СКЛАДЧАТЫЙ ЗАПОЛНИТЕЛЬ МНОГОСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области создания многослойных панелей с легким заполнителем для транспортных средств и строительства.
Известен складчатый заполнитель для многослойной панели со структурой зигзагообразного гофра (Халиулин В.И. Технологические схемы изготовления многослойных конструкций. Казань: Издательство Казанского государственного технического университета им. А.Н.Туполева, 1999, 186 с.) - [1]. Он выполнен из листового материала, имеет рельефную поверхность, составленную плоскими гранями и разворачивающуюся на плоскость без разрывов и наложений. Недостатком такого заполнителя является его низкая жесткость ввиду малого сопротивления граней потере устойчивости при сжатии и сдвиге.
Известен складчатый заполнитель многослойной панели со структурой зигзагообразного гофра (Патент RU №2307739, МПК В32В 3/30, В64С 3/26, B29L 16/00, опубл. 10.10.2007 г., Бюл. №28) - [2]. Для придания большей жесткости на его гранях выполнены рифты.
Недостатком такого заполнителя является недостаточно высокая жесткость вследствие следующих конструктивно-технологических особенностей:
- Рифты, образуемые вытяжкой материала, располагаются ассиметрично относительно плоскостей граней. В результате при некоторых видах нагружения, например сдвиге, вместо увеличения жесткости рифты могут инициировать потерю устойчивости граней.
- Кроме того, в складчатых заполнителях основную долю несущей способности конструкции обеспечивают вертикальные или наклонные ребра. Поэтому наибольший эффект достигается при увеличении жесткости зоны, примыкающей к этим ребрам. В то же время для выполнения рифтов требуется существенная вытяжка материала. Поэтому расположить их в непосредственной близости от ребер с двух сторон технологически весьма сложно.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в увеличении жесткости складчатого заполнителя.
Технический результат достигается тем, что в складчатом заполнителе многослойной панели, образованном плоскими гранями, сопрягающимися по ребрам, новым является то, что по периметру и диагоналям его граней выполнены валики, образованные прошивающими грани швами нитей, совмещенных со связующим, при этом между валиками вдоль ребер имеется зазор не менее высоты валиков.
Сущность полезной модели представлена на фиг.1 - фиг.2, где:
Фиг.1 - известный складчатый заполнитель многослойной панели с рифтами на гранях, где: а) заполнитель; б) развертка заполнителя;
Фиг.2 - заявляемая полезная модель, где: а) складчатый заполнитель многослойной панели; б) развертка заполнителя.
Здесь: 1 - грани складчатого заполнителя, 2 - ребра заполнителя и соответственно их след на развертке, 3 - рифты на гранях, 4 - валики на гранях, образованные прошивающими грани швами нитей, А-А - увеличенный фрагмент сечения грани с рифтом, Б-Б - увеличенный фрагмент сечения грани с валиком, образованным швами нитей, d - расстояние (зазор) между валиками.
На фиг.2а представлен заявляемый складчатый заполнитель многослойной панели. Он имеет рельеф, образованный плоскими гранями 1, сопрягающимися по ребрам 2. Структура заполнителя является складчатой, т.е. он имеет плоскую развертку без разрывов и наложений. По периметру и диагоналям граней выполнены валики 4, образованные прошивающими грани швами нитей, пропитанных полимерным связующим. При этом между валиками вдоль ребер имеется зазор, обеспечивающий процесс складывания заполнителя из плоской заготовки в рельефную конструкцию. Заполнитель может быть изготовлен из тонколистовых материалов: картон, бумага, арамидная бумага типа NOMEX, стекло, угле-, органо-, базальто-пластики или фольга. Валики образованы стекло-, органо- или базальтонитью с пропиткой полимерным связующим.
Складчатая структура заполнителя позволяет на плоской заготовке образовать валики 4 (фиг.2б) путем прошивки нитями на швейной машине. Тип шва выбирается из условий обеспечения нужной высоты валиков: строчкой зигзаг, перекрестной строчкой, комбинированной - продольная строчка и зигзаг и т.п.
Если заготовкой является композитная армирующая стекло-, угле-, органоткань или различные типы бумаг, то ее пропитывают связующим вместе с валиками. Для других типов материалов, например фольги, валики пропитывают на поверхности заготовки отдельно.
На втором этапе одним из известных способов заготовку складывают в рельефную конструкцию (фиг.2а) и после отверждения связующего получают складчатый заполнитель для многослойной панели.
Достоинством заявляемого заполнителя является его высокая жесткость при воздействии на панель нагрузок различного типа (сжимающих, изгибных, сдвигающих и т.п.). Предпосылкой к этому служит то, что валики расположены симметрично по отношению плоскости граней, могут быть близко расположены к ребрам, имеют большую жесткость и момент инерции сечения, что является определяющим при потере устойчивости.
Валики, расположенные в плоскостях обшивок, увеличивают прочность соединения с этими обшивками за счет увеличения площади контакта.
При большой площади поперечного сечения валиков по отношению к толщине граней конструкцию заполнителя можно рассматривать как стержневую - рамную или форменную, несущая способность которых выше пластинчатых в условиях эксплуатации многослойных панелей.
Высокая технологичность конструкции обеспечивается тем, что валики изготавливают в плоском состоянии заготовки, т.е. с использованием стандартного швейного оборудования и технологий.
Повышение жесткости путем усиления граней валиками применимо ко всем типам архитектурных форм складчатых конструкций.