СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОЛОЧЕЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
METHOD OF PRODUCING SHELL-TYPE STRUCTURES FROM COMPOSITE MATERIALS

Изобретение относится к технологии изготовления оболочечных конструкций из композиционных материалов методом намотки и может быть использовано в авиастроении, химическом машиностроении и других областях техники.
Известен способ изготовления оболочечной конструкции из композиционных материалов со шпангоутами (см. патент RU №2174467). Способ изготовления заключается в том, что на оправку наматывают оболочку жгутами или лентами, пропитанными связующим, производят режим полимеризации связующего. В местах установки шпангоутов растачивают проточки и в них производят установку шпангоутов, выполненных из отдельных сегментов. Выполняют примотку шпангоутов жгутом, пропитанным связующим, с повторной полимеризацией связующего.
Недостатком такого способа изготовления является применение двух режимов полимеризации связующего и растачивание проточек, вследствие чего ухудшаются не только физико-механические характеристики конструкции, но и усложняется технологический процесс. Выполнение шпангоутов из отдельных сегментов также усложняет технологию изготовления изделия.
Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение технологии изготовления, а также повышение надежности получаемой конструкции.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления оболочечной конструкции из композиционных материалов с размещенными на ней металлическими шпангоутами, включающем намотку на оправку жгутов или лент, пропитанных связующим, и установку шпангоутов, намотку производят до получения посадочного диаметра шпангоутов, разрезают шпангоуты, концы их растягивают и протягивают разрезанные шпангоуты на неполимеризованную оболочку до мест их установки, закрепляют на оболочке винтами или дюбелями, производят дальнейшую намотку оболочки с одновременной примоткой шпангоутов до получения заданного диаметра, и после полимеризации связующего концы шпангоутов соединяют планками.
На фиг.1 представлены оправка и неполимеризованная оболочечная конструкция из композиционных материалов, намотанная до посадочного диаметра шпангоутов.
На фиг.2 показан неразрезанный металлический шпангоут.
На фиг.3 показан разрезанный металлический шпангоут.
На фиг.4 показана установка разрезанных шпангоутов.
На фиг.5 показано закрепление шпангоута на неполимеризованной оболочке винтами или дюбелями.
На фиг.6 представлена неполимеризованная оболочечная конструкция с одновременной примоткой шпангоутов до получения заданного диаметра оболочечной конструкции.
На фиг.7 представлена полимеризованная оболочечная конструкция с размещенными на ней металлическими шпангоутами.
На фиг.8 показано соединение концов разрезанных шпангоутов.
На фиг. показаны следующие позиции:
1 - оправка;
2 - часть неполимеризованной оболочечной конструкции;
3 - металлические шпангоуты неразрезанные;
4 - металлические шпангоуты разрезанные;
5 - винты или дюбели;
6 - часть неполимеризованной оболочечной конструкции с примотанными шпангоутами;
7 - полимеризованная оболочечная конструкция;
8 - планка.
Способ осуществляют следующим образом.
На оправку 1 производят намотку оболочечной конструкции 2 жгутом или лентой, пропитанной связующим, до получения посадочного диаметра шпангоутов 4 (см. фиг.1). На шпангоутах 3 делают разрезы (см. фиг.2 и фиг.3). Разрезанные концы шпангоутов 4 растягивают в пределах упругости материала и протягивают на оболочечную конструкцию 2 в зону их установки (см. фиг.4). Шпангоут 4 закрепляют на неполимеризованной оболочечной конструкции 2 винтами или дюбелями 5 (см. фиг.5). Производят дальнейшую намотку оболочечной конструкции 2 с одновременной примоткой шпангоутов 4 (см. фиг.6). Проводят режим полимеризации связующего, в результате получают полимеризованную оболочечную конструкцию 7 с размещенными на ней металлическими шпангоутами 4. Разрезанные концы шпангоута 4 соединяют планкой 8.
Использование изобретения позволяет обеспечить надежное скрепление металлического шпангоута с оболочечной конструкцией из КМ.