×
24.01.2019
219.016.b392

ОСНАСТКА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФИЛИРОВАННОЙ ФЕРМЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области изготовления профилированных ферменных конструкций из композиционного волокнистого материала и может быть использовано в авиационной и космической технике. Оснастка для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала содержит основание, на верхней поверхности которого выполнена формующая канавка, а снизу выполнены точечные опоры. При этом непрерывный маршрут формующей канавки представляет собой вложенные друг в друга два или более витка. В местах усиления профилированной ферменной конструкции витки соприкасаются друг с другом. На верхней поверхности основания установлена крышка с формующей поверхностью, закрывающей формующую канавку. Формующая поверхность крышки и формующая канавка основания образуют формующий канал для укладки композиционного волокнистого материала. Формующий канал имеет одинаковую по периметру толщину δ стенки. Изобретение обеспечивает создание оснастки для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала с геометрическими формами высокой точности. 8 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области изготовления профилированных ферменных конструкций из композиционного волокнистого материала и может быть использовано в авиационной и космической технике.

Известна «Оснастка для формования деталей из полимерного композиционного материала» по патенту РФ на изобретение №2404203, включающая опорную систему и формующую поверхность, при этом опорная система состоит из набора продольных стенок, и связанных поперечными стенками, а формующая поверхность установлена на опорной системе с помощью точечных опор-фиксаторов, расположенных на концах поперечных стенок, принимающих форму изнаночной стороны формующей поверхности и компенсирующих ее погрешности.

Недостатком известного устройства по патенту РФ на изобретение №2404203 является отсутствие возможности формования профилированных ферменных конструкций из композиционного волокнистого материала с геометрическими формами высокой точности. Так как установленная на опорную систему формующая поверхность не обеспечивает равномерного подвода тепла по периметру наружной поверхности композиционного волокнистого материала при его отверждении, что приводит к короблениям и поводкам профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала после ее снятия с формующей поверхности.

Известен «Способ изготовления профилированной ферменной конструкции из волокнистого композиционного материала» по патенту РФ на изобретение №2544067, включающий верхний и нижний обводы и соединяющие их стоечные элементы с усилениями в зоне соединения, заключающийся в том, что пропитанный связующим волокнистый материал выкладывают в канавки технологической оснастки, формирующие профилированную ферменную конструкцию, пропуская пропитанный связующим волокнистый материал расчетное количество раз через каждый конструкционный элемент ферменной конструкции, отверждают пропитанный связующим волокнистый материал и извлекают из оснастки готовую профилированную ферменную конструкцию, при этом пропитанный связующим волокнистый материал выкладывают в канавки технологической оснастки по маршрутам, исключающим образование острых углов при переходах волокнистого материала из обвода к стоечному элементу и наоборот.

Недостатком известного «Способа изготовления профилированной ферменной конструкции из волокнистого композиционного материала» по патенту РФ на изобретение №№2544067 является отсутствие возможности формования профилированных ферменных конструкций из композиционного волокнистого материала с геометрическими формами высокой точности. Так как отсутствует операция прессования в канавках технологической оснастки пропущенного расчетное количество раз через каждый конструкционный элемент ферменной конструкции волокнистого материала, пропитанного связующим, что приводит к короблениям и поводкам отвержденной профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала после ее извлечения из технологической оснастки.

Известен «Кессон крыла, армированный полимерным композиционным материалом» по патенту РФ на изобретение №2549043, принятый в качестве ближайшего аналога, содержащий наружный жесткий силовой объемный каркас, образованный передним и задним лонжеронами и нервюрами, и внешнюю обшивку, образующую аэродинамический контур и закрепленную на наружной поверхности каркаса, при этом он имеет внутренний объемный силовой каркас, набранный из отдельных, поперечно расположенных относительно лонжеронов, сетчатых силовых блоков, заполняющих пространство внутри наружного каркаса и закрепленных на лонжеронах.

Недостатком известного «Кессона крыла, армированного полимерным композиционным материалом» по патенту РФ на изобретение №2549043 является отсутствие возможности формования профилированных ферменных конструкций из композиционного волокнистого материала с геометрическими формами высокой точности. Так как внутренний объемный силовой каркас состоит из большого числа элементов (различных лонжеронов, сетчатых силовых блоков), что приводит к большим погрешностям при его сборке.

Перед заявляемым изобретением поставлена задача создания оснастки для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала с геометрическими формами высокой точности.

Поставленная задача в заявляемом изобретении решается за счет того, что оснастка для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала содержит основание, на верхней поверхности которого выполнена формующая канавка, а снизу выполнены точечные опоры, при этом непрерывный маршрут формующей канавки представляет собой вложенные друг в друга два или более витка, в местах усиления профилированной ферменной конструкции витки соприкасаются друг с другом, на верхней поверхности основания установлена крышка с формующей поверхностью, закрывающей формующую канавку, формующая поверхность крышки и формующая канавка основания образуют формующий канал для укладки композиционного волокнистого материала, формующий канал имеет одинаковую по периметру толщину 8 стенки.

Заявленное изобретение отличается от известного «Способа изготовления профилированной ферменной конструкции из волокнистого композиционного материала» по патенту РФ на изобретение №№2544067 тем, что непрерывный маршрут формующей канавки представляет собой вложенные друг в друга два или более витка, в местах усиления профилированной ферменной конструкции витки соприкасаются друг с другом, на верхней поверхности основания установлена крышка с формующей поверхностью, закрывающей формующую канавку, формующая поверхность крышки и формующая канавка основания образуют формующий канал для укладки композиционного волокнистого материала, формующий канал имеет одинаковую по периметру толщину 8 стенки.

Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило создание оснастки для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала с геометрическими формами высокой точности.

На фиг. 1 представлено аксонометрическое изображение оснастки для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала.

На фиг. 2 представлен вид сверху на оснастку для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала.

На фиг. 3 представлен разрез А-А устройства (фиг. 2).

На фиг. 4 представлено аксонометрическое изображение основания.

На фиг. 5 представлен вид сверху на основание.

На фиг. 6 представлена профилированная ферменная конструкция из композиционного волокнистого материала.

На фиг. 7 представлен разрез Б-Б профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала (фиг. 6).

На фиг. 8 представлено аксонометрическое изображение профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала.

Оснастка для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала (фиг. 1-8) содержит основание 1 (фиг. 4, 5), на верхней поверхности 2 которого выполнена формующая канавка 3, а снизу выполнены точечные опоры 4, при этом непрерывный маршрут 5 формующей канавки 3 представляет собой вложенные друг в друга два или более витка 6, в местах усиления 7 профилированной ферменной конструкции 8 витки 6 соприкасаются друг с другом, на верхней поверхности 2 основания 1 установлена крышка 9 с формующей поверхностью 10, закрывающей формующую канавку 3, формующая поверхность 10 крышки 9 и формующая канавка 3 основания 1 образуют формующий канал 11 для укладки композиционного волокнистого материала 12 (фиг 6-8), формующий канал 11 имеет одинаковую по периметру 13 толщину δ стенки 14.

Оснастка для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала работает следующим образом. Детали оснастки основание 1 и крышку 9 изготавливают из хорошо проводящего тепло материала, например, металла. Композиционный волокнистый материал представляет собой непрерывную волокнистую арматуру, например, углеродные волокна, распределенную в полимерной матрице, например, в эпоксидной матрице. Полимерная матрица образуется на этапе отверждения жидкого связующего, которым перед выкладкой в формующую канавку 3 основания 1 пропитывают непрерывную волокнистую арматуру. Для получения профилированной ферменной конструкции 8 с максимальными прочностными свойствами необходимо, чтобы волокнистая арматура была непрерывной, то есть ее длина должна быть равна длине маршрута 5. Перед выкладкой композиционного волокнистого материала 12 формующую канавку 3 основания 1 и формующую поверхность 10 крышки 9 обезжиривают ацетоном, а затем обрабатывают антиадгезионным составом, например, на основе воска. Таким образом, по периметру 13 стенки 14 формующего канала 11 покрыты антиадгезионным составом. Пропитанный связующим композиционный волокнистый материал 12 укладывают в формующую канавку 3 основания 1 по непрерывному маршруту 5. Укладку композиционного волокнистого материала 12 осуществляют последовательно по вложенным друг друга виткам 6 от начала и до конца маршрута 5. В местах усиления 7 профилированной ферменной конструкции 8 витки 6 соприкасаются друг с другом. В местах усиления 7 композиционный волокнистый материал 12 наружного витка 6 контактирует с композиционным волокнистым материалом 12 внутреннего витка 6. После завершения укладки композиционного волокнистого материала 12 в формующую канавку 3 на основание 1 устанавливают крышку 9 с формующей поверхностью 10. Формующая поверхность 10 закрывает формующую канавку 3 и контактирует с композиционным волокнистым материалом 12 (фиг. 3). Осуществляют прессование композиционного волокнистого материала 12 придавливанием крышки 9 к поверхности 2 основания 1. Композиционный волокнистый материал 12 уплотняется и принимает форму формующего канала 11, образованного формующей поверхностью 10 крышки 9 и формующей канавкой 3 основания 1. Оснастку со спрессованным в ней композиционным волокнистым материалом 12 помещают в печь, где при определенной температуре происходит процесс отверждения связующего и образования полимерной матрицы. Наличие точечных опор 4 снизу основания 1 обеспечивает беспрепятственную циркуляцию потоков горячего воздуха вокруг формующего канала 11. Расположенный в формующем канале 11 композиционный волокнистый материал 12 равномерно нагревается со всех сторон, так как формующий канал 11 имеет одинаковую по периметру 13 толщину δ стенки 14. В случае несложной формы профилированной ферменной конструкции 8 одинаковую по периметру 13 толщину δ стенки 14 в основании 1 и крышке 9 получают механической обработкой, например, фрезерованием, а в случае сложной формы - послойным синтезом на 3D-принтере. Равномерный нагрев композиционного волокнистого материала 12 при отверждении связующего обеспечивает минимальные внутренние напряжения в профилированной ферменной конструкции 8. После окончания отверждения связующего оснастку извлекают из печи и охлаждают до комнатной температуры. Расположенная в формующем канале 11 профилированная ферменная конструкция 8 равномерно охлаждается со всех сторон, так как формующий канал 11 имеет одинаковую по периметру 13 толщину δ стенки 14. Равномерное охлаждение профилированной ферменной конструкции 8 обеспечивает минимальные внутренние напряжения в ней. После охлаждения снимают крышку 9 и извлекают из формующей канавки 3 основания 1 профилированную ферменную конструкцию 8 (фиг. 6-8).

Неравномерность нагрева и охлаждения профилированной ферменной конструкции 8 приводит к возникновению значительных внутренних напряжений в ней. Наличие значительных внутренних напряжений приводит к короблению - изменению формы изделия. Обеспеченный оснасткой равномерный нагрев и охлаждение профилированной ферменной конструкции 8 позволяет существенно уменьшить внутренние напряжения в ней, а следовательно, повысить точность ее геометрических форм.

Изобретение позволило получить технический результат, а именно, обеспечило создание оснастки для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала с геометрическими формами высокой точности.

Оснастка для формования профилированной ферменной конструкции из композиционного волокнистого материала, содержащая основание, на верхней поверхности которого выполнена формующая канавка, а снизу выполнены точечные опоры, отличающаяся тем, что непрерывный маршрут формующей канавки представляет собой вложенные друг в друга два или более витка, в местах усиления профилированной ферменной конструкции витки соприкасаются друг с другом, на верхней поверхности основания установлена крышка с формующей поверхностью, закрывающей формующую канавку, формующая поверхность крышки и формующая канавка основания образуют формующий канал для укладки композиционного волокнистого материала, формующий канал имеет одинаковую по периметру толщину δ стенки.
ОСНАСТКА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФИЛИРОВАННОЙ ФЕРМЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА
ОСНАСТКА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФИЛИРОВАННОЙ ФЕРМЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА
ОСНАСТКА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОФИЛИРОВАННОЙ ФЕРМЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 31.
26.08.2017
№217.015.ecd8

Способ уменьшения величины изгиба ствола

На внутреннюю поверхность ствола наносят покрытие из термоэмиссионного материала с работой выхода электронов до 3 эВ, что позволяет выравнивать температуру ствола при его неравномерном нагреве и, следовательно, уменьшить величину температурного изгиба ствола. Повышается надежность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628546
Дата охранного документа: 18.08.2017
19.01.2018
№218.016.0065

Электронная тепловая труба

Изобретение предназначено для применения в теплотехнике, а именно в устройствах для передачи тепла. Электронная тепловая труба включает в своем составе испаритель, паропровод, теплообменник-охладитель, паропровод, причем в качестве испарителя выступает катод, состоящий из элемента трубопровода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629320
Дата охранного документа: 28.08.2017
20.01.2018
№218.016.15ef

Способ термической обработки изделия из псевдо - β титановых сплавов

Изобретение относится к способам термической обработки изделий или заготовок из псевдо-β титановых сплавов путем закалки и холодной пластической деформации и может быть реализовано в металлургии, а также в машиностроении в производстве для изготовления конкретных изделий из них, в частности,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635113
Дата охранного документа: 09.11.2017
10.05.2018
№218.016.4e7d

Магнитогидродинамический генератор

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в магнитогидродинамических генераторах. Технический результат заключается в повышении КПД, надежности и долговечности. Магнитогидродинамический генератор (МГДГ) содержит источник рабочего тела, сопло, магнитогидродинамический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650887
Дата охранного документа: 18.04.2018
25.06.2018
№218.016.657a

Способ обработки глубоких отверстий

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для обработки глубоких отверстий в деталях, к которым предъявляются высокие требования в отношении увода и непрямолинейности оси обрабатываемых отверстий, используемых в авиастроении, судостроении, нефтемашиностроении и т.д....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658769
Дата охранного документа: 22.06.2018
25.06.2018
№218.016.6586

Способ обработки металлических изделий, полученных холодным пластическим деформированием

Изобретение относится к области металлургии. Для повышения надежности холоднодеформированных металлических изделий за счет повышения их пластичности и вязкости без снижения показателей прочности и твердости, а также снижения продолжительности обработки изделие после холодного пластического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658563
Дата охранного документа: 21.06.2018
19.10.2018
№218.016.9347

Способ наблюдения земной поверхности из космоса

Изобретение относится к спутниковым системам наблюдения Земли. Способ включает перевод спутника с кратной геосинхронной орбиты на близкую по высоте компланарную квазисинхронную орбиту с малой периодичностью наблюдения заданного района Земли. За счет фазирования на кратной геосинхронной или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670081
Дата охранного документа: 17.10.2018
19.01.2019
№219.016.b19c

Способ обучения плаванию

Изобретение относится к области образования и обучения. Для обучения плаванию проводят адаптацию обучаемого человека к водной среде, обучают человека занятию правильного положения тела в воде. Определяют емкость легких обучаемого человека путем определения интервала времени №1, в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677527
Дата охранного документа: 17.01.2019
24.01.2019
№219.016.b2fe

Способ изготовления крупногабаритной оснастки из композиционного материала

Изобретение относится к способу изготовления крупногабаритной оснастки из композиционного материала. Техническим результатом является снижение трудоемкости изготовления крупногабаритной оснастки с геометрическими формами высокой точности. Технический результат достигается способом изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677996
Дата охранного документа: 22.01.2019
11.04.2019
№219.017.0b26

Улучшенный способ формирования сигнала управления ракеты при наведении на маневрирующую цель

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в системах наведения для формирования сигнала управления ракеты. Технический результат – повышение точности. Для этого изобретения заключается в том, что для вычисления сигнала управления ракеты при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684432
Дата охранного документа: 09.04.2019
Показаны записи 1-9 из 9.
29.12.2017
№217.015.fc9a

Стенд для испытаний гидромеханических пакеров двустороннего действия

Изобретение относится к стенду для испытаний гидромеханических пакеров двустороннего действия. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей стенда. Стенд для испытаний гидромеханических пакеров двустороннего действия содержит имитатор обсадной колонны, установленный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638046
Дата охранного документа: 11.12.2017
20.01.2018
№218.016.1174

Стенд для испытания заполненного газообразным углеводородом скважинного оборудования внешним гидравлическим давлением при высоких температурах

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности. Стенд для испытания заполненного газообразным углеводородом скважинного оборудования внешним гидравлическим давлением при высоких температурах содержит корпус с герметично закрытой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634093
Дата охранного документа: 23.10.2017
24.01.2019
№219.016.b2fe

Способ изготовления крупногабаритной оснастки из композиционного материала

Изобретение относится к способу изготовления крупногабаритной оснастки из композиционного материала. Техническим результатом является снижение трудоемкости изготовления крупногабаритной оснастки с геометрическими формами высокой точности. Технический результат достигается способом изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677996
Дата охранного документа: 22.01.2019
20.05.2019
№219.017.5d48

Способ лазерного послойного синтеза объемных изделий из порошков

Изобретение относится к способу лазерного послойного синтеза объемных изделий из порошков и может быть использовано в авиационной и ракетной технике. Способ включает создание с помощью системы трехмерного геометрического моделирования виртуальной модели изготавливаемого объемного изделия....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688098
Дата охранного документа: 17.05.2019
31.05.2019
№219.017.7185

Способ изготовления крупногабаритной формовочной оснастки из композиционного материала для объемного изделия

Изобретение относится к способу изготовления крупногабаритной формовочной оснастки. Техническим результатом является снижение трудоемкости изготовления крупногабаритной формовочной оснастки из композиционного материла с высокой точностью. Технический результат достигается способом изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689601
Дата охранного документа: 28.05.2019
02.10.2019
№219.017.cc1c

Стенд для испытаний механического теплового компенсатора

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для испытаний различных конструкций механических тепловых компенсаторов, устанавливаемых в скважинах. Стенд для испытаний механического теплового компенсатора содержит раму с продольными направляющими, подвижную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701473
Дата охранного документа: 26.09.2019
14.11.2019
№219.017.e1d0

Способ лазерного послойного синтеза объемного изделия с внутренними каналами

Изобретение относится к способу лазерного послойного синтеза объемного изделия с внутренними каналами и может быть использовано в авиационной и ракетной технике. Способ включает создание виртуальной модели объемного изделия с внутренними каналами с помощью системы трехмерного геометрического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705821
Дата охранного документа: 12.11.2019
25.06.2020
№220.018.2b06

Стенд для коррозионно-прочностных испытаний лопатки газотурбинного двигателя

Изобретение относится к стендам для исследования и испытаний коррозионных и прочностных свойств лопаток газотурбинных двигателей, эксплуатируемых на море. Стенд для коррозионно-прочностных испытаний лопатки газотурбинного двигателя содержит последовательно соединенные на основании газогенератор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724295
Дата охранного документа: 22.06.2020
24.07.2020
№220.018.37fe

Поверхность теплообмена

Изобретение относится к области теплотехники, а конкретно к конструктивным элементам теплообменного оборудования различного назначения. Поверхность теплообмена содержит последовательно чередующиеся по направлению потока выступы. С целью интенсификации теплообмена, каждый выступ выполнен в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727595
Дата охранного документа: 23.07.2020
+ добавить свой РИД