Устройство для формования оболочек с коротковолокнистым наполнителем

аЛ ъш в 23/1 ТЕТ СССР ОТКР ЫТИ ЕТЕНУ отличаснабженовижения понематическиком.. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ЙО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ ОПИСАНИЕ Н АВТОРСНОМУ С(71) Ленинградскйй ордена Ленина и,ордена Красного Знамени механическийинститут(56) 1. Авторское свидетельство СССРЮ 596467 в кл. В 29 0 23/12 в 1976.2. Авторское свидетельство СССРУ 755590, кл, В 29 О 23/12 1978и ототип(54) (57) 1, УстРойство ДлЯ ФоРиовдния ОБОЛОЧЕК С КОРОТКОВОЛОКНИСТЫИ НАПОЛНИТЕЛЕИ, содержащее оправку, прижимной валок в виде установленных с зазором на оси плоских магнитов и дозатор коротковолокнистого: наполнителя,о. т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышечия качества армирования зэ счет обеспечения равномерности уг" ла ориентации наполнителя и расаирения технологических возможностей уст" ройства, оно снабжено установленными в зазоры между плоскими магнитами кон" центраторами в виде дисков из материа- . ла с высокой магнитной проницаемостью причем плоские. магниты имеют аксиаль" ную намагниченность и расположены одноименными полюсами друг к другу,2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что постоянные магниты и концентраторы расположены под углом к оси валка. Ф 3, Устройство по п.1,е ю щ е е с я тем, что оно механизмом циклического д П-образной траектории, ки связанным с прижимным вал1 10317Изобретение относится к устройствам, при помощи которых изготавливают изделия из стекло- и углепластиков способом намотки, например контейнеров, баллонов высокого давления и других изделий, для упрочнения которых необходимо дополнительное армирование перпендикулярно слоям, т, е. трансверсальное,Известно устройство для изготов ления оболочек, армированных коротко- волокнистым ферромагнитным наполнителем, содержащее оправку, прижимной валок, на цапфах которого установлены встречно включенные электромагнит ные катушки и дозатор коротковолокнистого наполнителя 1.Однако применение указанного устройства связано с необходимостью изготовления мощных и энергоемких систем, Кроме того, это устройство ограничено изготовлением оболочек сравнительно небольших габаритов.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для Формования стеклопластиковых оболочек, содержащее оправку, прижимной валок в виде установленных с зазором на оси плоских магнитов и дозатор коротковолокнистого наполнителя2.Известное устройство не имеет энергозатрат на ориентирование наполнителя. Однако наличие наружной ферромагнитной втулки уменьшает напряженность постоянного магнитного поля на его поверхности по сравнению с намаг- З 5 ниченностью самих кольцевых магнитов за счет перераспределения магнитного потенциала, Например, как показывают расчеты и измерения, при величине индукций на наружной стороне магнита 40 из Феррита бария около 2200 Гс на поверхности наружной стальной втулки толщиной 1,5 мм она составляет только 1600 Гс, т.е, уменьшается более, чем на 251.Когда в качестве трансверсаль" 45 ной арматуры применяют не отрезки стальной проволоки а иглы из стекло- и угленитей, пропитанные связующим с ферромагнитными добавками, постоянное магнитное поле такой велицины не мо жет их надежно ориентировать, цто снижает эффективность работы устройства и качество трансверсального армирования. 8 то же время именно применение трансверсальной арматуры со слабыми 55 магнитными характеристиками является необходимым при изготовлении оболочек с немагнитными свойствами, таких как; 5 2радиопрозрачные корпуса или обтекатели,Известное устройство не может бытьиспользовано при изготовлении оболочек с трансверсальным армированиемпо различным схемам, так как распределение иголок на поверхности прижимного валка и, соответственно, наповерхности изготавливаемой оболочкиносит случайный характер ( стохастический).Кроме того, в устройстве имеетместо неравномерность постоянногомагнитного поля в торцовых зонахприжимного валка, и, вследствие этого,невозможность ориентации трансверсальной арматуры по краям прижимноговала. Указанный недостаток объясняется искривлением постоянного магнитного поля кольцевых радиально намагниченных магнитов в йх зонах, прилегающих к торцам. Вследствие этого, четкое радиальное расположение трансверсальной арматуры имеет место толь-.ко в центральной части поверхностиприжимного валка. На 10- 153 поверхности валка со стороны обоих торцов радиальное расположение трансверсальнойарматуры обеспечить невозможно. Качество трансверсального армированияи механицеские свойства оболоцек снижаются, т,е. не обеспечиваетсяравномерность углов ориентациитрансверсальной арматуры во всемобъеме изделия.Цель изобретения - повышение качества армирования и механическихсвойств оболочек за счет обеспеченияравномерности угла ориентации наполнителя и расширения технологическихвозможностей устройства.Указанная цель достигается тем,что устройство, содержащее оправку,прижимной валок, выполненный в видеустановленных с зазором на оси плоских магнитов, и дозатор коротковолокнистого наполнителя, снабжено установленными в зазоры между плоскими магнитами концентраторами в .виде дисков из материала с высокой магнитной проницаемостью, причем плоские маг"ниты имеют аксиальную намагниченность и расположены одноименными полюсамидруг к другуПри этом постоянные магниты иконцентраторы расположены под угломк оси валка,Кроме того, устройство снабженомеханизмом циклического движения пов стенку оболочки 2, механически соединяя между собой слои основной стеклоарматуры. Если магниты 7 и концентраторы 8 установлены перпендикулярно к оси ролика, то наполнитель 4распределяется в оболочке по параллель" ным винтовым линиям. В случае установки магнитов 7 и концентраторов 8 под углом к оси параллельными плоскостями, наполнитель распределяется по более сложной схеме, В случае фор. мования оболочек, значительно превышающих длину ролика, для армирования равномерно по всему объему оболочки, те. для исключения повторного армирования ее поверхности последовательно расположенными концентраторами8, прижимной валок благодаря механизму 11 йеремещения совершает циклическое движение, состоящее иэ подачи вдоль оси в течение времени, достатоц. ном для армирования оболочки 2, надлину 1, равную ширине одного магнита 7, быстрого отвода от оболочки.2 на величину у, несколько превышающую длину коротковолокнистого наполнителя 4, быстрого перемещения вдольнаправления подачи на величину 1.,равную длине всего прижимного узла,и быстрого подвода к оболочке 2. Далее цикл повторяется такое количество раз, которое является кратнымотношению длины армируемой оболочки к длине 1. прижимного валка. В кацест ве механизма, обеспечивающего движение прижимного узла по ломаной П-образной траектории, могут использоваться исполнительные копировальныемеханизмы известной конструкции, например, применяемые в металлорежущихстанках для реализации П-образногоперемещения. При формовании тонкостенных оболочек с толщиной, близкой к длине наполнителя, трансверсальное армирование производится однократно при перемещении прижимного узла вдоль оболочки только в одном направлении,При формовании толстостенных оболочек производится армирование одновременно такого количества слоев арматуры, суммарная толщина которых равна длине наполнителя при движенииприжимного валка в одну сторону, Следующая толщина оболочки армируетсяпри движении прижимного валка в обратном направлении, и т,д. до полу"чения иэделия требуемой толщины. Подз 1031745 4П-.образной траектории, кинематическисвязанным с прижимным валком.На фиг.1 показано устройство, вид. сверху; на фиг.2 - сечение А-А наиг.1,Устройство для формования оболочек с коротковолокнистым наполнителемсостоит из ферромагнитной оправки 1с наматываемой оболочкой 2-и дозатора 3, подающего кОротковолокнистый 10наполнитель 4. 8 горизонтальной .плоскости оправки расположен прижимнойвалок, состоящий иэ неподвижной оси5, на которой на немагнитной втулке 6смонтирован пакет из постоянных магнитов 7, выполненных в виде параллельных дисков,"изготовленных, например,из феррита бария 2,3 БА или 2,8 Ба,намагниченных вдоль оси, т.е. аксиально, и установленных перпендикулярноили под.углом к оси ролика. Соседниемагниты обращены друг к другу одноименными полюсами. Между ними установлены концентраторы 8, выполненныетакже в виде дисков.из ферромагнитного материала, например стали. В такихсистемах намагниченность концентраторов в пять-десять раз выше остаточной намагниченности магнитов, так какони "собирают" магнитный поток с аксиально намагниченных цилиндрическихЗОмагнитов и "выводят" его по радиусук.образующей поверхности ролика, т.е,по нормали к его образующей независимо от того, под каким углом к егооси находятся плоскости магнитов иконцентраторов,Иагнитные силовые линии замыкаютсячерез оправку 1, выполненную из ферромагнитного материала. Соединениемежду магнитами 7 и концентраторами 8 40обеспечивается, напримео, с помощьюкосой шайбы 9 и стяжной гайки 10, Прижимной валок кинематицески связан с.механизмом 11 перемещения, которыйобеспечивает его перемещение по П-образной траектории.Устройство работает следующим образом,Попадая на наружную поверхностьприжимного валкаиз доэатора 3, коротковолокнистый наполнитель ч ориентируется на наружных поверхностяхмагнитов 7 параллельно, а на поверхностях концентраторов 8 - нормальнок поверхности изготавливаемой оболочки 2. В процессе работы дозатор 3перемещается совместно с прижимнымвалком. Далее наполнитель внедряется1 10317 Й 6бирая в каждом отдельном случае гео- ствами, повыщает качество трансверметрические характеристики магнитов сального армирования и механические и концентраторов, можно выполнять свойства изготовленных оболочек блатрансверсальное армирование практи- годаря более надежной ориентации кочески по любому требуемому закону 5 ротковолокнистой арматуры нормалЬно распределения наполнителя, основным слоям и возможности равномерного армирования по всей длинеВозможность повысить намагничен- оболочек. В результате этого повыщаность наружной поверхности прижимно-, ются характеристики материала оболого узла позволяет применять наполни О чек - прочность при межслоевом сдвиге тель со слабыми ферромагнитными свой- и в направлении основного армирования.103145 Риг Составитель М.ОсиповаРедактор . С.Крушнина ТехредМ,Гергель Корректор О.Тиг к ное ССР осудлам и 130 5 к иал ППП ",Пате ктная, 4 жгород, у 5292/17 ВНИИП по, Под митет откры ая на