Опорный шпангоут из композиционного материала Советский патент 1988 года по МПК F16L9/12 E04C2/24 

j(61) 1318760 (2t) 4007539/29-33 (22) 10.01.86 (46) 30.04.88. Бюл. № 16 (72) В.В.Мерзляков

(53)621.643.4(088.8)

(56). Авторское свидетельство СССР № 1318760, кл. F 16 L 9/12, 10.01.86.

(54)ОПОРНЬЙ ШПАНГОУТ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

(57) Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления цилиндрических со- орзтенийо Цель изобретения - повышение прочности и жесткости конструкции с переходными участками и упрощение технологии ее изготовления. Опорньй шпангоут 1 образован чередующимися слоями сплющенных кольцевых рукавов 4 спиральной намотки и непрерывных нитей 8 кольцевого армирования и имеет кольцевые выступы 14 и 15 Г-образного профиля на торцах. Шпангоут выполнен с наружным кольцевым ребром 2, образованным слоями ветвей сплющенных рукавов, охватывающих шпангоут по наружному и внутреннему контурам. Ветви ребра в месте перехода к торовому шпангоуту образуют совместно с его торцом до- понительный кольцевой коробчатый профиль 20. 5 шт.

(О

л

из. /

со со ьо ьо со

го

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления шахтных колодцев цилинд рическшс контейнеров и т.п.

Цель изобретения - повышение прочности и жесткости конструкции с переходными участками и упрощение технологии ее изготовления,

На фиг, 1 изображен опорньй шпангоут с наружным ребром; на фиг.2 - наружное кольцевое ребро, образованное слоями ветвей сплющенных рука- , ВОВ-, на фиг, 3 - оправка для и зготов лени5 шпангоута с наружным ребром на фиг о 4 - вариант опорного шпангоута с наружным ребромiна фиг.5 - пример использования шпангоута с наружным ребром в конструкции узла стыка двух оболочек разного диаметра находящегося под действием сосредоточенной нагрузки Р.

Шпангоут 1 выполнен с кольцевым ребром 2, образованньм слоями ветвей

3сплющенных рукавов 4, охватывающих

шпангоут 1 по наружному 5 и внутреннему 6 контураМо Сплющенный рукав 4 состоит из непрерывных нитей 7 , рального армирования, внутри которо- го по кромкам расположены нити 8 кольцевого армирования.

Нити 9 кольцевого армирования расположены над сплющенным рукавом

4(фиг, 1) в зоне уступа 10 оправки 11 (фиг, 3), на днище 12 (фиг, 1) корытообразного профиля и на слое

В месте перехода 18 (фиг. 2) ветвей ребра к шпангоуту образован совместно с торцом 19 шпангоута 1 (фиг, 1) дополнительный кольцевой коробчатый профиль 20. Оправка 11 (фиг, 3) содержит кольцевые канавки 21, уступ 10 и съемнз ю ограничительную часть 22 с кольцевой канавкой i23, а также разборные кольца 24 и 125, состо ящие из секторов.

Формообразование предлагаемой конструкции шпангоута с napyiKHbibi кольцевым ребром осуществляют следующим образом.

В кольцевых канавках 21 оправки 11 (фиг. 3) фиксируют нити 8 кольцевого армирования (фиг. 1), распог

0

5 0

5

5,

0

5

0

5

ложенные внутри кромок сплющенного рукава 4. На уступе 10 оправки 11 (фиг. 3) фиксируют нити 9 кольцевого армирования (фиг. 1), расположенные над сплющенным рукавом. При вращении оправки нити В и 9 кольцевого армирования деформируют сплющенньш рукав 4 из непрерывных армирукяцих в-олокон 7 (фиг. 1) спирального армирования, укладывая его по контуру оправки 11 с образованием Г-образ- ных выступов 14 и 15 (фиг, 1 и 4), Наматывая требуемое количество пропитанных связующим чередующихся слоев сплющенных рукавов 4, формируют внутреннюю часть 16 ребра 2 (фиг. 1). После этого, соосно опр авке 11 (фиг. 3) устанавливают ограничительную часть 22 оправки с кольцевой канавкой 23 и производят намотку шпангоута 1 (фиг, 1).

Для этого нити 8 кольцевого армирования (фиг. 1) фиксируют в кольцевых канавках 21 и 23 (фиг. 3), а нити 9 (фиг, 1), ра гположенные на днищах

12корытообразных сплющенных рукавов, фиксируют в зоне уступа 10 (фиг, ЗУ, Производят намотку требуемого количества слоев. После этого аналогичным образом производят намотку слоев

13(фиг, 1), Полимеризуют и удаляют ограничительную часть 22 оправки и секторы кольца 25,

Аналогично.намотке внутренней части 16 ребра 2 производят намотку его наружной части 17, В случае изготовления изделия (фиг. 4), при армировании наружной части 17 ребра 2 в зоне над дополнительным коробчатым профилем 20 сплющенньй рукав 4 (фиг. 1) деформируют нитями кольцевого армирования, аналогичными нитями 9 (фиг, 1),

При изготовлении изделия (фиг. 1) сплющенный рукав 4 наружной части 17 ребра 2 прикатывают роликом (не показан) к внутренней части 16 ребра 2. После намотки необходимого количества слоев, наружную часть 17 под- пр е с со выв ают,

Предлагаемая конструкция торового опорного шпангоута с наружным кольцевым ребром позволяет расширить номенклатуру изготавливаемых изделий, так как наружное ребро может быть расположено под любым углом к плоскости шпангоута, и обеспе

при этом высокие жесткост- и прочностные характерисОпорные шпангоуты с наружным кольцевым ребром находят широкое применение в различных отраслях техники в оболочечных конструкциях, работающих в условиях сложного напряженно- деформированного состояния. Примене-. ние в изделиях предлагаемого шпангоута, позволяет существенно повысить весовое совершенство изделий.

Фиг, 2

Формула изобретения

Опорный шпангоут из композиционного материала по авт. св. № 1318760, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и жесткости конструкции с переходными участками и упрощения технологии ее изготовления, он вьшолнен с наружным кольцевым ребром из слоев ветвей сплющенных рукавов, охватывающих шпангоут, с образованием в месте перехода к шпангоуту совместно с его торцом дополнительного кольцевого коробчатого профиля.

2/ 2 25 гз

iO

Фиг.