Оболочка из композиционных материалов Советский патент 1992 года по МПК F16L9/12 

Изобретение относится к машиностроению и может бытк использовано в трубах и магистралях для целей коммунального хозяйства.

Известна резинокорднля оболочка, каркас которой образован нитями, намотанными по пересекающимся спиралям .

Однако изготовление оболочек с измененной локальной кривизной в местных зонах при использовании указанного конструктивного решения является сложным. Механическая вырезка и подкрепление их не придают оболочкам повышенной надежности.

Цель изобретения - упрощение изготовления и повышение надежности.

Оболочка из композиционных материалов ссдержит каркас из нитей, намотанных под пересекающимся под углом 4-54° к продольном оси оболочки спиралям, снабженным жестким фиксирующим элементом в форме локальной зоны изменения кривизны оболочки, выполненным из поперечных м продольной оси оболочки нитей, наложенных на каркас и закрепленных концами на спиралях намотки по периметру локальной зоны.

Особенностями данной конструкции оболочки являются наличие каркаса оболочки из нитей,намотанных по перекрещивающимся спиралям под углом 4- 54° к оси симметрии оболочки, а также жесткого фиксирующего элемента из малодеформирующегося материала, форма которого соответствует форме локальной зоны изменения кривизны оболочки, выполнение фиксирующего элемента из наложенных на каркас нитей, поперечных к продольной оси оболочки, наличие скрепления концов

J

со со со

поперечных ни гей с пересекающимися спиралями оболочки.

На фиг. 1 показана оболочка , общий вид; на фиг, 2 - разрез А-Л нп фиГгЧ; на фиг.З - вид Б на фиг.1; на фиг. - вид В на фиг.1; на фиг.З- расчетные схемы.

Оболочка из композиционных материалов содержит каркас 1 из нитей, намотанных по пересекающимся спиралям 2, уложенным под уггом k-$k к оси оболочки, стыковочные элементы 3 жесткие фиксирующие элементы k из наложенных по спиралям 2 нитей 5, скрепленных с ними своими концами 6.

Материалом для нитей каркаса являются нити, жгуты или ленты на основе, например, стеклянных, органических, угольных или борных волокон, пропитанных связующим. В качестве связующих используют, например, эпо- ксидные, полиэфирные, фенольИые или кремнийорганические смолы.

Жесткий фиксирующий элемент k вы- полнен из малодеформирующегоо материала, например из стеклянных, органических, угольных нитей, имеющих низкую деформацию в осевом направлении, пропитанных связующик для скреп ления нитей каркаса.

Оболочка из композиционных материалов изготавливается путем намотки на вращающуюся надувную оправку, находящуюся под избыточным давлением нитей, пропитанных связующим, укладываемых по перекрещивающимся спиралям .о

с последующей ук2 под углом й-51

ладкой и креплением к спиралям 2 нитей фиксирующего элемента k, пропитанных связующим. Подачей дополнительного давления в оправку обеспечивают деформацию заготовки оболочк при которой уменьшается ее длина и увеличивается радиус, за исключением места размещения фиксирующего элемента , где образуется локальная зона с измененной кривизной по контуру и образующей оболочки. Закрепление

5

0

5 Q

5

0

5

измененной формы происходит в результате отверждения связующего при термообработке оболочки.

Изготовление оболочек с локальной зоной изменения их кривизна возможно только при условии укладки перекрещивающихся спиралей под углом k- к оси оболочки.

При угле 5 оболочка имеет устойчивую равновесную систему (фиг.56). На фиг. За, 5в показано, как деформируемся оболочка при отклонениях от угла 5

При углах более ЬЬ , образование локальной зоны с измененной кривизной невозможно.

При углах менее b° спирали 2 имеют недостаточное перекрещивание, материал работает преимущественно на осевое растяжение.

Положительным эффект от использования изобретения заключается в упрощении изготовления оболочки с локальной зоной измененной кривизны и повышении ее надежности за счет использования жесткого фиксирующего элемента из пе-ресекающихся нитей в зоне изменения кривизны, закрепленных концами за основные спирали оболочки. Формула изобретении

Оболочка из композиционных материалов, содержащая каркас из нитей, намотанных по пересекающимся спиралям .отличающаяся тем, что, с целью упрощения изготовления и повышения надежности, каркас, снабжен жестким фиксирующим элементом в форме локальной зоны изменения кривизны оболочки, выполненным из поперечных к продольной оси оболочки нитей, наложенных на каркас и закрепленных концами на спиралях намотки по периметру локальной зоны, а нити спиральной намотки уложены под углом ...5 к продольной оси оболочки.

og

хэ

ВидВ

f

Изобретение относится к механике, в частности к трубам из пластических масс. Цель изобретения - упрощение изготовления и повышение надежности, достигается тем, что каркас оболочки получен путем намотки по пересекающимся спиралям нитей, содержит жесткий фиксирующий элемент, который создает локальную зону изменения кривизны оболочки, выполнен из поперечных нитей, размещен на наружной поверхности пересекающихся по спирали нитей и закреплен на них по контуру локальной зоны. Угол намотки спиральных пересекающихся нитей находится в интервале 4-54 к продольной оси оболочки, 5 ил, 3

a

.

4,5tf°W фиг.5

-У

fi

у7 р М°4#