Предлагаемое изобретение относится к композитной лопатке для турбореактивного двигателя, сформированной из предварительно отформованной заготовки, изготовленной из нитей или волокон путем трехмерного текстильного плетения, и связующего, удерживающего относительное расположение нитей в этой предварительно отформованной заготовке, причем упомянутая предварительно отформованная заготовка образована нитями основы и уточными нитями и направление нитей основы образует продольное направление данной предварительно отформованной заготовки.
Предлагаемое изобретение относится, в частности, к лопатке вентилятора для турбореактивного двигателя.
Предлагаемое изобретение также относится к способу изготовления таких лопаток.
Лопатки вентилятора, изготовленные из композитного материала, в частности из углеродных волокон, обычно изготавливаются на основе пакета однонаправленных и предварительно пропитанных слоев, который помещают в литейную форму, ориентируя различным образом последовательно расположенные слои перед их уплотнением и полимеризацией в автоклаве. Эта сложная технология требует осуществления операций формирования упомянутого пакета слоев вручную, что занимает достаточно много времени и является дорогостоящей.
Было также предложено готовить предварительно отформованные заготовки, сотканные из сухих волокон, которые соединяются путем сшивания перед их пропиткой смолой, подаваемой в закрытую литейную форму. Альтернативное техническое решение состояло в реализации единственной тканой предварительно отформованной заготовки, которая монтируется с одной или с несколькими сплошными вставками перед пропиткой. Эти технические решения (описанные в патентных документах US 5672417 и US 5013216) имеют, однако, существенный недостаток, который состоит в необходимости соединения нескольких деталей и в создании в этих зонах соединения особых ослабленных мест, например, мест расслоения, что оказывается нежелательным с точки зрения механической прочности, в частности, с точки зрения устойчивости к ударам.
Техническая задача данного изобретения состоит в создании предварительно отформованной заготовки, получаемой путем трехмерного ткацкого плетения нитей или волокон и позволяющей сформировать из нее одной, после возможного разрезания и пропитки, окончательно готовой детали, представляющей собой лопатку турбореактивного двигателя, не прибегая при этом к использованию вставок или любых других дополнительных элементов.
Техническая задача предлагаемого изобретения также состоит в изготовлении лопатки, сформированной из предварительно отформованной заготовки, полученной путем трехмерного ткацкого плетения из нитей или волокон, которая имеет не являющиеся однородными механические характеристики, учитывающие различия нагрузок, в частности, механических нагрузок, воздействию которых могут подвергаться две различные части этой предварительно отформованной заготовки, предназначенные для формирования соответственно основания и корпуса лопатки.
Для решения этих технических задач в соответствии с предлагаемым изобретением предложена заготовка лопатки турбореактивного двигателя, содержащая нити или волокна, сотканные в трех измерениях, и связующее, поддерживающее относительное расположение между нитями этой предварительно отформованной заготовки, причем эта предварительно отформованная заготовка сформирована из нитей основы и уточных нитей, причем направление нитей основы образует продольное направление заготовки, причем указанная предварительно отформованная заготовка содержит, по меньшей мере, одну первую часть, реализованную в соответствии с первым типом ткацкого плетения (А) и образующую лопасть лопатки, и вторую часть, реализованную в соответствии с вторым типом ткацкого плетения (В) и образующую основание лопатки, причем упомянутая первая часть и упомянутая вторая часть отделены друг от друга некоторой переходной зоной, в которой ткацкое плетение первого типа постепенно переходит в ткацкое плетение второго типа и завершается им с возможностью обеспечения уменьшения, по меньшей мере, толщины лопатки между ее второй частью и ее первой частью.
Таким образом, понятно, что в результате наличия первого типа плетения, соответствующего первой части предварительно отформованной заготовки, и наличия второго типа плетения, соответствующего второй части этой предварительно отформованной заготовки, реализуют последовательно, путем непрерывного тканья в продольном направлении, две части с различными рисунками ткацкого плетения, то есть с различными характеристиками механической прочности.
Таким образом, вследствие наличия двух типов ткацкого плетения, реализуемых последовательно в такой предварительно отформованной заготовке, упомянутая первая часть и упомянутая вторая часть имеют различные размеры вдоль, по меньшей мере, направления, перпендикулярного к упомянутому продольному направлению. Это позволяет реализовать предварительно отформованную заготовку с различными размерами в упомянутом направлении, образующем, в частности, толщину лопатки, между первой частью (корпус лопатки) и второй частью (основание лопатки).
Предпочтительно, чтобы упомянутая первая часть и упомянутая вторая часть не содержали одно и то же количество нитей основы. Такое техническое решение обеспечивается за счет того, что упомянутая первая часть и упомянутая вторая часть имеют различные размеры вдоль, по меньшей мере, одного направления, перпендикулярного упомянутому продольному направлению.
Предпочтительно, чтобы упомянутые нити или волокна принадлежали к группе, образованной углеродными волокнами, стекловолокном, волокнами двуокиси кремния, волокнами карбида кремния, волокнами двуокиси алюминия, арамидными волокнами и волокнами ароматических полиамидов.
Предпочтительно, чтобы угол усадки нитей основы имел величину в диапазоне от 2° до 10° как в первой части предварительно отформованной заготовки (корпус лопатки), так и во второй части этой заготовки (основание лопатки). Таким образом, благодаря такой относительно небольшой величине угла усадки имеется возможность сохранить сильное сцепление между нитями основы и уточными нитями, сплетенными между собой в трехмерной конфигурации, таким образом, чтобы в конечном счете получить лопатку, имеющую удовлетворительную стойкость по отношению к ударам, причем энергия удара легко поглощается, что приводит к возможным повреждениям, которые при этом остаются локализованными.
В соответствии с другим предпочтительным техническим решением упомянутая первая часть и упомянутая вторая часть имеют различное объемное соотношение между совокупностью нитей основы и совокупностью уточных нитей. Это техническое решение за счет изменения процентного содержания волокон позволяет получить дополнительное преимущество, обеспечивающее возможность изменять угол усадки (то есть угол, который нить основы или уточную нить образует по отношению к горизонтальной плоскости) между первым типом текстильного плетения (первая часть) и вторым типом текстильного плетения (вторая часть), что оказывает непосредственное влияние на механические свойства двух соответствующих частей, в частности, на модуль упругости и стойкость к ударам, а также на относительную толщину этих первой и второй частей.
Предпочтительно, чтобы упомянутая первая часть имела объемное отношение совокупности нитей основы к совокупности уточных нитей в диапазоне от 80%/20% до 50%/50%, а упомянутая вторая часть имела объемное отношение совокупности нитей основы к совокупности уточных нитей в диапазоне от 30%/70% до 50%/50% и предпочтительно это отношение имело бы величину 40%/60%.
Также представляется предпочтительным, чтобы текстильный номер нитей основы изменялся в диапазоне между краем лопатки и остальной ее частью, причем нити основы на краю лопатки являлись бы более тонкими, что позволяет также изменять механические свойства лопатки в пространстве между ее поверхностью и ее центральной частью, как для основания лопатки (вторая часть), так и для корпуса этой лопатки (первая часть).
Предпочтительно, чтобы текстильный номер нитей основы на краю лопатки имел величину порядка 900 текс (нити, состоящие из 24000 элементарных волокон), а текстильный номер нитей основы в остальной части лопатки имел величину порядка 1800 текс (нити, состоящие из 48000 элементарных волокон).
В соответствии с предпочтительным примером осуществления первый тип ткацкого плетения представляет базовый рисунок, содержащий, по меньшей мере, тридцать шесть уточных нитей, располагающихся в шахматном порядке, чередуя колонки с, по меньшей мере, четырьмя располагающимися одна над другой в вертикальном направлении уточными нитями, отстоящие друг от друга в продольном направлении на некоторый шаг, и колонки с, по меньшей мере, пятью располагающимися одна над другой в вертикальном направлении уточными нитями, отстоящие друг от друга в продольном направлении на тот же самый шаг, причем эти уточные нити распределены на, по меньшей мере, восемь колонок, проходящих в вертикальном направлении, и эти уточные нити располагаются, таким образом, на, по меньшей мере, девяти уровнях, и, по меньшей мере, двадцать восемь нитей основы, располагающихся в, по меньшей мере, восьми параллельных между собой в поперечном направлении вертикальных плоскостях с чередованием плоскостей первого типа, содержащих, по меньшей мере, четыре располагающихся одна над другой параллельных нити основы, и плоскостей второго типа, содержащих, по меньшей мере, три располагающихся одна над другой параллельных нити основы, причем упомянутые плоскости первого типа имеют:
- первую нить основы, связывающую самую верхнюю уточную нить одной колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей, с промежуточной верхней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два шага, и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей, четыре шага,
- вторую нить основы, связывающую промежуточную верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей, со средней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два шага, и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, четыре шага,
- третью нить основы, связывающую среднюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей, с нижней промежуточной уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два шага, и возвращающуюся на среднюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, четыре шага,
- четвертую нить основы, связывающую нижнюю промежуточную уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей, с самой нижней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два шага, и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, четыре шага;
а упомянутые плоскости второго типа имеют:
- первую нить основы, связывающую самую верхнюю уточную нить одной колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей, с промежуточной верхней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два шага, и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, четыре шага,
- вторую нить основы, связывающую промежуточную верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей, с промежуточной нижней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два шага, и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, четыре шага,
- третью нить основы, связывающую промежуточную нижнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей, с самой нижней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два шага, и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, четыре шага.
Также в соответствии с предпочтительным примером осуществления второй тип ткацкого плетения представляет собой базовый рисунок, содержащий, по меньшей мере, сорок пять уточных нитей, располагающихся в шахматном порядке, чередуя колонки с, по меньшей мере, четырьмя располагающимися одна над другой в вертикальном направлении уточными нитями, отстоящие друг от друга в продольном направлении на некоторый шаг, и колонки с, по меньшей мере, пятью располагающимися одна над другой в вертикальном направлении уточными нитями, отстоящие друг от друга в продольном направлении на тот же самый шаг, причем эти уточные нити распределены на, по меньшей мере, десять колонок, проходящих в вертикальном направлении, и эти уточные нити располагаются, таким образом, на, по меньшей мере, девяти уровнях, и, по меньшей мере, сорок нитей основы, располагающихся в, по меньшей мере, десяти параллельных между собой в поперечном направлении вертикальных плоскостях, причем каждая такая плоскость содержит, по меньшей мере, четыре располагающихся одна над другой и параллельных между собой нити основы, с чередованием плоскостей первого типа и плоскостей второго типа, причем упомянутые плоскости первого типа имеют:
- первую нить основы, связывающую самую верхнюю уточную нить одной колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей, с самой верхней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два с половиной шага, и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, пять шагов,
- вторую нить основы, связывающую промежуточную верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей, с промежуточной верхней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два с половиной шага, и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, пять шагов,
- третью нить основы, связывающую среднюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей, с нижней промежуточной уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два с половиной шага, и возвращающуюся на среднюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, пять шагов,
- четвертую нить основы, связывающую нижнюю промежуточную уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей, с самой нижней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два с половиной шага, и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, пять шагов;
а упомянутые плоскости второго типа имеют:
- первую нить основы, связывающую самую верхнюю уточную нить одной колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей, с промежуточной верхней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два с половиной шага, и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, пять шагов,
- вторую нить основы, связывающую промежуточную верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей, со средней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два с половиной шага, и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, пять шагов,
- третью нить основы, связывающую промежуточную нижнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей, с промежуточной нижней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два с половиной шага, и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, пять шагов,
- четвертую нить основы, связывающую самую нижнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей, с самой нижней уточной нитью колонки, состоящей из, по меньшей мере, пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки на, по меньшей мере, два с половиной шага, и возвращающуюся на самую нижнюю уточную нить колонки, состоящей из, по меньшей мере, четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки на, по меньшей мере, пять шагов, причем параллельные между собой группы, состоящие из четырех нитей основы, смещены в продольном направлении на один шаг от одной плоскости к соседней плоскости.
В соответствии с другим предпочтительным техническим решением вторая часть лопатки имеет зону сердцевины этой второй части лопатки, содержащую более толстые уточные нити, имеющие текстильный номер, отличающийся от текстильного номера уточных нитей, которые охватывают упомянутую зону сердцевины второй части лопатки.
В этом случае предпочтительно предусмотреть, чтобы текстильный номер уточных нитей зоны сердцевины второй части лопатки имел величину порядка 3600 текс (нити, содержащие 96000 элементарных волокон), и текстильный номер уточных нитей, окружающих упомянутую зону сердцевины, имел величину порядка 1800 текс (нити, содержащие 48000 элементарных волокон).
Предпочтительно, чтобы упомянутое связующее принадлежало к группе, образованной органическими смолами, в частности, эпоксидной смолой, жаропрочными материалами и металлами.
Также предпочтительно, чтобы лопатка в соответствии с предлагаемым изобретением представляла собой лопатку вентилятора для турбореактивного двигателя.
Другим объектом настоящего изобретения является композитная лопатка для турбореактивного двигателя, содержащая вышеуказанную заготовку.
Еще одним объектом настоящего изобретения является вентилятор турбореактивного двигателя, содержащий вышеуказанные композитные лопатки.
Еще одним объектом настоящего изобретения является турбореактивный двигатель, содержащий вышеуказанные композитные лопатки.
Поставленная задача решается также тем, что в способе изготовления лопатки турбореактивного двигателя согласно изобретению:
- обеспечивают ткацкое плетение нитей основы и уточных нитей для формирования предварительно отформованной заготовки из нитей или волокон, полученной при помощи трехмерного ткацкого плетения и сформированной из нитей основы и уточных нитей, причем направление нитей основы образует продольное направление данной предварительно отформованной заготовки и эта заготовка содержит, по меньшей мере, одну первую часть, реализованную в соответствии с первым типом ткацкого плетения (А), и вторую часть, реализованную в соответствии с вторым типом ткацкого плетения (В), причем упомянутая первая часть и упомянутая вторая часть отделены друг от друга некоторой переходной зоной, в которой этот первый тип ткацкого плетения постепенно изменяется и завершается вторым типом ткацкого плетения, вследствие чего обеспечивается уменьшение, по меньшей мере, толщины лопатки между второй ее частью и ее первой частью,
- разрезают упомянутую предварительно отформованную заготовку в соответствии с формой и размерами частей, составляющих данную лопатку;
- подготавливают литейную форму, в которой размещают упомянутую предварительно отформованную заготовку;
- подают в эту литейную форму связующее, содержащее термоотверждаемую смолу, для того, чтобы обеспечить пропитку всей предварительно отформованной заготовки;
- нагревают упомянутую литейную форму;
- извлекают из упомянутой литейной формы отлитую деталь.
Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания примеров его осуществления, где даются ссылки на приведенные в приложении фигуры, в числе которых:
Фиг.1 представляет собой схематический вид в изометрии ткацкого станка Жаккарда, который имеет возможность реализовать трехмерное текстильное плетение предварительно отформованной заготовки в соответствии с предлагаемым изобретением,
Фиг.2 представляет собой схематический вид в разрезе по продольному и вертикальному направлению совокупности уточных нитей и нитей основы, располагающихся в первой плоскости плетения первого типа,
Фиг.3-9 представляют собой схематические виды, подобные виду, показанному на фиг.2, для уточных нитей и нитей основы, располагающихся соответственно во второй плоскости, в третьей плоскости, в четвертой плоскости, в пятой плоскости, в шестой плоскости, в седьмой плоскости и в восьмой плоскости плетения первого типа, причем все эти плоскости являются параллельными первой плоскости, показанной на фиг.2,
Фиг.10-19 представляют собой схематические виды, подобные виду, показанному на фиг.2, для уточных нитей и нитей основы, располагающихся соответственно во второй плоскости, в третьей плоскости, в четвертой плоскости, в пятой плоскости, в шестой плоскости, в седьмой плоскости, в восьмой плоскости, в девятой плоскости и в десятой плоскости плетения второго типа,
Фиг.20 представляет собой схематический вид в разрезе по продольному и вертикальному направлению переходной зоны от области плетения второго типа В, показанной с левой стороны, к области плетения первого типа А, показанной с правой стороны,
Фиг.21 представляет собой схематический вид переходной зоны с верхней части предварительно отформованной заготовки от плетения второго типа В в нижней части фигуры к плетению первого типа А в верхней части фигуры,
Фиг.22 представляет собой схематический вид в разрезе по продольному и вертикальному направлению установленного на ткацком станке Жаккарда участка лопатки, причем в левой части фигуры показано основание лопатки (часть В), а в правой части фигуры показана лопасть лопатки (часть А),
Фиг.23 представляет собой схематический вид увеличенной части, подобный виду, показанному на фиг.22, для варианта реализации лопатки,
Фиг.24 и 25 представляют собой схематические виды в разрезе по продольному и вертикальному направлению уточных нитей и нитей основы, располагающихся в упомянутой первой плоскости соответственно для первого и второго вариантов реализации плетения первого типа,
Фиг.26 представляет собой схематический вид в разрезе по продольному и вертикальному направлению уточных нитей и нитей основы, располагающихся в некоторой первой плоскости и в некоторой второй плоскости в соответствии с третьим вариантом реализации плетения первого типа.
В последующем изложении упомянутые выше продольное направление, поперечное направление и вертикальное направление соответствуют представленным на приведенных в приложении фигурах направлениям, показанным стрелками х, у и z.
На фиг.1 схематически представлен ткацкий станок Жаккарда, на котором установлены нити основы, которые ориентированы вдоль продольного направления (стрелка х) и которые проходят в нескольких располагающихся один над другим слоях в вертикальном направлении (стрелка z), и уточные нити, ориентированные вдоль поперечного направления (стрелка у).
На фиг.2-9 схематически представлен основной рисунок плетения первого типа предварительно отформованной заготовки в соответствии с предлагаемым изобретением. Это плетение первого типа содержит тридцать шесть уточных нитей с 1 по 36 (именно их поперечные сечения можно видеть на упомянутых выше фигурах), размещенных в шахматном порядке на девяти располагающихся один над другим уровнях от N1 до N9 и распределенных на восемь колонок от С1 до С8 следующим образом:
- первая колонка С1 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 1 по 5, располагающихся соответственно на уровнях N1, N3, N5, N7 и N9;
- вторая колонка С2 состоит из четырех размещенных одна над другой уточных нитей с 6 по 9, располагающихся соответственно на уровнях N2, N4, N6 и N8;
- третья колонка С3 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 10 по 14, располагающихся соответственно на уровнях N1, N3, N5, N7 и N9;
- четвертая колонка С4 состоит из четырех размещенных одна над другой уточных нитей с 15 по 18, располагающихся соответственно на уровнях N2, N4, N6 и N8;
- пятая колонка С5 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 19 по 23, располагающихся соответственно на уровнях N1, N3, N5, N7 и N9;
- шестая колонка С6 состоит из четырех размещенных одна над другой уточных нитей с 24 по 27, располагающихся соответственно на уровнях N2, N4, N6 и N8;
- седьмая колонка С7 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 28 по 32, располагающихся соответственно на уровнях N1, N3, N5, N7 и N9;
- восьмая колонка С8 состоит из четырех размещенных одна над другой уточных нитей с 33 по 36, располагающихся соответственно на уровнях N2, N4, N6 и N8.
При этом нечетные колонки С1, С3, С5, С7, образованные пятью размещенными одна над другой уточными нитями, отделены друг от друга постоянными интервалами в продольном направлении, соответствующими предварительно определенному шагу Р. Тот же шаг Р разделяет четные колонки С2, С4, С6, С8, образованные четырьмя размещенными одна над другой уточными нитями, которые вставляются между упомянутыми выше колонками, причем эти четыре уточные нити располагаются в шахматном порядке вместе с пятью уточными нитями двух соседних нечетных колонок.
Этот базовый рисунок плетения первого типа повторяется в продольном направлении (то есть в направлении расположения нитей основы), в поперечном направлении (то есть в направлении расположения уточных нитей) и в вертикальном направлении (то есть в направлении толщины данной предварительно отформованной заготовки), образуя полотнища нитей.
Уточные нити с 1 по 36 связаны между собой при помощи двадцати восьми нитей основы с 51 по 78, которые располагаются в восьми параллельных друг другу плоскостях от Р1 до Р8, которые можно видеть соответственно на фиг.2-9 и которые ориентированы вдоль продольного направления (стрелка х) и вертикального направления (стрелка z).
Плоскости от Р1 до Р8 следуют одна за другой в поперечном направлении, будучи равномерно отстоящими друг от друга на всегда одинаковый шаг, который имеет величину в диапазоне от 1,5 мм до 3 мм и предпочтительно составляет 2,1 мм.
Каждая из этих плоскостей от Р1 до Р8 содержит три или четыре параллельные друг другу и располагающиеся одна над другой нити основы, причем расположение каждой такой плоскости определяется следующим образом.
В плоскости Р1 (см. фиг.2) первая нить основы 51 связывает самую верхнюю уточную нить 1, принадлежащую колонке С1, с верхней промежуточной уточной нитью 20, принадлежащей колонке С5 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 1 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 52 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 2, принадлежащую колонке С1, со средней уточной нитью 21, принадлежащей колонке С5 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 2 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 53 связывает среднюю уточную нить 3, принадлежащую колонке С1, с нижней промежуточной уточной нитью 22, принадлежащей колонке С5 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 3 в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 54 связывает промежуточную нижнюю уточную нить 4, принадлежащую колонке С1, с самой нижней уточной нитью 23, принадлежащей колонке С5 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 4 в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р2 (см. фиг.3) первая нить основы 55 связывает самую верхнюю уточную нить 15, принадлежащую колонке С4, с верхней промежуточной уточной нитью 34, принадлежащей колонке С8 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 15 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 56 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 16, принадлежащую колонке С4, с промежуточной нижней уточной нитью 35, принадлежащей колонке С8 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 16 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 57 связывает нижнюю промежуточную уточную нить 17, принадлежащую колонке С4, с самой нижней уточной нитью 36, принадлежащей колонке С8 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 17 в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р3 (см. фиг.4) первая нить основы 58 связывает самую верхнюю уточную нить 19, принадлежащую колонке С5, с верхней промежуточной уточной нитью 2, принадлежащей колонке С1 (на своей траектории опускания) в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 19 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 59 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 20, принадлежащую колонке С5, со средней уточной нитью 3, принадлежащей колонке С1 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 20 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 60 связывает среднюю уточную нить 21, принадлежащую колонке С5, с нижней промежуточной уточной нитью 4, принадлежащей колонке С3 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 21 в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 61 связывает промежуточную нижнюю уточную нить 22, принадлежащую колонке С1, с самой нижней уточной нитью 5, принадлежащей колонке С1 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 22 в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р4 (см. фиг.5) первая нить основы 62 связывает самую верхнюю уточную нить 33, принадлежащую колонке С8, с верхней промежуточной уточной нитью 16, принадлежащей колонке С4 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 33 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 63 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 34, принадлежащую колонке С8, с промежуточной нижней уточной нитью 17, принадлежащей колонке С4 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 34 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 64 связывает нижнюю промежуточную уточную нить 35, принадлежащую колонке С8, с самой нижней уточной нитью 18, принадлежащей колонке С4 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 35 в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р5 (см. фиг.6) первая нить основы 65 связывает самую верхнюю уточную нить 10, принадлежащую колонке С3, с верхней промежуточной уточной нитью 29, принадлежащей колонке С7 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 10 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 66 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 11, принадлежащую колонке С3, со средней уточной нитью 30, принадлежащей колонке С7 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 11 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 67 связывает среднюю уточную нить 12, принадлежащую колонке С3, с нижней промежуточной уточной нитью 31, принадлежащей колонке С7 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 12 в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 68 связывает промежуточную нижнюю уточную нить 13, принадлежащую колонке С3, с самой нижней уточной нитью 32, принадлежащей колонке С7 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 13 в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р6 (см. фиг.7) первая нить основы 69 связывает самую верхнюю уточную нить 6, принадлежащую колонке С2, с верхней промежуточной уточной нитью 25, принадлежащей колонке С6 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 6 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 70 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 7, принадлежащую колонке С2, с промежуточной нижней уточной нитью 26, принадлежащей колонке С6 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 7 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 71 связывает нижнюю промежуточную уточную нить 8, принадлежащую колонке С2, с самой нижней уточной нитью 27, принадлежащей колонке С6 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 8 в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р7 (см. фиг.8) первая нить основы 72 связывает самую верхнюю уточную нить 28, принадлежащую колонке С7, с верхней промежуточной уточной нитью 11, принадлежащей колонке С3 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 28 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 73 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 29, принадлежащую колонке С7, со средней уточной нитью 12, принадлежащей колонке С3 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 29 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 74 связывает среднюю уточную нить 30, принадлежащую колонке С7, с нижней промежуточной уточной нитью 13, принадлежащей колонке С3 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 30 в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 75 связывает промежуточную нижнюю уточную нить 31, принадлежащую колонке С7, с самой нижней уточной нитью 14, принадлежащей колонке С3 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на нижнюю промежуточную уточную нить, соответствующую нити 31 в следующем базовом рисунке.
И наконец, в плоскости Р8 (см. фиг.9) первая нить основы 76 связывает самую верхнюю уточную нить 24, принадлежащую колонке С6, с верхней промежуточной уточной нитью 7, принадлежащей колонке С2 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 24 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 77 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 25, принадлежащую колонке С6, с промежуточной нижней уточной нитью 8, принадлежащей колонке С2 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 25 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 78 связывает нижнюю промежуточную уточную нить 26, принадлежащую колонке С6, с самой нижней уточной нитью 9, принадлежащей колонке С2 (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 26 в следующем базовом рисунке.
Следует отметить, что переходя от одной плоскости к другой соседней плоскости обеспечивается чередованием конфигурации с тремя параллельными друг другу нитями основы (плоскости первого типа (Р1, Р3, Р5, Р7)) и конфигурации с четырьмя параллельными друг другу нитями основы (плоскости второго типа (Р2, Р4, Р6, Р8)), причем эти конфигурации смещены друг относительно друга в продольном направлении (показанном стрелкой х на фиг.2) неравномерным образом, а именно они смещены: на расстояние 1,5 Р между плоскостями Р1 и Р2; на расстояние 0,5 Р между плоскостями Р2 и Р3; на расстояние 1,5 Р между плоскостями Р3 и Р4; на расстояние 1,5 Р между плоскостями Р4 и Р5; на расстояние -0,5 Р между плоскостями Р5 и Р6; на расстояние -1,5 Р между плоскостями Р6 и Р7 и на расстояние -0,5 Р между плоскостями Р7 и Р8.
Таким образом, получают первое ткацкое плетение (А), которое представляет базовый рисунок, содержащий строго тридцать шесть уточных нитей (с 1 по 36), располагающихся в шахматном порядке, чередуясь в колонках (С2, С4, С6, С8) строго по четыре располагающихся одна над другой в вертикальном направлении уточных нитей, отделенных друг от друга в продольном направлении на шаг (Р), и в колонках (С1, С3, С5, С7) строго по пять располагающихся одна над другой в вертикальном направлении уточных нитей, отделенных друг от друга в продольном направлении на шаг (Р). Эти уточные нити (с 1 по 36) распределены строго на восемь колонок (с С1 по С8), проходящих в вертикальном направлении, причем эти уточные нити (с 1 по 36) располагаются, таким образом, строго на девяти уровнях (с N1 по N9). Базовый рисунок первого плетения содержит также строго двадцать восемь нитей основы (с 51 по 78), располагающихся строго в восьми (с Р1 по Р8) вертикальных плоскостях, параллельных между собой в поперечном направлении, с чередованием плоскостей первого типа (Р1, Р3, Р5, Р7), содержащих строго по четыре располагающихся одна над другой и параллельных между собой нити основы, и плоскостей второго типа (Р2, Р4, Р6, Р8), содержащих строго по три располагающихся одна над другой и параллельных между собой нити основы.
Упомянутые плоскости первого типа (Р1, Р3, Р5, Р7) представляют:
- первую нить основы (51, 58, 65, 72), связывающую самую верхнюю уточную нить (1, 19, 10, 28) одной колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей строго из пяти уточных нитей, с промежуточной верхней уточной нитью (20, 2, 29, 11) одной колонки (С5, С1, С7, С3), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два шага (Р), и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить (1, 19, 10, 28) одной колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на четыре шага (Р),
- вторую нить основы (52, 59, 66, 73), связывающую промежуточную верхнюю уточную нить (2, 20, 11, 29) одной колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей строго из пяти уточных нитей, со средней уточной нитью (21, 3, 30, 12) одной колонки (С5, С1, С7, С3), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два шага (Р), и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить (2, 20, 11, 29) одной колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на четыре шага (Р),
- третью нить основы (53, 60, 67, 74), связывающую среднюю уточную нить (3, 21, 12, 30) колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей строго из пяти уточных нитей, с нижней промежуточной уточной нитью (22, 4, 31, 13) колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два шага (Р), и возвращающуюся на среднюю уточную нить (3, 21, 12, 30) колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на четыре шага (Р),
- четвертую нить основы (54, 61, 68, 75), связывающую нижнюю промежуточную уточную нить (4, 22, 13, 31) колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей строго из пяти уточных нитей, с самой нижней уточной нитью (23, 5, 32, 14) колонки (С5, С1, С7, С3), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два шага (Р), и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить (4, 22, 13, 31) колонки (C1, C5, С3, С7), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на четыре шага (Р).
Упомянутые плоскости второго типа (Р2, Р4, Р6, Р8) представляют:
- первую нить основы (55, 62, 69, 76), связывающую самую верхнюю уточную нить (15, 33, 6, 24) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей строго из четырех уточных нитей, с промежуточной верхней уточной нитью (34, 16, 25, 7) колонки (С8, С4, С6, С2), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два шага (Р), и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить (15, 33, 6, 24) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на четыре шага (Р),
- вторую нить основы (56, 63, 70, 77), связывающую промежуточную верхнюю уточную нить (16, 34, 7, 25) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей строго из четырех уточных нитей, с промежуточной нижней уточной нитью (35, 17, 26, 8) колонки (С8, С4, С6, С2), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два шага (Р), и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить (16, 34, 7, 25) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на четыре шага (Р),
- третью нить основы (57, 64, 71, 78), связывающую промежуточную нижнюю уточную нить (17, 35, 8, 24) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей строго из четырех уточных нитей, с самой нижней уточной нитью (36, 18, 27, 9) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два шага (Р), и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить (17, 35, 8, 24) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на четыре шага (Р).
На фиг.10-19 схематически представлен основной рисунок плетения второго типа предварительно отформованной заготовки в соответствии с предлагаемым изобретением. Это плетение второго типа содержит сорок пять уточных нитей с 1' по 45' (именно их поперечные сечения можно видеть на упомянутых выше фигурах), размещенных в шахматном порядке на девяти располагающихся один над другим уровнях от N1' до N9' и распределенных на десять колонок от С1' до С10' следующим образом:
- первая колонка С1' состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 1' по 5', располагающихся соответственно на уровнях N1', N3', N5', N7' и N9';
- вторая колонка С2' состоит из четырех размещенных одна над другой уточных нитей с 6' по 9', располагающихся соответственно на уровнях N2', N4', N6' и N8';
- третья колонка С3' состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 10' по 14', располагающихся соответственно на уровнях N1', N3', N5', N7' и N9';
- четвертая колонка С4' состоит из четырех размещенных одна над другой уточных нитей с 15' по 18', располагающихся соответственно на уровнях N2', N4', N6' и N8';
- пятая колонка С5' состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 19' по 23', располагающихся соответственно на уровнях N1', N3', N5', N7' и N9';
- шестая колонка С6' состоит из четырех размещенных одна над другой уточных нитей с 24' по 27', располагающихся, соответственно, на уровнях N2', N4', N6' и N8';
- седьмая колонка С7' состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 28' по 32', располагающихся соответственно на уровнях N1', N3', N5', N7' и N9';
- восьмая колонка С8' состоит из четырех размещенных одна над другой уточных нитей с 33' по 36', располагающихся соответственно на уровнях N2', N4', N6' и N8';
- девятая колонка С9' состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 37' по 41', располагающихся соответственно на уровнях N1', N3', N5', N7' и N9';
- десятая колонка С10' состоит из четырех размещенных одна над другой уточных нитей с 42' по 45', располагающихся соответственно на уровнях N2', N4', N6' и N8'.
При этом нечетные колонки С1', С3', С5', С7', С9', образованные пятью размещенными одна над другой уточными нитями, отделены друг от друга постоянными интервалами в продольном направлении, соответствующими предварительно определенному шагу Р', идентичному в одной и той же плоскости Pi, но различному от одной плоскости Pi к другой соседней с ней плоскости вдоль плоскостей от Р1' до Р10' (можно считать, что этот шаг Р' является эволютивным в данной ткани).
Один и тот же шаг Р' разделяет четные колонки С2', С4', С6', С8' и С10', образованные четырьмя размещенными одна над другой уточными нитями, которые вставляются между упомянутыми выше колонками, причем эти четыре уточные нити располагаются в шахматном порядке вместе с пятью уточными нитями двух соседних нечетных колонок.
Следует отметить, что этот шаг Р' будет, по существу, равен шагу Р плетения первого типа, если плетение первого типа и плетение второго типа представляют идентичное объемное соотношение уточных нитей и нитей основы.
Этот базовый рисунок плетения второго типа повторяется в продольном направлении (то есть в направлении расположения нитей основы), в поперечном направлении (то есть в направлении расположения уточных нитей) и в вертикальном направлении (то есть в направлении толщины данной предварительно отформованной заготовки), образуя полотнища нитей.
Уточные нити с 1' по 45' связаны между собой при помощи сорока нитей основы с 51' по 90', которые располагаются в десяти параллельных друг другу плоскостях от Р1' до Р10', которые можно видеть соответственно на фиг.10-19.
Плоскости от Р1' до Р10' следуют одна за другой в поперечном направлении, будучи равномерно отстоящими друг от друга на некоторый шаг, который имеет величину в диапазоне от 1,5 мм до 3 мм и предпочтительно составляет 2,1 мм.
Каждая из этих плоскостей от Р1' до Р10' содержит четыре параллельные друг другу и располагающиеся одна над другой нити основы, причем расположение каждой такой плоскости определяется следующим образом.
В плоскости Р1' (см. фиг.10) первая нить основы 51' связывает самую верхнюю уточную нить 1', принадлежащую колонке С1', с самой верхней уточной нитью 24', принадлежащей колонке С6' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 1' в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 52' связывает промежуточную верхнюю уточную нить 2', принадлежащую колонке С1', со средней верхней уточной нитью 25', принадлежащей колонке С6' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 2' в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 53' связывает среднюю уточную нить 3', принадлежащую колонке С1', с нижней промежуточной уточной нитью 26', принадлежащей колонке С6' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 3' в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 54' связывает промежуточную нижнюю уточную нить 4', принадлежащую колонке С1', с самой нижней уточной нитью 27', принадлежащей колонке С6' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 4' в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р2' (см. фиг.11) первая нить основы 55' связывает самую верхнюю уточную нить 15', принадлежащую колонке С4', с верхней промежуточной уточной нитью 38', принадлежащей колонке С9' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 15' в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 56' связывает промежуточную верхнюю уточную нить 16', принадлежащую колонке С4', со средней уточной нитью 39', принадлежащей колонке С9' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 16' в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 57' связывает нижнюю промежуточную уточную нить 17', принадлежащую колонке С4', с промежуточной нижней уточной нитью 40', принадлежащей колонке С9' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 17' в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 58' связывает самую нижнюю уточную нить 18', принадлежащую колонке С4', с самой нижней уточной нитью 41', принадлежащей колонке С9' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую нижнюю уточную нить, соответствующую нити 18' в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р3' (см. фиг.12) первая нить основы 59' связывает самую верхнюю уточную нить 28', принадлежащую колонке С7', с самой верхней уточной нитью 6', принадлежащей колонке С2' (на своей траектории опускания) в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 28' в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 60' связывает промежуточную верхнюю уточную нить 29', принадлежащую колонке С7', с верхней промежуточной уточной нитью 7', принадлежащей колонке С2' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 29' в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 61' связывает среднюю уточную нить 30', принадлежащую колонке С7', с нижней промежуточной уточной нитью 8', принадлежащей колонке С2' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 30' в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 62' связывает промежуточную нижнюю уточную нить 31', принадлежащую колонке С7', с самой нижней уточной нитью 9', принадлежащей колонке С2' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 31' в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р4' (см. фиг.13) первая нить основы 63' связывает самую верхнюю уточную нить 42', принадлежащую колонке С10', с верхней промежуточной уточной нитью 20', принадлежащей колонке С5' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 42' в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 64' связывает промежуточную верхнюю уточную нить 43', принадлежащую колонке С10', со средней уточной нитью 21', принадлежащей колонке С5' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 43' в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 65' связывает нижнюю промежуточную уточную нить 44', принадлежащую колонке С10', с нижней промежуточной уточной нитью 22', принадлежащей колонке С5' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 44' в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 66' связывает самую нижнюю уточную нить 45', принадлежащую колонке С10', с самой нижней уточной нитью 23', принадлежащей колонке С5' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 45' в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р5' (см. фиг.14) первая нить основы 67' связывает самую верхнюю уточную нить 10', принадлежащую колонке С3', с самой верхней уточной нитью 33', принадлежащей колонке С8' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 10' в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 68' связывает промежуточную верхнюю уточную нить 11', принадлежащую колонке С3', с верхней промежуточной уточной нитью 34', принадлежащей колонке С8' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 11' в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 69' связывает среднюю уточную нить 12', принадлежащую колонке С3', с нижней промежуточной уточной нитью 35', принадлежащей колонке С8' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 12' в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 70' связывает промежуточную нижнюю уточную нить 13', принадлежащую колонке С3', с самой нижней уточной нитью 36', принадлежащей колонке С8' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 13' в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р6' (см. фиг.15) первая нить основы 71' связывает самую верхнюю уточную нить 24', принадлежащую колонке С6', с верхней промежуточной уточной нитью 2', принадлежащей колонке С1' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 24' в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 72' связывает промежуточную верхнюю уточную нить 25', принадлежащую колонке С6', со средней уточной нитью 3', принадлежащей колонке С1' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 25' в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 73' связывает нижнюю промежуточную уточную нить 26', принадлежащую колонке С6', с нижней промежуточной уточной нитью 4', принадлежащей колонке С1' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 26' в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 74' связывает самую нижнюю уточную нить 27', принадлежащую колонке С6', с самой нижней уточной нитью 5', принадлежащей колонке С1' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую нижнюю уточную нить, соответствующую нити 21' в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р7' (см. фиг.16) первая нить основы 75' связывает самую верхнюю уточную нить 37', принадлежащую колонке С9', с самой верхней уточной нитью 15', принадлежащей колонке С4' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 37' в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 76' связывает промежуточную верхнюю уточную нить 38', принадлежащую колонке С9', с верхней промежуточной уточной нитью 16', принадлежащей колонке С4' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 38' в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 77' связывает среднюю уточную нить 39', принадлежащую колонке С9', с нижней промежуточной уточной нитью 17', принадлежащей колонке С4' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 39' в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 78' связывает промежуточную нижнюю уточную нить 40', принадлежащую колонке С9', с самой нижней уточной нитью 18', принадлежащей колонке С4' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на нижнюю промежуточную уточную нить, соответствующую нити 40' в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р8' (см. фиг.17) первая нить основы 79' связывает самую верхнюю уточную нить 6', принадлежащую колонке С2', с верхней промежуточной уточной нитью 29', принадлежащей колонке С7' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 6' в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 80' связывает промежуточную верхнюю уточную нить 7', принадлежащую колонке С2', со средней уточной нитью 30', принадлежащей колонке С7' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 7' в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 81' связывает нижнюю промежуточную уточную нить 8', принадлежащую колонке С2', с нижней промежуточной уточной нитью 31', принадлежащей колонке С7' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 8' в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 82' связывает самую нижнюю уточную нить 9', принадлежащую колонке С2', с самой нижней уточной нитью 32', принадлежащей колонке С7' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую нижнюю уточную нить, соответствующую нити 9' в следующем базовом рисунке.
В плоскости Р9' (см. фиг.18) первая нить основы 83' связывает самую верхнюю уточную нить 19', принадлежащую колонке С5', с самой верхней уточной нитью 42', принадлежащей колонке С10' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 19' в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 84' связывает промежуточную верхнюю уточную нить 20', принадлежащую колонке С5', с верхней промежуточной уточной нитью 43', принадлежащей колонке С10' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 20' в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 85' связывает среднюю уточную нить 21', принадлежащую колонке С5', с нижней промежуточной уточной нитью 44', принадлежащей колонке С10' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 21' в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 86' связывает промежуточную нижнюю уточную нить 22', принадлежащую колонке С5', с самой нижней уточной нитью 45', принадлежащей колонке С10' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на нижнюю промежуточную уточную нить, соответствующую нити 22' в следующем базовом рисунке.
И наконец, в плоскости Р10' (см. фиг.19) первая нить основы 87' связывает самую верхнюю уточную нить 33', принадлежащую колонке С8', с верхней промежуточной уточной нитью 11', принадлежащей колонке С3' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 33' в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 88' связывает промежуточную верхнюю уточную нить 34', принадлежащую колонке С8', со средней уточной нитью 12', принадлежащей колонке С3' (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 34' в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 89' связывает нижнюю промежуточную уточную нить 35', принадлежащую колонке С8', с нижней промежуточной уточной нитью 13', принадлежащей колонке С3' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 35' в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 90' связывает самую нижнюю уточную нить 36', принадлежащую колонке С8', с самой нижней уточной нитью 14', принадлежащей колонке С3' (на своей траектории опускания), в следующем базовом рисунке, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую нижнюю уточную нить, соответствующую нити 36' в следующем базовом рисунке.
Из упомянутых выше фигур 10-19 следует, что угол связи α' (или угол усадки) нитей основы является несколько меньшим в плетении второго типа по сравнению с углом связи α этих нитей в плетении первого типа (см. фиг.2-9). С этой точки зрения следует отметить, что по соображениям ясности чертежей упомянутые выше фигуры выполнены в масштабе, не соответствующем реальному масштабу, вследствие чего видимые на фиг.2-19 величины углов α и α' не соответствуют их реальным значениям.
Следует отметить, что для плетения второго типа при переходе от одной плоскости к другой соседней плоскости обнаруживается та же самая конфигурация с четырьмя параллельными друг другу нитями основы, равномерным образом отстоящими друг от друга в поперечном направлении на расстояние, в 1,5 раза превышающее величину шага Р'. Вполне очевидно, к тому же, что базовый рисунок плетения второго типа, определяемый на десяти плоскостях, может повторяться неопределенным образом в продольном направлении, в поперечном направлении и в вертикальном направлении (уточные нити с 1' по 45', образующие слои или полотнища).
Таким образом, получают текстильное плетение второго типа (В), которое представляет базовый рисунок, содержащий строго сорок пять уточных нитей (с 1' по 45'), располагающихся в шахматном порядке, чередуясь в колонках (С2', С4', С6', С8', С10'), содержащих строго по четыре уточных нити, располагающихся друг над другом в вертикальном направлении и разделенных между собой в продольном направлении некоторым шагом (Р'), и в колонках (С1', С3', С5', С7', С9'), содержащих строго по пять уточных нитей, располагающихся друг над другом в вертикальном направлении и разделенных между собой в продольном направлении тем же шагом (Р'). Эти уточные нити (с 1' по 45') распределены строго на десять колонок (от С1' по С10'), проходящих в вертикальном направлении, причем уточные нити (с 1' по 45') располагаются, таким образом, строго на девяти уровнях (с N1' по N9'). Базовый рисунок плетения второго типа содержит также строго сорок нитей основы (с 51' по 90'), располагающихся строго в десяти вертикальных и параллельных между собой плоскостях (с Р1' по Р10') в поперечном направлении, причем каждая такая плоскость содержит строго четыре нити основы, параллельных между собой и располагающихся друг над другом, с чередованием плоскостей первого типа (плоскости Р1', Р3', Р5', Р7', Р9') и плоскостей второго типа (плоскости Р2', Р4', Р6', Р8', Р10').
При этом упомянутые плоскости первого типа (плоскости Р1', Р3', Р5', Р7', Р9') представляют:
- первую нить основы (51', 59', 67', 75', 83'), связывающую самую верхнюю уточную нить (1', 28', 10', 37', 19') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей строго из пяти уточных нитей, с самой верхней уточной нитью (24', 6', 33', 15', 42') одной колонки (С6', С2', С8', С4', С10'), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить (1', 28', 10', 37', 19') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на пять шагов (Р'),
- вторую нить основы (52', 60', 68', 76', 84'), связывающую промежуточную верхнюю уточную нить (2', 29', 11', 38', 20') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей строго из пяти уточных нитей, с верхней промежуточной уточной нитью (25', 7', 34', 16', 43') одной колонки (С6', С2', С8', С4', С10'), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить (2', 29', 11', 38', 20') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на пять шагов (Р'),
- третью нить основы (53', 61', 69', 77', 85'), связывающую среднюю уточную нить (3', 30', 12', 39', 21') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей строго из пяти уточных нитей, с нижней промежуточной уточной нитью (26', 8', 35', 17', 44') одной колонки (С6', С2', С8', С4', С10'), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на среднюю уточную нить (3', 30', 12', 39', 21') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на пять шагов (Р'),
- четвертую нить основы (54', 62', 70', 787, 86'), связывающую нижнюю промежуточную уточную нить (4', 31', 13', 40', 22') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей строго из пяти уточных нитей, с самой нижней уточной нитью (27', 9', 36', 18', 45') одной колонки (С6', С2', С8', С4', С10'), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить (4', 31', 13', 40', 22') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на пять шагов (Р').
Упомянутые плоскости второго типа (Р2', Р4', Р6', Р8', Р10') представляют:
- первую нить основы (55', 63', 71', 79', 87'), связывающую самую верхнюю уточную нить (15', 42', 24', 6', 33') колонки (С4', С10', C6', C2', C8'), состоящей строго из четырех уточных нитей, с промежуточной верхней уточной нитью (38', 20', 2', 29', 11') колонки (С9', С5', С1', С7', С3'), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить (15', 42', 24', 6', 33') колонки (С4', С10', C6', C2', C8'), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на пять шагов (Р'),
- вторую нить основы (56', 64', 72', 80', 88'), связывающую промежуточную верхнюю уточную нить (16', 43', 25', 7', 34') колонки (С4', С10', C6', C2', C8'), состоящей строго из четырех уточных нитей, со средней уточной нитью (39', 21', 3', 30', 12') колонки (С9', С5', C1', C7', С3'), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить (16', 43', 25', 7', 34') колонки (С4', С10', C6', C2', C8'), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на пять шагов (Р'),
- третью нить основы (57', 65', 73', 81', 89'), связывающую промежуточную нижнюю уточную нить (17', 44', 26', 8', 35') колонки (С4', С10', C6', C2', C8'), состоящей строго из четырех уточных нитей, с нижней промежуточной уточной нитью (40', 22', 4', 31', 13') колонки (С9', С5', С1', C7', С3'), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить (17', 44', 26', 8', 35') колонки (С4', С10', C6', C2', C8'), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на пять шагов (Р'),
- четвертую нить основы (58', 66', 74', 82', 90'), связывающую самую нижнюю уточную нить (18', 45', 27', 9', 36') колонки (С4', С10', C6', C2', C8'), состоящей строго из четырех уточных нитей, с самой нижней уточной нитью (41', 23', 5', 32', 14') колонки (С9', С5', С1', С7', С3'), состоящей строго из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки строго на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на самую нижнюю уточную нить (18', 45', 27', 9', 36') колонки (С4', С10', C6', C2', C8'), состоящей строго из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки строго на пять шагов (Р').
Таким образом, представляется понятным, что в базовом рисунке этого плетения второго типа параллельные друг другу группы, состоящие из четырех нитей основы (51'-54', 55'-58', 59'-62', 63'-66', 67'-70', 71'-74', 75'-78', 79'-82', 83'-86', 87'-90'), смещены в продольном направлении на расстояние 1,5 Р' от одной плоскости к соседней с ней плоскости, то есть между некоторой плоскостью первого типа (Р1', Р3', Р5', Р7', Р9') и соседней с ней плоскостью второго типа (Р2', Р4', Р6', Р8', Р10').
Между плетением первого типа и плетением второго типа создается некоторая переходная зона, которая ниже будет описана более подробно со ссылками на фиг.20-22.
Как можно видеть на фиг.20, эта переходная зона показана в разрезе вдоль продольного и вертикального направления, начиная с плетения второго типа В в левой части фигуры и в направлении плетения первого типа А в правой части этой фигуры, в окрестности вертикальной и поперечной плоскости Т, показанной штрих-пунктирной линией, причем в верхней части этой фигуры показана ситуация для плоскостей Р1' (в левой части) и Р1 (в правой части), а в нижней части этой фигуры показана ситуация для плоскостей Р7' (в левой части) и Р2 (в правой части).
На фиг.21 эта переходная зона показана символически как вид сверху на предварительно отформованную заготовку, от плетения второго типа В в нижней части этой фигуры к плетению первого типа А в верхней части фигуры, по одну и по другую стороны от вертикальной плоскости перехода Т, представленной в виде линии. Окрашенные части на этой фигуре представляют видимые нити основы, а неокрашенные части представляют видимые уточные нити.
На этой фиг.21 в ее нижней части вполне определенно можно видеть четыре базовых рисунка плетения второго типа (40 нитей основы, образующих четыре серии колонок от С1' по С10'), а в верхней части этой фигуры можно видеть пять базовых рисунков плетения первого типа (40 нитей основы, образующих пять серий располагающихся на одной линии колонок от С1 по С8).
Полученная таким образом предварительно отформованная заготовка представляет собой связанную многослойную систему, которая может проходить в продольном направлении на неограниченное расстояние в своей плоскости путем повторения одной и той же серии базовых рисунков (в рассматриваемом здесь случае первая серия для плетения первого типа, затем вторая серия для плетения второго типа).
Более конкретно, располагаемая длина нитей основы и уточных нитей будет обусловливать максимально возможную длину такой предварительно отформованной заготовки. Представляется понятным, что если упомянутая длина нитей это позволяет, несколько предварительно отформованных заготовок могут быть сотканы встык одна за другой в продольном направлении путем последовательного формирования первой части, реализованной в плетении первого типа, переходной зоны, второй части, реализованной в плетении второго типа, затем обратной переходной зоны и снова серии, образованной первой частью, переходной зоной, второй частью, и т.д.
Разумеется, порядок плетения первых и вторых частей может быть и обратным: ткут несколько располагающихся одна за другой в продольном направлении предварительно отформованных заготовок путем последовательного формирования второй части, реализованной в плетении второго типа, переходной зоны, первой части, реализованной в плетении первого типа, затем инвертированной переходной зоны и снова серии, образованной второй частью, переходной зоной и первой частью, и т.д.
На этой стадии необходимо отметить, что все нити основы и все уточные нити помечены в процессе реализации непрерывного плетения таким образом, чтобы дефект или даже обрыв одной из этих нитей мог быть обнаружен и устранен по месту и в реальном времени. Это позволяет иметь информацию о характере и положении этого дефекта, которая будет зарегистрирована, что позволяет отслеживать дефекты, возникшие в процессе тканья, по отношению к детали, полученной из предварительно отформованной заготовки.
На практике тканье выполняется полностью в автоматическом режиме при помощи соответствующего программирования ткацкого станка, схематически показанного на фиг.1.
Таким образом, в процессе изготовления предварительно отформованной заготовки для лопатки вентилятора турбореактивного двигателя предусматривают, что текстильное плетение первого типа А соответствует корпусу лопатки и что текстильное плетение второго типа В соответствует основанию этой лопатки, причем стойка завершается в переходной зоне.
Следует отметить, что наименьшая толщина корпуса лопатки по отношению к основанию этой лопатки обеспечивается в процессе тканья переходной зоны, главным образом в результате изменения характера плетения между второй частью (плетение второго типа В, соответствующее основанию лопатки) и первой частью (ткацкое плетение первого типа А, соответствующее корпусу лопатки). Действительно, это изменение характера ткацкого плетения позволяет изменить величину объемного соотношения для совокупности нитей основы и совокупности уточных нитей между второй частью (второй тип ткацкого плетения В, соответствующий основанию лопатки) и первой частью (первый тип ткацкого плетения А, соответствующий корпусу лопатки), которая переходит от значения 40%/60% к значению 70%/30%.
Также постепенно извлекают из ткацкого плетения часть нитей основы после того, как переходная зона полностью реализована, на уровне ткацкого плетения первого типа А, соответствующего корпусу лопатки.
Это проиллюстрировано на фиг.22, которая схематически представляет, в разрезе по продольному и вертикальному направлению, установленную на ткацком станке Жаккарда часть лопатки: слева показано основание лопатки (часть В), а справа показана лопасть (часть А). Здесь уточные нити видны в разрезе, причем проиллюстрировано только одно их сечение, тогда как нити основы видны по всей их длине в направлении слева направо.
Таким образом, некоторые нити основы, располагающиеся в верхней части и в нижней части, извлекаются из ткацкого плетения предварительно отформованной заготовки, предназначенной для реализации лопатки, на уровне плетения первого типа А, соответствующего корпусу лопатки, будучи отведенными соответственно в направлении вверх и в направлении вниз на вспомогательные части данного ткацкого станка.
Ниже будут даны ссылки на фиг.23, схематически представляющую возможный вариант осуществления. В данном случае, как и в случае предварительно отформованной заготовки, проиллюстрированной на фиг.2-22, нити основы (которые проходят на упомянутой фигуре слева направо) представляют собой углеродные волокна, которые имеют текстильный номер, составляющий 48000 элементарных волокон (приблизительно 1800 текс) и которые вследствие этого квалифицируются как нити нормального размера.
Для достижения большей точности (точность здесь не представлена) и для того, чтобы в еще большей степени усовершенствовать поверхностную устойчивость лопатки по отношению к ударам, предусматривается использование более тонких нитей основы по всему контуру данной предварительно отформованной заготовки, то есть на ее поверхности: эти более тонкие нити основы представляют текстильный номер, составляющий 24000 элементарных волокон (примерно 900 текс). Предусматривается также некоторый нижележащий переходный слой между поверхностью и внутренней частью данной предварительно отформованной заготовки, который одновременно содержит нити основы нормального размера и более тонкие нити основы.
Более конкретно, вариант выполнения предварительно отформованной заготовки, схематически представленный на фиг.23, содержит вторую часть В, предназначенную для формирования основания лопатки, которая состоит из следующих зон:
- зоны сердцевины основания лопатки (зона В1 на фиг.23), сформированной с использованием достаточно толстых уточных нитей, представляющих текстильный номер, составляющий до 72000 элементарных волокон (примерно 2700 текс), или даже имеющих текстильный номер, составляющий до 96000 элементарных волокон (примерно 3600 текс),
- зоны В2, которая охватывает в радиальном направлении зону В1 сердцевины основания лопатки и которая сформирована с использованием уточных нитей нормального размера, представляющих текстильный номер, составляющий 48000 элементарных волокон (примерно 1800 текс),
- зоны В3, которая продолжает в продольном направлении зону В1 сердцевины основания лопатки в направлении плетения первого типа А, соответствующего корпусу лопатки, и толщина (размер в направлении z) и ширина (размер в направлении у) которой постепенно уменьшаются: эта переходная зона В3 сформирована с использованием одновременно уточных нитей нормального размера, представляющих текстильный номер, составляющий 48000 элементарных волокон (примерно 1800 текс), и достаточно толстых уточных нитей, представляющих текстильный номер, составляющий до 96000 элементарных волокон (примерно 3600 текс).
Этот вариант реализации, представленный на фиг.23, позволяет в еще большей степени повысить жесткость основания лопатки, сформированной участком текстильного плетения второго типа В, в частности, в зоне В1 сердцевины.
Ниже будут даны ссылки на фиг.24, которая схематически иллюстрирует, в разрезе по продольному и вертикальному направлению, уточные нити, содержащиеся в первой плоскости первого варианта реализации плетения первого типа. Это плетение первого типа содержит пятьдесят уточных нитей с 1 по 50 (на упомянутой фигуре видны лишь поперечные сечения этих уточных нитей), располагающихся в шахматном порядке на десяти располагающихся один над другим уровнях от N11 до N101 и распределенных на десять колонок от C11 до C101 следующим образом:
- первая колонка C11 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 1 по 5, располагающихся соответственно на уровнях N11, N31, N51, N71 и N91;
- вторая колонка C21 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 6 по 10, располагающихся соответственно на уровнях N21, N41, N61, N81 и N101;
- третья колонка C31 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 11 по 15, располагающихся соответственно на уровнях N11, N31, N51, N71 и N91;
- четвертая колонка C41 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 16 по 20, располагающихся соответственно на уровнях N21, N41, N61, N81 и N101;
- пятая колонка C51 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 21 по 25, располагающихся соответственно на уровнях N11, N31, N51, N71 и N91;
- шестая колонка C61 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 26 по 30, располагающихся соответственно на уровнях N21, N41, N61, N81 и N101;
- седьмая колонка C71 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 31 по 35, располагающихся соответственно на уровнях N11, N31, N51, N71 и N91;
- восьмая колонка C81 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 36 по 40, располагающихся соответственно на уровнях N21, N41, N61, N81 и N101;
- девятая колонка C91 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 41 по 45, располагающихся соответственно на уровнях N11, N31, N51, N71 и N91;
- десятая колонка C101 состоит из пяти размещенных одна над другой уточных нитей с 46 по 50, располагающихся соответственно на уровнях N21, N41, N61, N81 и N101.
Уточные нити с 1 по 50 связаны между собой при помощи 35 нитей основы, которые располагаются в 10 параллельных друг другу плоскостях, которые следуют одна за другой в поперечном направлении, будучи равномерно отстоящими друг от друга на, во всех случаях, одинаковый шаг, который имеет величину в диапазоне от 1,5 мм до 3 мм и предпочтительно составляет 2,1 мм.
Каждая из этих плоскостей содержит четыре или три нити основы, которые располагаются одна над другой и параллельны друг другу, причем структура первой плоскости, схематически проиллюстрированной на фиг.24, описана ниже.
Первая нить основы 51 связывает самую верхнюю уточную нить 1, принадлежащую колонке C11, с верхней промежуточной уточной нитью 27, принадлежащей колонке C61 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 1 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 52 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 2, принадлежащую колонке C11, со средней уточной нитью 28, принадлежащей колонке C61 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 2 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 53 связывает среднюю уточную нить 3, принадлежащую колонке C11, с нижней промежуточной уточной нитью 29, принадлежащей колонке C61 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 3 в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 54 связывает промежуточную нижнюю уточную нить 4, принадлежащую колонке C11, с самой нижней уточной нитью 30, принадлежащей колонке C61 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 4 в следующем базовом рисунке.
На фиг.25 схематически проиллюстрированы, в разрезе по продольному и вертикальному направлению, уточные нити, содержащиеся в первой плоскости второго варианта реализации ткацкого плетения первого типа.
Это ткацкое плетение первого типа содержит пятьдесят уточных нитей с 1 по 50 (на упомянутой фигуре видны лишь поперечные сечения этих уточных нитей), располагающихся в шахматном порядке на десяти располагающихся один над другим уровнях от N12 до N102 и распределенных на десять колонок от С12 до С102 в соответствии с той же структурой, что и в случае первого варианта реализации, представленного на фиг.24.
Уточные нити с 1 по 50 связаны между собой при помощи 35 нитей основы, которые располагаются в 10 параллельных друг другу плоскостях, которые следуют одна за другой в поперечном направлении, будучи равномерно отстоящими друг от друга на, во всех случаях, одинаковый шаг, который имеет величину в диапазоне от 1,5 мм до 3 мм и предпочтительно составляет 2,1 мм.
Каждая из этих плоскостей содержит четыре нити основы, которые располагаются одна над другой и параллельны друг другу, причем структура первой плоскости, схематически проиллюстрированной на фиг.25, описана ниже.
Первая нить основы 51 связывает самую верхнюю уточную нить 1, принадлежащую колонке С12, с верхними промежуточными уточными нитями 22 и 32, принадлежащими колонкам С52 и С72 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 1 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 52 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 2, принадлежащую колонке С12, со средними уточными нитями 22 и 33, принадлежащими колонкам С52 55 и С72 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 2 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 53 связывает среднюю уточную нить 3, принадлежащую колонке C12, с нижними промежуточными уточными нитями 24 и 34, принадлежащими колонкам С52 и С72 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 3 в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 54 связывает промежуточную нижнюю уточную нить 4, принадлежащую колонке С12, с самыми нижними уточными нитями 25 и 35, принадлежащими колонкам C52 и С72 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную нижнюю уточную нить, соответствующую нити 4 в следующем базовом рисунке.
На фиг.26 схематически проиллюстрированы, в разрезе по продольному и вертикальному направлению, уточные нити, содержащиеся в первой плоскости и во второй плоскости третьего варианта реализации плетения первого типа.
Это плетение первого типа содержит девяносто уточных нитей с 201 по 290 (на упомянутой фигуре видны лишь поперечные сечения этих уточных нитей), располагающихся в шахматном порядке на десяти располагающихся один над другим уровнях от N13 до N103 и распределенных на восемнадцать колонок от С13 до С183 в соответствии с той же структурой, что и в случае первого варианта реализации, представленного на фиг.24.
Уточные нити с 201 по 290 связаны между собой при помощи 63 нитей основы, которые располагаются в 18 параллельных друг другу плоскостях, которые следуют одна за другой в поперечном направлении, будучи равномерно отстоящими друг от друга на, во всех случаях, одинаковый шаг, который имеет величину в диапазоне от 1,5 мм до 3 мм и предпочтительным образом составляет 2,1 мм.
Каждая из этих плоскостей содержит четыре или три нити основы, которые располагаются одна над другой и параллельны друг другу, причем структура первой и второй плоскостей, видимых на фиг.26, описана ниже.
В первой плоскости (в которой нити основы показаны сплошными линиями) первая нить основы 151 связывает самую верхнюю уточную нить 201, принадлежащую колонке С13, с верхней промежуточной уточной нитью 227, принадлежащей колонке С63 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить 251, принадлежащую колонке С113, и она возвращается (на своей траектории опускания) на самую верхнюю уточную нить 272, принадлежащую колонке С153, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 201 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 152 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 202, принадлежащую колонке С13, со средней уточной нитью 228, принадлежащей колонке С63 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить 252, принадлежащую колонке С113, и она возвращается (на своей траектории опускания) на среднюю уточную нить 273, принадлежащую колонке С153, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 202 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 153 связывает среднюю уточную нить 203, принадлежащую колонке С13, с нижней промежуточной уточной нитью 229, принадлежащей колонке С63 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить 253, принадлежащую колонке С113, и она возвращается (на своей траектории опускания) на нижнюю промежуточную уточную нить 274, принадлежащую колонке С153, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 203 в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 154 связывает промежуточную нижнюю уточную нить 204, принадлежащую колонке С13, с самой нижней уточной нитью 230, принадлежащей колонке С63 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на нижнюю промежуточную уточную нить 254, принадлежащую колонке С113, и она возвращается (на своей траектории опускания) на самую нижнюю уточную нить 275, принадлежащую колонке С153, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на нижнюю промежуточную уточную нить, соответствующую нити 204 в следующем базовом рисунке.
Во второй плоскости (в которой нити основы показаны пунктирными линиями на фиг.26) первая нить основы 155 связывает самую верхнюю уточную нить 1, принадлежащую колонке С13, с верхней промежуточной уточной нитью 222, принадлежащей колонке С53 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить 241, принадлежащую колонке С93, и она возвращается (на своей траектории опускания) на верхнюю промежуточную уточную нить 267, принадлежащую колонке С143, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на самую верхнюю уточную нить, соответствующую нити 1 в следующем базовом рисунке. Вторая нить основы 156 связывает промежуточную верхнюю уточную нить 202, принадлежащую колонке С13, со средней уточной нитью 223, принадлежащей колонке С53 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить 242, принадлежащую колонке С93, и она возвращается (на своей траектории опускания) на среднюю уточную нить 268, принадлежащую колонке С143, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на промежуточную верхнюю уточную нить, соответствующую нити 202 в следующем базовом рисунке. Третья нить основы 157 связывает среднюю уточную нить 203, принадлежащую колонке С13, с нижней промежуточной уточной нитью 224, принадлежащей колонке С53 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить 243, принадлежащую колонке С93, и она возвращается (на своей траектории опускания) на нижнюю промежуточную уточную нить 69, принадлежащую колонке С143, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на среднюю уточную нить, соответствующую нити 203 в следующем базовом рисунке. Четвертая нить основы 158 связывает промежуточную нижнюю уточную нить 204, принадлежащую колонке С13, с самой нижней уточной нитью 225, принадлежащей колонке С53 (на своей траектории опускания), и она возвращается (на своей траектории поднятия) на нижнюю промежуточную уточную нить 244, принадлежащую колонке С93, и она возвращается (на своей траектории опускания) на самую нижнюю уточную нить 270, принадлежащую колонке С143, и она возвращается (на своей траектории поднятия) на нижнюю промежуточную уточную нить, соответствующую нити 204 в следующем базовом рисунке.
В общем случае можно выбрать нити, в частности, углеродные нити, имеющие текстильный номер, заключенный в диапазоне от 6000 элементарных волокон (примерно 225 текс) до 96000 элементарных волокон (примерно 3600 текс).
Также необходимо отметить, что предлагаемое изобретение не ограничивается описанными выше типами ткацкого плетения, причем угол усадки нитей основы поддерживается на относительно небольшом уровне, предпочтительно имеющем величину в диапазоне от 2° до 10°, и шаг расположения уточных нитей имеет величину, изменяющуюся в диапазоне от 0,2 мм до 5 мм.
Необходимо также отметить (случай, не представленный на приведенных в приложении фигурах), что можно изменять текстильный номер нитей основы на поверхности предварительно отформованной заготовки между ее задней кромкой и ее передней кромкой, причем нити основы при этом являются более тонкими со стороны передней кромки для того, чтобы улучшить сцепление и, следовательно, повысить механическую прочность в этом месте, которое подвергается особенно сильным механическим напряжениям в процессе функционирования лопатки.
В соответствии с предлагаемым изобретением реализуют лопатку вентилятора для турбореактивного двигателя с, по меньшей мере, одной первой частью и с, по меньшей мере, одной второй частью, располагающимися последовательно друг за другом в продольном направлении и обладающими различными размерами и/или различными механическими свойствами в соответствии со способом изготовления, который будет описан ниже.
Прежде всего, при помощи трехмерного ткацкого плетения реализуют предварительно отформованную заготовку подробно описанного выше типа.
Затем разрезают эту предварительно отформованную заготовку, например, при помощи лазерного луча или при помощи струи воды под высоким давлением, в соответствии с формой и размерами первой части и второй части изготавливаемой лопатки.
Вследствие гибкости такой тканой предварительно отформованной заготовки она способна адаптироваться к объему литейной формы, вследствие чего можно выполнить только один разрез контура этой предварительно отформованной заготовки в вертикальном направлении.
Следующий этап состоит в размещении этой разрезанной предварительно отформованной заготовки в литейной форме, которая может быть закрыта герметичным образом и которая представляет собой ложемент, имеющий форму и размеры окончательно отформованной детали. Представляется понятным, что в процессе осуществления этого этапа предварительно отформованная заготовка может подвергаться кручению в соответствии с окончательной формой изготавливаемой лопатки и, следовательно, с контурами литейной формы.
Затем литейную форму закрывают и подают связующее, содержащее термоотверждаемую смолу, во всю внутреннюю полость этой литейной формы для обеспечения пропитки всей разрезанной предварительно отформованной заготовки. И наконец, литейную форму подвергают нагреванию для того, чтобы обеспечить полимеризацию введенной смолы и отверждение изготавливаемой детали. После открытия упомянутой формы окончательно отформованная деталь может быть извлечена из нее и представляет собой готовое изделие, пригодное для монтажа и/или использования.
В соответствии с примером композитной лопатки, изготовленной в соответствии с предлагаемым изобретением и с использованием предварительно отформованной заготовки, описанной выше со ссылками на фиг.2-22, можно упомянуть предварительно отформованную заготовку, изготовленную из углеродных волокон высокой прочности, имеющую плотность, равную 1,79 г/см2, и обладающую следующими параметрами:
- ткацкое плетение первого типа А (корпус лопасти лопатки в ее наиболее толстой части, в центре): 18 уровней нитей основы, отстоящих друг от друга в поперечном направлении на шаг, составляющий 2,1 мм, после уплотнения в результате пропитки жидким способом с использованием "RTM" (Resin Transfer Moulding) это для текстильного плетения первого типа А толщиной 20 мм, величина шага Р равна 10 мм (то есть построение в утке 1 нить на сантиметр), средняя величина угла связи (угла усадки) нитей основы составляет 4°, объемное содержание волокон составляет 60%, процентное содержание совокупности нитей основы по отношению к совокупности уточных нитей составляет 69%/31%, полная масса единицы поверхности ткани составляет 21500 г/м2, отнесенная к единице поверхности масса совокупности уточных нитей составляет 6600 г/м2 (распределена на 37 уровней уточных нитей, что соответствует величине 180 г/м2 для каждого уровня уточных нитей);
- ткацкое плетение второго типа В (основание лопасти в своей наиболее толстой части, в центре): 32 уровня нитей основы, отстоящих друг от друга в поперечном направлении на шаг, составляющий 2,1 мм, после уплотнения в результате пропитки жидким способом с использованием "RTM" (Resin Transfer Moulding) это текстильное плетение второго типа В толщиной 79 мм, и его параметры имеют следующие значения: величина шага Р' в продольном направлении составляет 2,8 мм (то есть построение в утке 3,57 нитей на сантиметр), средняя величина угла связи (угла усадки) нитей основы составляет 3°, объемное содержание волокон составляет 49%, процентное содержание совокупности нитей основы по отношению к совокупности уточных нитей составляет 40%/60%, полная масса единицы поверхности ткани составляет 69000 г/м2, отнесенная к единице поверхности масса совокупности уточных нитей, составляет 41700 г/м2 (распределена на 65 уровней уточных нитей, или 640 г/м2 для каждого уровня уточных нитей).
Использованные в данном случае углеродные волокна представляют следующие органически присущие этим волокнам механические характеристики:
Е (модуль упругости Юнга) составляет 280 ГПа;
σ (напряжение разрушения) составляет 5,5 ГПа.
В качестве связующего была использована высококачественная эпоксидная смола, распространяемая на рынке под маркой PR 520 фирмой CYTEC.
Для полученного таким образом композитного материала обеспечиваются следующие механические свойства:
- текстильное плетение первого типа А (корпус лопатки):
модуль упругости Е основы (на растяжение) равен или превышает 90 ГПа,
модуль упругости Е утка (на растяжение) равен или превышает 40 ГПа,
напряжение разрушения σ основы (на растяжение) равно или превышает 700 ГПа,
напряжение разрушения σ утка (на растяжение) равно или превышает 210 ГПа,
напряжение разрушения σ основы (на сжатие) равно или превышает 450 ГПа,
напряжение разрушения σ утка (на сжатие) равно или превышает 200 ГПа,
- текстильное плетение второго типа В (основание и стойка):
модуль упругости Е основы (на растяжение) равен или превышает 30 ГПа,
модуль упругости Е утка (на растяжение) равен или превышает 80 ГПа,
напряжение разрушения σ основы (на растяжение) равно или превышает 300 ГПа,
напряжение разрушения σ утка (на растяжение) равно или превышает 500 ГПа,
напряжение разрушения σ основы (на сжатие) равно или превышает 200 ГПа,
напряжение разрушения σ утка (на сжатие) равно или превышает 500 ГПа.
В качестве сравнительного примера следует отметить, что сопротивляемость сжатию для текстильного плетения "2,5D" или "interlocK" (см. описание в патентном документе FR 2610951) имеет величину 300 МПа против величины 450 МПа, получаемой для первого текстильного плетения предварительно отформованной заготовки в соответствии с предлагаемым изобретением.
Лопатка в соответствии с предлагаемым изобретением, содержащая предварительно отформованную заготовку, полученную при помощи трехмерного ткацкого плетения из нитей или волокон, предпочтительно используется для реализации из композитного материала лопатки вентилятора, в частности, лопатки с широкой хордой, предназначенной для авиационного двигателя, в частности, для турбореактивного двигателя.
Следует отметить, что для реализации этой заготовки углеродное волокно может быть заменено на волокна других типов, например, на стекловолокно, арамидные волокна, кремниевые или керамические волокна.
Кроме того, эта заготовка может быть трансформирована не только при помощи пропитки жидким способом с использованием "RTM" (Resin Transfer Moulding) для получения конструкционного композитного материала, но также и при помощи любой другой технологии пропитки или при помощи любой другой подходящей в данном случае технологии, например, путем настаивания в вакууме.
Заготовка лопатки турбореактивного двигателя содержит первую часть, реализованную в соответствии с первым типом ткацкого плетения и образующую лопасть лопатки, и вторую часть, реализованную в соответствии с вторым типом ткацкого плетения и образующую основание лопатки. Первая и вторая части отделены друг от друга переходной зоной, в которой ткацкое плетение первого типа постепенно переходит в ткацкое плетение второго типа и завершается им с уменьшением толщины лопатки между ее второй и первой частями. Другие изобретения группы относятся к композитной лопатке, сформованной из описанной выше заготовки, а также вентилятору и турбореактивному двигателю, содержащим указанные выше композитные лопатки. Еще одно изобретение группы относится к способу изготовления лопатки турбореактивного двигателя, включающему следующие этапы: формование указанной выше заготовки и резку заготовки в соответствии с формой и размерами частей, составляющих данную лопатку. Затем подготавливают литейную форму, в которой размещают упомянутую заготовку, и подают в эту литейную форму связующее, содержащее термоотверждаемую смолу, для пропитки всей этой предварительно отформованной заготовки. Нагревают литейную форму и извлекают из этой литейной формы отлитую деталь. Изобретения позволяют повысить прочность лопатки турбореактивного двигателя, а также снизить стоимость и трудоемкость ее изготовления. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 26 ил.
1. Заготовка лопатки турбореактивного двигателя, содержащая нити или волокна, сотканные в трех измерениях, и связующее, поддерживающее относительное расположение между нитями этой предварительно отформованной заготовки, причем эта предварительно отформованная заготовка сформирована из нитей основы и уточных нитей, причем направление нитей основы образует продольное направление заготовки, отличающаяся тем, что эта предварительно отформованная заготовка содержит, по меньшей мере, одну первую часть, реализованную в соответствии с первым типом ткацкого плетения (А) и образующую лопасть лопатки, и вторую часть, реализованную в соответствии с вторым типом ткацкого плетения (В) и образующую основание лопатки, причем упомянутая первая часть и упомянутая вторая часть отделены друг от друга переходной зоной, в которой ткацкое плетение первого типа постепенно переходит в ткацкое плетение второго типа и завершается им с возможностью обеспечения уменьшения, по меньшей мере, толщины лопатки между ее второй частью и ее первой частью.
2. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая первая часть и упомянутая вторая часть содержат разное количество нитей основы.
3. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые нити или волокна принадлежат к группе, образованной углеродными волокнами, стекловолокном, волокнами двуокиси кремния, волокнами карбида кремния, волокнами двуокиси алюминия, арамидными волокнами и волокнами ароматических полиамидов.
4. Заготовка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что угол усадки нитей основы имеет величину в диапазоне от 2 до 10°.
5. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутая первая часть и упомянутая вторая часть имеют различное объемное соотношение совокупности нитей основы и совокупности уточных нитей.
6. Заготовка по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что упомянутая первая часть имеет объемное соотношение совокупности нитей основы и совокупности уточных нитей, заключенное в диапазоне от 80%/20% до 50%/50%, а также тем, что упомянутая вторая часть имеет объемное соотношение совокупности нитей основы и совокупности уточных нитей, заключенное в диапазоне от 30%/70% до 50%/50%.
7. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что текстильный номер нитей основы изменяется между краем лопатки и остальной ее частью, причем нити основы на краю лопатки являются более тонкими.
8. Заготовка по п.7, отличающаяся тем, что текстильный номер нитей основы на краю лопатки имеет величину порядка 900 текс, причем текстильный номер нитей основы в остальной части лопатки имеет величину порядка 1800 текс.
9. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что первое ткацкое плетение (А) имеет базовый рисунок, содержащий, по меньшей мере, тридцать шесть уточных нитей (с 1 по 36), располагающихся в шахматном порядке, чередуясь в колонках (С2, С4, С6, С8), по меньшей мере, по четыре располагающихся одна над другой в вертикальном направлении уточных нитей, отделенных друг от друга в продольном направлении на шаг (Р), и в колонках (С1, С3, С5, С7), по меньшей мере, по пять располагающихся одна над другой в вертикальном направлении уточных нитей, отделенных друг от друга в продольном направлении на шаг (Р), уточные нити (с 1 по 36) распределены, по меньшей мере, на восемь колонок (с С1 по С8), проходящих в вертикальном направлении, причем эти уточные нити (с 1 по 36) располагаются таким образом, по меньшей мере, на девяти уровнях (с N1 по N9), и, по меньшей мере, двадцать восемь нитей основы (с 51 по 78), располагающихся, по меньшей мере, в восьми (с P1 по P8) вертикальных плоскостях, параллельных между собой в поперечном направлении, с чередованием плоскостей первого типа (Р1, Р3, Р5, Р7), содержащих, по меньшей мере, по четыре располагающихся одна над другой и параллельных между собой нити основы, и плоскостей второго типа (Р2, Р4, Р6, P8), содержащих, по меньшей мере, по три располагающихся одна над другой и параллельных между собой нити основы, причем упомянутые плоскости первого типа (Р1, Р3, Р5, Р7) представляют:
первую нить основы (51, 58, 65, 72), связывающую самую верхнюю уточную нить (1, 19, 10, 28) одной колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей, с промежуточной верхней уточной нитью (20, 2, 29, 11) одной колонки (С5, С1, С7, С3), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два шага (Р), и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить (1, 19, 10, 28) одной колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на четыре шага (Р),
вторую нить основы (52, 59, 66, 73), связывающую промежуточную верхнюю уточную нить (2, 20, 11, 29) одной колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей, со средней уточной нитью (21, 3, 30, 12) одной колонки (С5, С1, С7, С3), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два шага (Р), и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить (2, 20, 11, 29) одной колонки (С1, С5, С3, С7), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на четыре шага (Р),
третью нить основы (53, 60, 67, 74), связывающую среднюю уточную нить (3, 21, 12, 30) колонки (С1, C5, С3, С7), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей, с нижней промежуточной уточной нитью (22, 4, 31, 13) колонки (С1, C5, С3, С7), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два шага (Р), и возвращающуюся на среднюю уточную нить (3, 21, 12, 30) колонки (С1, C5, С3, С7), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на четыре шага (Р),
четвертую нить основы (54, 61, 68, 75), связывающую нижнюю промежуточную уточную нить (4, 22, 13, 31) колонки (С1, C5, С3, С7), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей, с самой нижней уточной нитью (23, 5, 32, 14) колонки (C5, С1, С7, С3), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два шага (Р), и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить (4, 22, 13, 31) колонки (С1, C5, С3, С7), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на четыре шага (Р), и упомянутые плоскости второго типа (Р2, Р4, Р6, Р8) представляют:
первую нить основы (55, 62, 69, 76), связывающую самую верхнюю уточную нить (15, 33, 6, 24) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей, с промежуточной верхней уточной нитью (34, 16, 23, 7) колонки (С8, С4, С6, С2), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два шага (Р), и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить (15, 33, 6, 24) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на четыре шага (Р),
вторую нить основы (56, 63, 70, 77), связывающую промежуточную верхнюю уточную нить (16, 34, 7, 25) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей, с промежуточной нижней уточной нитью (35, 17, 24, 8) колонки (С8, С4, С6, С2), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два шага (Р), и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить (16, 34, 7, 25) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на четыре шага (Р),
третью нить основы (57, 64, 71, 78), связывающую промежуточную нижнюю уточную нить (17, 35, 8, 24) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей, с самой нижней уточной нитью (36, 18, 25, 9) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два шага (Р), и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить (17, 35, 8, 24) колонки (С4, С8, С2, С6), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на четыре шага (Р).
10. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что второе ткацкое плетение (В) имеет базовый рисунок, содержащий, по меньшей мере, сорок пять уточных нитей (с 1' по 45'), располагающихся в шахматном порядке, чередуясь в колонках (С2', С4', С6', С8', С 10'), содержащих, по меньшей мере, по четыре уточных нити, располагающихся друг над другом в вертикальном направлении и разделенных между собой в продольном направлении некоторым шагом (Р'), и в колонках (С1', С3', С5', С7', С9'), содержащих, по меньшей мере, по пять уточных нитей, располагающихся друг над другом в вертикальном направлении и разделенных между собой в продольном направлении тем же шагом (Р'), и эти уточные нити (с 1' по 45') распределены, по меньшей мере, на десять колонок (от С1' по С10'), проходящих в вертикальном направлении, причем уточные нити (с 1' по 45') располагаются, таким образом, по меньшей мере, на девяти уровнях (с N1' по N9'), и, по меньшей мере, сорок нитей основы (с 51' по 90'), располагающихся, по меньшей мере, в десяти вертикальных и параллельных между собой плоскостях (с Р1' по Р10') в поперечном направлении, причем каждая такая плоскость содержит, по меньшей мере, четыре нити основы, параллельных между собой и располагающихся друг над другом, с чередованием плоскостей первого типа (Р1', Р3', Р5', Р7', Р9') и плоскостей второго типа (Р2', Р4', Р6', Р8', Р10'), причем упомянутые плоскости первого типа (Р1', Р3', Р5', Р7', Р9') представляют:
первую нить основы (51', 59', 67', 75', 83'), связывающую самую верхнюю уточную нить (1', 28', 10', 37', 19') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей, с самой верхней уточной нитью (24', 6', 33', 15', 42') одной колонки (С6', С2', С8', С4', С10'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить (1', 28', 10', 37', 19') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на пять шагов (Р'),
вторую нить основы (52', 60', 68', 76', 84'), связывающую промежуточную верхнюю уточную нить (2', 29', 11', 38', 20') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей, с верхней промежуточной уточной нитью (25', 7', 34', 16', 43') одной колонки (С6', С2', С8', С4', С10'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить (2', 29', 11', 38', 20') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на пять шагов (Р'),
третью нить основы (53', 61', 69', 77', 85'), связывающую среднюю уточную нить (3', 30', 12', 39', 21') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей, с нижней промежуточной уточной нитью (26', 8', 35', 17', 44') одной колонки (С6', С2', С8', С4', С10'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на среднюю уточную нить (3', 30', 12', 39', 21') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на пять шагов (Р'),
четвертую нить основы (54', 62', 70', 78', 86'), связывающую нижнюю промежуточную уточную нить (4', 31', 13', 40', 22') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей, с самой нижней уточной нитью (27', 9', 36', 18', 45') одной колонки (С6', С2', С8', С4', С10'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить (4', 31', 13', 40', 22') одной колонки (С1', С7', С3', С9', С5'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на пять шагов (Р'),
и упомянутые плоскости второго типа (Р2', Р4', Р6', Р8', Р10') представляют:
первую нить основы (55', 63', 71', 79', 87'), связывающую самую верхнюю уточную нить (15', 42', 24', 6', 33') колонки (С4', С10', С6', С2', С8'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей, с промежуточной верхней уточной нитью (38', 20', 2', 29', 11') колонки (С9', С5', С1', С7', С3'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на самую верхнюю уточную нить (15', 42', 24', 6', 33') колонки (С4', С10', С6', С2', С8'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на пять шагов (Р'),
вторую нить основы (56', 64', 72', 80', 88'), связывающую промежуточную верхнюю уточную нить (16', 43', 25', 7', 34') колонки (С4', С10', С6', С2', С8'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей, со средней уточной нитью (39', 21', 3', 30', 12') колонки (С9', С5', С1', С7', С3'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на промежуточную верхнюю уточную нить (16', 43', 25', 7', 34') колонки (С4', С10', С6', С2', С8'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на пять шагов (Р'),
третью нить основы (57', 65', 73', 81', 89'), связывающую промежуточную нижнюю уточную нить (17', 44', 26', 8', 35') колонки (С4', С10', С6', С2', С8'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей, с нижней промежуточной уточной нитью (40', 22', 4', 31', 13') колонки (С9', С5', С1', С7', С3'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на нижнюю промежуточную уточную нить (17', 44', 26', 8', 35') колонки (С4', С10', С6', С2', С8'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на пять шагов (Р'),
четвертую нить основы (58', 66', 74', 82', 90'), связывающую самую нижнюю уточную нить (18', 45', 27', 9', 36') колонки (С4', С10', С6', С2', С8'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей, с самой нижней уточной нитью (41', 23', 5', 32', 14') колонки (С9', С5', С1', С7', С3'), состоящей, по меньшей мере, из пяти уточных нитей и отделенной от предшествующей колонки, по меньшей мере, на два с половиной шага (Р'), и возвращающуюся на самую нижнюю уточную нить (18', 45', 27', 9', 36') колонки (С4', С10', С6', С2', С8'), состоящей, по меньшей мере, из четырех уточных нитей и отделенной от первой колонки, по меньшей мере, на пять шагов (Р'), причем параллельные друг другу группы, состоящие из четырех нитей основы (51'-54', 55'-58', 59'-62', 63'-66', 67'-70', 71'-74', 75'-78', 79'-82', 83'-86', 87'-90'), смещены в продольном направлении на шаг (Р') от одной плоскости к соседней с ней плоскости.
11. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что вторая часть лопатки представляет зону сердцевины с более толстыми уточными нитями, имеющими текстильный номер, отличающийся от текстильного номера уточных нитей, которые охватывают эту зону сердцевины.
12. Заготовка по п.11, отличающаяся тем, что текстильный номер уточных нитей упомянутой зоны сердцевины второй части лопатки составляет примерно 3600 текс, причем текстильный номер уточных нитей, охватывающих эту зону сердцевины, составляет примерно 1800 текс.
13. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутое связующее принадлежит к группе, образованной органическими смолами, жаропрочными материалами и металлами.
14. Заготовка по п.1, отличающаяся тем, что эта лопатка представляет собой лопатку вентилятора для турбореактивного двигателя.
15. Композитная лопатка для турбореактивного двигателя, сформированная из заготовки по одному из пп.1-14.
16. Вентилятор турбореактивного двигателя, содержащий композитные лопатки по п.15.
17. Турбореактивный двигатель, содержащий композитные лопатки по п.15.
18. Способ изготовления лопатки турбореактивного двигателя, отличающийся тем, что он содержит следующие этапы:
осуществляют ткацкое плетение нитей основы и уточных нитей для обеспечения предварительно отформованной заготовки из нитей или волокон путем трехмерного ткацкого плетения и сформированной из нитей основы и уточных нитей, причем направление нитей основы образует продольное направление данной заготовки, и эта заготовка содержит, по меньшей мере, одну первую часть, реализованную в соответствии с первым типом ткацкого плетения (А), и вторую часть, реализованную в соответствии с вторым типом ткацкого плетения (В), причем первая часть и вторая часть заготовки отделены друг от друга переходной зоной, в которой ткацкое плетение первого типа постепенно переходит в ткацкое плетение второго типа и завершается им, с возможностью уменьшения, по меньшей мере, толщины лопатки между ее второй частью и ее первой частью,
разрезают заготовку в соответствии с формой и размерами частей, составляющих данную лопатку;
подготавливают литейную форму, в которой размещают упомянутую заготовку;
подают в эту литейную форму связующее, содержащее термоотверждаемую смолу, для того, чтобы обеспечить пропитку всей этой предварительно отформованной заготовки;
нагревают упомянутую литейную форму;
извлекают из этой литейной формы отлитую деталь.
| US 5672417 А, 30.09.1997 | |||
| US 5279892 А, 18.01.1994 | |||
| US 6431837 А, 13.08.2002 | |||
| US 4000956 А, 04.01.1977 | |||
| СПОСОБ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ТУРБИННОЙ ЛОПАТКИ | 1993 |
|
RU2081335C1 |
| Препрег | 1976 |
|
SU653273A1 |
