Торовый шпангоут из композиционного материала

(51)4 Е 04 С 2 6 Н 912 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ РСКОМУ С ЕЛЬСТВУ К 2 2 ( + а 1 х 41 д ех,у,г -ститут Т ИЗ КОМ - А по авт. тем, что, с соединения лочкой, на=Н+ ангоута и оправки - полостного ия, описываемого уравГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский инпроблем машиностроения при МВТУимН. Э. Баумана(56) Авторское свидетельство СССР870634, кл. Е 04 С 2/24, 1979.Авторское свидетельство СССР1146387, кл. Е 04 С 2/24, 1982. ШПАНГОУ МАТЕРИАЛ ичающийся очности его ической обо верхность ш поверхность в виде одно(54) (57) ТОРОВЫй ПОЗИЦИОННОГО св.1146387, отл целью повышения пр с наружной цилиндр ружная опорная по соответствующая ей каркаса выполнены гиперболоида вращен нением, ЯО 1240847 координаты точек гиперболической поверхности;ширина внутреннего кольцашпангоута;угол наклона расположенных нанем витков спиральной намоткик плоскости, перпендикулярнойоси вращения гиперболоида;радиус внутреннего кольцашпангоута по кромке;высота оправки - каркаса, причем оправка - каркас по наружной поверхности выполнена с углублением высотойИзобретение относится к производву изделий из композиционных материалов и может быть использовано при изготовлениишпангоутов, опорных поясов, ложементов,трехслойных оболочек и других подобныхизделий, изготавливаемых намоткой и применяемых в авиационной, химической, строительной, а также в других отраслях промышленности, и является дополнительным косновному авт. св. Мо 1146387.Цель изобретения - повышение проч 10ности соединения с наружной цилиндрической оболочкой.На фиг. 1 схематически показан шпангоут, поперечное сечение; на фиг. 2 - то же,в аксонометрии; на фиг. 3 - то же, закрепленный на внутренней и наружной обечайках трехслойной оболочки; на фиг. 4оправка - каркас, ее варианты,Шпангоут ограничен двумя боковымистенками 1, внутренней посадочной 2 и наружной опорной 3 поверхностями, представляющими собой боковую поверхность однополостного гиперболоида определенных размеров.Силовая оболочка 4 шпангоута получена намоткой высокопрочного однонаправлен -ного композиционного материала на оп 25равку -- каркас, внутренняя полость котороизаполнена легким и прочным теплоизоляционным материалом 5. Более подробно расположение витка 6 на наружной опорнойповерхности шпангоута показано на фиг 2.На внутренней обечайке 7 трехслойнойоболочки готовый шпангоут 8 крепится припомощи двух конических колец 9, одно из которых получено окружной намоткой пропитанных нитей, а другое составлено из двухполуколец такого же сечения, отвержденных 3заранее и устанавливаемых на клеевом слое10. Пространство между шпангоутами заполняется легким и прочным заполнителем,11.Наружная обечайка 12 наматывается нашпангоут на расстоянии Н от внутреннейобечайкн, причем Н Н +28;, где В, - толшина стенок шпангоута. В неотвержденном состоянии наружная обечайка закатывается специальным роликом во впадины,образованные наружной опорной поверхностью шпангоута, и сверху приматывается нитями 13, Затем производят ее отверждение в печи,В качестве оправок для шпангоутоввозможно использование колец 14, уголков 15, двутавров 16. Для варианта в,изображенного на фиг. 4, должно выпол у 2 2+ 2 (Н а 1 2 41 д рпричем оправка-каркас, на которой формуется шпангоут, выполнена с углублением высотой н 41 д р 4 ф ропорной поверхности оправющей боковые стенки толщие гиперболоида и высота угавке приобретает вид Для наружной ки-каркаса, име ной б, уравнени лубления в опр Г х 2+у -- , = Н+ а 0 Я - 2 б 12 4 ф 2няться соотношение 6)Й, - минимальная высота углубления, определяемая по формуле (2).Работа шпангоута осуществляется следующим образом.Действующие на внутреннюю обечайку 7 сосредоточенные усилия или распределенная нагрузка через контактирующие со шпангоутом поверхности и конические кольца 9 передаются шпангоуту и жестко скрепленной с ним внешней обечайке. Благодаря равномерному распределению нагрузки между шпангоутами и обечайками существенно повышаются суммарные прочность и жесткость трехслойной оболочки, что позволяет получить выигрыш в весе за счет устранения местных утолщений на наиболее слабых участках.Наружная опорная поверхность шпангоута и соответствующая ей поверхность оправки-каркаса выполнены в виде одно- полостного гиперболоида вращения, описываемого уравнениемРедактор Ю, СередаЗаказ 3461/24ВНИИПИпо д113035, МоФилиал ППП Составитель Е. ЧернявскаяТехред И. Верес Корректор М. МаксимишинТираж 718 ПодписноеГосударственного комитета СССРам изобретений и открытийва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4