Способ намотки куполообразных оболочек из композиционного материала и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B29C53/56 B29C53/62 B29K105/08 

Изобретение относится к технологии и оборудованию для изготовления деталей куполообразной формы из композиционных материалов способом намотки.

Целью изобретения является повышение качества изделий.

На фиг.1 представлено устройств, общий вид; на фиг.2 - кинематическая схема устройства; на фиг.З - схема получаемой

структуры материала при укладке его на оправку полусферической формы.

Устройство для осуществления способа (см.фиг.2) включает станину 1, формирователь 2 нетканой ленты 3, размещенный на ходовой раме 4. Нитедержатель 5. размещенный на задней бабке 6, снабжен опорными нитями 7 закрепленными на крючках 8 оправки 9 и коючках 10 нитедержателя 5. Нитедержатель 5 закреплен на пиноли 11.

00

ы о ю ю ел

00

Устройство имеет общий вал 12 отбора мощ- ной ленты 3. Применение системы поддер- ности для обеспечения синхронизации угло- живающих опорных нитей обеспечивает вых скоростей вращения оправки 9 и пиноли формирование однородной структуры на- 11, которая снабжена муфтой 13. Нитеук- мотки тел куполообразной формы за счет ладчик 14 размещен на ходовой раме 4, 5 повышения устойчивости ленты 3 при уклад- Способ и работа устройства осуществ- ке ее на оправку 9.

ляется следующим образом.П р и м е р. В заявленном устройстве

Формирователь 2 ленты 3 формирует ее производят намотку изделия на оправку no- путем закрепления осевых нитей на край- лусферической формы перед непосредст- них кольцевых нитях. Пропитка кольцевых W венной намоткой производится натяжение нитей, в частности, при способе косослой- системы опорных нитей 7 на крючки 8, 10, но-продольно-поперечной намотке прово- оправки 9 и нитедержателя 5, Система опор- дится предварительно. Осевые нити ных нитей 7 в начальном положении имеет смачиваются на оправке 9 избытком связу- минимальный диаметр, равный максималь- ющего с кольцевых нитей. Могут использо- 15 ному диаметру оправки. Это обеспечивает- ваться также и предварительно ся за счет установки пиноли 11 и угла отверженные нити. Для предотвращения разворота нитедержателя 5 в требуемом по- сползания ленты 3 используется система опор- ложении. Второй подготовительной опера- ных нитей 7, закрепленных на оправке 9 и цией является натяжение нитей нетканой нитедержателе 5, размещенном на пиноли 11 20 ленты 3 на оправку 9. Намотка производит- задней бабки 6 и имеющем синхронизирован- ся после запуска станка после начала эра- ную с оправкой 9 скорость вращения, которая щения формирователя 2 нетканой ленты 3. обеспечивается, например, благодаря общему оправки 9 и нитедержателя 5, с включением валу 12. Может использоваться и отдельный механизмов подачи формирователя ленты 3 шаговый двигатель управляемый ЧПУ. Пиноль 25 и нитедержателя с обеспечением требуе- 11 имеет возможность программированного мых углов их поворота, выдвижения вдоль оси оправки 9. Для обеспе-После намотки ленты 3 до закладной

чения углового поворота нитедержателя может детали 15 или полюса оправки (см.фиг.З) на- быть использован шаговый двигатель или пи- мотка прекращается, ноль снабженная тормозной (фрикционной) 30 Формирование оболочки по нисходя- муфтой 13, например, электромагнитной. щей от большего диаметра оправки к мень- Муфта используется для торможения ните- шему позволяет получить правильную держателя относительно оси оправки путем структуру материала кровельного типа, что отключения на заданное время..в сочетании с использованием опорных ниНитеукладчик 14 обеспечивает програм- 35 тей позволяет усилить осевое меридиональ- мный поворот и укладку ленты 3 в соответст- ное армирование материала, вии с формой оправки. ПоворотОтсутствие доля предотвращения сполосуществляется, например, шаговым двига- зания ленты специальных для каждой дета- телем. Подвод ленты 3 к нужному месту на ли элементов оснастки выгодно в условиях оправке 9 осуществляется путем перемеще- 40 мелкосерийного производства, ния ходовой рамы 4 в вертикальном и гори-Формулаизобретения

зонтальном направлениях путем включения1. Способ намотки куполообразных обошаговых двигателей соответствующих ходо- лочек из композиционного материала путем вых винтов. Изменение „формы описанного формирования ленты, укладки ее на враща- вокруг системы опорных нитей гиперболоида 45 ющуюся оправку от большего диаметра к вращения, обеспечивается за счет продоль- меньшему с упором каждого последнего ного перемещения нитедержателя, осущест- витка в перемещающиеся в направлении вляемого перемещения пиноли ходовым намотки упорные элементы, установленные винтом с приводом от шагового двигателя равномерно по периметру оправки с воз- (см.фиг.2) с одновременным поворотом ните- 50 можностью синхронного вращения с ней и держателя вокруг его о си вращения.осевого перемещения, отличающийся

Именно гиперболоидная намотка не- тем. что, с целью повышения качества изде- тканой ленты на куполообразную оправку лий, упорные элементы выполнены в виде по нисходящей, с поддержкой нетканой натянутых нитей, один конец которых запеты от сползания, системой опорных ни- 55 креплен на конце оправки, а другой - за тей, размещенной по периметру оправку пределами ее второго конца, вдоль ее оси с прижатием к поверхности2. Устройство для намотки куполообразгиперболоида вращения наматываемой ных оболочек из композиционного мэтериа- лентой и образованием упора концом каж- ла, включающее формирователь ленты с дои нити, предотвращает сползание нетка- 21итеУклаДчиком- вращающуюся оправку.

упорные элементы, равномерно размещенные по периметру оправки с возможностью вращения и осевого перемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения качества изделий, оно снабжено задней бабкой, несущей пиноль с нитедержателем опорных нитей, соединенную со средствами ее вращения и осевого перемещения, причем оправка установлена на консоли с противоположной пиноли стороны.

3.Устройство по п,2, отличающе - е с я тем, что механизм углового поворота пиноли с нитедержателем выполнен в виде фрикционной муфты, например, электромагнитной,

4.Устройство по пп.2 и 3, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что привод вращения оправки и нитедержателя снабжен общим валом отбора мощности.

Изобретение относится к технологии изготовления деталей куполообразной формы из композиционных материалов намоткой. Сущность изобретения: способ намотки состоит в использовании системы поддерживающих нитей, не позволяющих сползать укладываемой нетканой ленте композиционного материала к полюсу оправки. Система нитей расположена по оси оправки однополостного гиперболоида вращения, основания которого расположены с одной стороны на оправке, с другой - на специальном нитедержателе, при этом наименьшее сечение системы нитей расположено в месте укладки ленты. Система нитей вращается вокруг своей оси со скоростью вращения оправки и имеет возможность продольного и вокруг своей оси перемещения. Устройство по данному способу содержит формирователь нетканой ленты с поворотным нитеукладчиком и механизмом вращения оправки, заднюю бабку с вращающейся пи- нолью, на которой размещен нитедержа- тель опорных нитей. Нитедержатель перемещается при помощи размещенных в задней бабке механизмов вращения и углового поворота пиноли относительно оси вращения оправки. Пиноль содержит тормозную муфту, например электромагнитную. Оправка и нитедержатель имеют механизм синхронизации, выполненный, например, в виде общего вала отбора мощности. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

8

,7

Фиг. 1

Фиг.1

Фиг.З