоящую из обечайки 1, съемного ограничительного фланца 2 и жестко закрепленного к обечайке 1 ограничительного фланца 3, устанавливают в опоры намоточного станка и наматывают на ее материал оболочки 4, пропитанный связующим, до получения заданных линейныхразмеров,Затем производят установку на оправку 1 ограничительного устройства путем заления наружных шпангоутов на оболочках большой кривизны, Существо изобретения: намотку нижних слоев материала шпангоута осуществляют с усилием натяжения, величину которого определяют из неравенства 0Рн0,1 Рк, где Рн - начальное усилие натяжения, Н; Рк - оптимальное конечное усилие натяжения, Н, до толщины, величину которой определяют из неравенства 1,5 д610,25 Ь, где Ь - толщина шпангоута, м, 111 - толщина намот-, ки материала шпангоута с начальным усилием натяжения Рн, м; д - зазор междуограничительной оснасткой и поверхностью :. оболочки,м. 1 ил,крепления его на ограничительном фланце 2, например, соединением типа болт-гайка. Ограничительное устройство состоит из закрепляемого к фланцу 2 элемента 5, выполненного в виде разрезного кольца, штырей 6, выполненных определенной длины, которую определяют местом расположения намотки шпангоута на оболочке, и ограничивающего намотку материала шпангоута элемента 7, выполненного в виде разрезного кольца, части которого жестко соединены через штыри 6 с соответствующими частями разрезного кольца элемента 5. Элемент 7, ограничивающий намотку материала шпангоута, изготавливают с внутренним радиусом, величина которого больше радиуса оболочки в месте намотки шпангоута на 2-3 мм при намотке шпангоутов на оболочках диаметром 1,0 - 3,5 м, что исключает контакт ограничительного элемента с материалом оболочки,Первоначально производят намотку материала шпангоута с усилием натяжения,величину которого определяют из неравенства:0 Рн 0,1 Е, 5где Е - начальное усилие натяжения, Н;Р - конечное усилие натяжения, Н;до толщины намотки материала шпангоута,величину которой определяют из неравенства101,5 дЬ 10,25 Ь,где д - зазор между ограничительным элементом и поверхностью оболочки, м;.п 1 - толщина намотки материала шпангоута с усилием натяжения Гн, м:15и - толщина намотки шпангоута, м.После чего осуществляют дальнейшуюнамотку материала шпангоута с конечнымусилием натяжения Р, Величину усилия натяжения определяют величиной, уплотнения материала шпангоута.По скончании формовэния шпангоутовна оболочке осуществляют отверждение ихматериалов. Режим отверждения - давление и температура - определяется типами 25наполнителя и связующего материалов оболочки и шпангоута. По окончании отверждения материалов оболочки и шпангоутаоболочку, направляют на последующую технологическую операцию, например, механическую обработку, Технологический циклповторяется.При формовании двух или более шпангоутов на оболочке по окончании формования первого шпангоута устанавливают 35дополнительную ограничивающую оснасткуи производят формование второго шпангоута так же, как и первого,Ниже приведены примеры конкретногоосуществления способа, 40П р и м е р 1, При изготовлении. оболочекс криволинейной поверхностью со шпанго-утами толщиной й = 0,1 м из материала оболочки на основе наполнителя угленитиУКН(ГОСТ 28008-88) и эпоксидного 45связующего ЭДТ(ОСТ 92-0857-74) и материала шпангоута на оСнове наполнителястеклоленты ЛЭС 0,2 х 50 (ГОСТ 5937-81) иэпоксидного связующего ЭДТ(ОСТ 920857-74) производят технологические операции, описанные выше.При этОм первоначально осуществляютформование шпангоута намоткой лентыЛЭС на оболочку без усилия натяжения, т,е,Г = 0 до толщины наматываемого материала шпангоута, величина которого равнап 1 = 0,005 м = 5 мм, т.е. й 11,5 д прид =2-3 мм,После чего дальнейшее формование шпангоута производят намоткой стеклоленты ЛЭС с усилием натяжения 40 кГс. Оболочку помещают в термокамеру, например, аэродинамическую печь (типа АРП), где производят нагрев со скоростью 10 С/ч до 150 С, отверждают ее материал и материал шпангоута при 150 С.П р и м е р 2. Производят те же технологические операции, что и в примере 1, только первоначально осуществляют намотку материала шпангоута с усилием натяжения, равнаГн = 0,05Рк = 2 кГсдо толщиный 1= 0,1 й = 0,01 м = 10 ммП р и м е р 3. Производят те же технологические операции, что и в примере 1, только первоначально осуществляют намотку материала шпангоута с усилием натяжения, равнымРн=0,09Р=3,6 Гсдо толщиныЬ 1 = 0,24 Ь = 0,024 м = 24 ммИспользование данного технического решения позволит расширить технологические возможности способа за счет изготов- д ления шпангоутов нэ оболочках большой кривизны и повысить качество формования шпангоутов за счет исключения смещения начальных слоев намотки материала шпангоута по поверхности оболочки. Ф о р мул а и зо бр етен и я Способ формования наружных шпангоутов, включающий установку ограничительного устройства на оправку, на которой намотана оболочка, послойную намотку пропитанного связующим материала шпангоута с усилием натяжения, отверждение материалов оболочки и шпангоута, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа и повышения качества изделий, нижние слои шпангоута наматывают с усилием натяжением материала, величину которого определяют из неравенства 0Р0,1 Р до толщины, величинукоторой определяют из неравенства 1,5 дп 10,25 и, где и - толщина шпангоута, м; п 1 - толщина намотки материала шпангоута с начальным усилием натяжения Р, м; д - зазор между ограничительной оснасткой и поверхностью оболочки, м; Рн - начальное усилие натяжения, Н; Гк - оптимальное конечное усиЛие натяжения, Н,