СКЛАДЧАТЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ МНОГОСЛОЙНОЙ ПАНЕЛИ

Полезная модель относится к области транспортных средств и строительства, в частности к многослойным панелям с легким заполнителем.
Известен складчатый заполнитель многослойной панели с ячеистой структурой (авторское свидетельство SU 975960 Е04С 2/32, опубл. 23.11.1982. Бюл. №3).
В данном заполнителе повторяющиеся фрагменты расположены рядами. В огибающих поверхностях блока заполнителя имеются грани для соединения с обшивками.
Недостатками данного заполнителя являются: разные геометрические и соответственно механические свойства в ортогональных направлениях блока - это является следствием того, что его повторяющийся фрагмент обладает осевой симметрией только второй степени; невысокая прочность и жесткость заполнителя при поперечном сжатии панели, так как у него нет структурных элементов, напрямую соединяющих верхнюю и нижнюю обшивки, а также насыщенность объема между обшивками структурными элементами-гранями не велика; низкая прочность соединения блока заполнителя с обшивками, поскольку грани для соединения с обшивками имеют незначительную площадь поверхности по отношению к блоку заполнителя.
Известен складчатый заполнитель многослойной панели (патент RU 107215 U1 Е04С 2/3, опубл. 10.08.2011, Бюл. №22).
Данный заполнитель состоит из повторяющихся фрагментов, каждый из которых состоит из квадратной грани, расположенной в центре фрагмента, каждое ребро которого является ребром грани в виде прямоугольного треугольника, другое ребро которого соединено с прямоугольной трапецией, которые вместе образуют равнобокую трапецию, при этом меньшее основание трапеции является ребром объединяющей квадратной грани, которая объединяет повторяющиеся фрагменты с образованием структуры заполнителя. Структура заполнителя является складчатой, то есть он имеет плоскую развертку без разрывов и наложений. Данный заполнитель имеет четвертую степень осевой симметрии и принят за прототип.
Недостатком данного заполнителя является невысокая прочность соединения с обшивками, что объясняется сравнительно малой площадью данного соединения; невысокая прочность конструкции в целом, что связано с недостаточной насыщенностью объема заполнителя структурными элементами.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности складчатого заполнителя многослойной панели: повышении прочности соединения с обшивками за счет увеличения площади поверхности граней, лежащих в огибающих поверхностях блока; повышении прочности заполнителя за счет увеличения насыщенности структуры пирамидальными элементами.
Технический результат достигается тем, что в складчатом заполнителе многослойной панели, состоящем из повторяющихся одинаковых фрагментов, имеющих четвертую степень осевой симметрии, в центре каждого фрагмента расположена квадратная грань, к четырем сторонам которой присоединены меньшим основанием грани в виде равнобоких трапеций с образованием рисунка в виде мальтийского креста, а между гранями в виде равнобоких трапеций расположены треугольные грани, стороны которых одновременно являются сторонами равнобоких трапеций, при этом фрагменты соединены между собой квадратными гранями, стороны которых являются основаниями треугольных граней, и грани, расположенные в верхней и нижней поверхностях блока заполнителя соприкасаются друг с другом по кромкам с образованием сплошных поверхностей, а внутренний объем заполнителя состоит из замкнутых треугольных призм и пирамид.
Сущность полезной модели показана на фиг. 1-2, где:
а - заполнитель заявляемой полезной модели, вид сверху; б - заполнитель заявляемой полезной модели, вид снизу; в - развертка заполнителя заявляемой полезной модели; г - развертка повторяющегося фрагмента заполнителя заявляемой полезной модели; д - повторяющийся фрагмент заполнителя полезной модели; 1 - квадратная грань в центре повторяющегося фрагмента д; 2 - грани повторяющегося фрагмента д, имеющие форму равнобоких трапеций; 3 - треугольные грани повторяющегося фрагмента д; 4 - квадратные грани, соединяющие повторяющиеся фрагменты д; 5 - ребра заполнителя и, соответственно, их след на развертке; OZ - ось симметрии; Τ - точка пересечения оси симметрии с квадратной гранью 1.
На фиг. 1 показан заявляемый складчатый заполнитель многослойной панели. Он состоит из повторяющихся фрагментов д, Фиг. 2. Повторяющийся фрагмент д образован квадратной гранью 1, ко всем сторонам которой присоединены грани в форме одинаковых равнобоких трапеций 2, между которыми лежат грани в форме треугольников 3. Повторяющиеся фрагменты д, Фиг. 2, соединены между собой квадратными гранями 4. Повторяющийся фрагмент д, Фиг. 2, имеет четвертую степень осевой симметрии. Это означает, что при вращении повторяющегося фрагмента д, Фиг. 2, вокруг оси симметрии, проходящей через точку Т, для полного совпадения контура его нужно повернуть на угол α, который равняется одной четвертой части полного оборота, то есть . Этим свойством симметрии обеспечиваются одинаковые геометрические свойства структуры в двух направлениях: ОХ и ΟΥ. Структура заполнителя является складчатой, то есть он имеет плоскую развертку в, Фиг. 2, без разрывов и наложений. Заполнитель может быть изготовлен складыванием из тонколистовых материалов: картон, бумага, арамидная бумага типа Nomex, стекло-, угле-, базальтопластики и фольга.
Наличие большого количества пирамидальных элементов обеспечивает повышенную прочность конструкции.
Грани 1 и 4 обеспечивают образование сплошных огибающих поверхностей и, как следствие, повышенную прочность соединения с обшивкой.
Таким образом, данный заполнитель имеет повышенную прочность соединения с обшивкой за счет увеличения площади поверхности граней, лежащих в огибающих поверхностях блока; повышенную прочность заполнителя за счет насыщенности структуры пирамидальными элементами; и изготавливается из цельной заготовки только операциями изгиба по линиям разметки (складыванием) без процедур сборки и склеивания.