Тришарова панель з армованого пластику

Тришарова панель з армованого пластику, що складається з несучих шарів та з'єднуючих їх між собою тришарових внутрішніх ребер жорсткості, утворених боковими стінками трубчатих елементів 3 нинах, поперечними пластинами із легкого заповнювача з центральним наскрізним отвором кожна, а трубчасті елементи з армованого пластику, проходячи через ці отвори у поперечних пластинах та прилягаючи своїми стінками з обох сторін до зовнішніх поверхонь цих пластин, утворюють тришарові поперечні перегородки. Завдяки введенню в конструкцію тришарової панелі даних поперечних перегородок несуча здатність її підвищується, оскільки, по-перше, з'являються поперечні зв'язки, що підкріплюють несучі шари панелі в напрямку перпендикулярному до поздовжніх ребер жорсткості та, відповідно, сприймають зусилля, що діє на панель у цьому напрямку. Дані поперечні перегородки запобігають складанню у поперечному напрямку панелі її поздовжніх ребер жорсткості, під дією силових зусиль, що діють у даному напрямку. По-друге, наявність даних поперечних перегородок підвищує місцеву стійкість та надійність несучих шарів, так як ці перегородки ділять розташовані між поздовжніми ребрами жорсткості вузькі довгі пластини несучих шарів панелі на пластини з близькими до одиниці відношенням довжин її сторін, що значно підвищує їх стійкість. По-третє, поперечні перегородки підвищують також стійкість і бокових стінок поздовжніх ребер жорсткості панелі, що також сприяє підвищенню несучої здатності панелі. Таким чином, разом із безпосереднім підвищенням несучої здатності тришарової панелі, відбувається вирівнювання її механічних характеристик в обох взаємно перпендикулярних напрямках, що дозволяє розширити область використання даної тришарової панелі та більш повно використовувати несучу здатність матеріалу закладеного в неї. Запропонована тришарова панель проілюстрована на кресленнях, де зображено: Фіг.1 - тришарова панель у зібраному вигляді; Фіг.2 - комплектація оснастки на початковому етапі виробництва панелі. Рядовий поздовжній розтин; Фіг.3 - комплектація оснастки на початковому етапі виробництва панелі. Рядовий поперечний розтин (роз.А-А); Фіг.4 - комплектація оснастки на початковому етапі виробництва панелі. Розтин по поперечній пластині з легкого заповнювача (роз.Б-Б); Фіг.5 - комплектація оснастки на другому етапі виробництва панелі. Рядовий поздовжній розтин; Фіг.6 - комплектація оснастки на другому етапі виробництва панелі. Рядовий поперечний розтин (роз.В-В); Фіг.7 - комплектація оснастки на другому етапі виробництва панелі. Розтин по поперечній пластині з легкого заповнювача (роз.Г-Г); Фіг.8 - комплектація оснастки на третьому етапі виготовлення панелі. Рядовий поздовжній розтин; Фіг.9 - комплектація оснастки на третьому етапі виготовлення панелі. Рядовий поперечний розтин (роз.Д-Д); 56023 4 Фіг.10 - комплектація оснастки на третьому етапі виготовлення панелі. Розтин по поперечній пластині з легкого заповнювача; Фіг.11 - комплектація оснастки на завершальному етапі виготовлення панелі. Рядовий поздовжній розтин; Фіг.12 - комплектація оснастки на завершальному етапі виготовлення панелі. Рядовий поперечний розтин (роз.Ж-Ж); Фіг.13 - комплектація оснастки на завершальному етапі виготовлення панелі. Розтин по поперечній пластині з легкого заповнювача (роз.З-З); Фіг.14 - фрагмент об'ємної корпусної конструкції з армованого пластику, профіль крила. Запропонована тришарова панель з армованого пластику складається з несучих слоїв 1 (Фіг.1), поздовжніх тришарових ребер жорсткості 2 та поперечних тришарових внутрішніх перегородок 3, з'єднуючих зовнішні несучі шари в єдину конструкційну систему. Дані ребра міцності утворені боковими стінками трубчастих елементів 4 з армованого пластику, що знаходяться у внутрішніх порожнинах панелі між розташованими вздовж неї брусками з легкого заповнювача 5. Дані бруски виконані суцільними, такими що йдуть уздовж усієї панелі, з висотою, що рівна відстані між несучими шарами. Вони встановлюються у поперечному напрямку панелі з рівним шагом, близьким до відстані між несучими шарами. Поперечні внутрішні перегородки складаються з, встановлених у внутрішніх порожнинах панелі, поперечних пластин 6 із легкого заповнювача з центральним наскрізним отвором кожна та бокових стінок трубчастих елементів з армованого пластику, що прилягають до зовнішніх поверхонь цих пластин та проходять крізь центральні наскрізні отвори у них. У випадку розташування поперечних пластин з легкого заповнювача одна навпроти іншої у поперечному напрямку панелі, окремі поперечні перетинки утворюють у даній панелі своєрідні неперервні ребра жорсткості. У кінці кінців середній шар даної тришарової панелі являє собою систему взаємно зв'язаних внутрішніх тришарових поздовжніх та поперечних ребер жорсткості з армованого пластику, що значно підвищують характеристики зміщення тришарової панелі в обох напрямках та більш оптимально підкріплюють несучі шари даної тришарової панелі. У якості ілюстрації даної корисної моделі пропонуємо можливий варіант конкретного виготовлення запропонованої тришарової панелі. Дана тришарова панель виготовляється у прес-формі, що складається з двох матриць 1, 2 (Фіг.2), з використанням герметичних рукавів 3, що виготовляються з матеріалів, які мають антигезіонні властивості до синтетичних смол, наприклад, з поліетилену. На першому етапі виготовлення даної тришарової панелі на матрицях 1, 2 формуються несучі шари 4, 5. Після їх полімеризації на один з них за допомогою клеєвої суміші встановлюються з заданим шагом продольні бруски 6 з легкого заповнювача, а також між ними зі своїм 5 заданим шагом половинки поперечних пластин 7 з легкого заповнювача з напівкруглими заглибленнями, що у подальшому, після встановлення відповідних половинок поперечних пластин з такими ж напівкруглими заглибленнями, утворюють наскрізні центральні отвори. Після чого на герметичні рукава одягаються трубчаті елементи 8 з армуючих тканин, що просякнуті зв'язуючим розчином. До того ж трубчаті елементи та герметичні рукава беруться з таким параметром поперечного перетину, що б він був рівний параметру поперечного перетину внутрішньої порожнини панелі, у котрій проводиться їх роздуття, та обмеженої з боків сусідніми поздовжніми брусками з легкого заповнювача, а знизу і зверху несучими шарами. P1=P2 P1= D; P2=2(a+h); де Р1 - периметр поперечного перетину трубчатого елемента та герметичного рукава; Р2 - периметр поперечного перетину внутрішньої порожнини панелі; D - діаметр трубчатого елемента та рукава; а - відстань між поздовжніми брусками з легкого заповнювача (Фіг.3); h - висота брусків з легкого заповнювача (відстань між несучими шарами). По довжині трубчаті елементи та рукава беруться із припуском на огинання бокових поверхонь поперечних пластин. L=5+2nt, де L - довжина трубчатого елемента та герметичного рукава; n - кількість поперечних пластин, що встановлені у одній внутрішній порожнині панелі; t - відстань від напівкруглого заглиблення у половинці поперечної пластини до кута у внутрішній порожнині панелі між поздовжнім бруском з легкого заповнювача та зовнішнім несучим шаром (Фіг.4); В - довжина тришарової панелі. З метою рівномірного розподілу даного допуску довжини трубчатого елементу та герметичного рукава по усіх поперечних пластинах з легкого заповнювача, що встановлені у кожній конкретній внутрішній порожнині панелі, на трубчастому елементі встановлюються мітки 9 (Фіг.2) з шагом, обчисленим за формулою: l=b+2t, де l - шаг між мітками, що встановлені на трубчастому елементі; b - шаг між поперечними пластинами; t - див. вище. На другому етапі виготовлення даної тришарової панелі трубчасті елементи 8 (Фіг.5, Фіг.6, Фіг.7), надіті на герметичні рукави 3, укладаються між поздовжніми брусками з легкого заповнювача, та огинають при цьому бокові поверхні половинок поперечних пластин 7 з легкого заповнювача проходячи крізь напівкруглі заглиблення у них. Причому трубчасті елементи вкладаються у заготовці панелі таким чином, що мітки нанесені на дані трубчасті елементи розташовуються у площинах половинок поперечних пластин. 56023 6 На третьому етапі на вже встановлені половинки поперечних пластин 7 (Фіг.8, Фіг.9, Фіг.10) встановлюються відповідні половинки поперечних пластин 10. Після чого матриці прес-форми, одна 1 з відформованим, заполімеризованим несучим шаром 4, встановленими поздовжніми брусками 6 з легкого заповнювача та поперечними пластинами з легкого заповнювача, що складаються з двох половинок 7, 10 кожна та укладеними незаполімеризованими трубчатими елементами 8, надітими на герметичні рукава 3, а друга 2 з відформованим несучим шаром 5, змикаються. На заключному етапі формування панелі в герметичні рукава 3 (Фіг.11, Фіг.12, Фіг.13) подається під надлишковим тиском повітря, у результаті чого відбувається одночасне роздуття даних герметичних рукавів 3 та трубчатих елементів 8. Завдяки чому трубчаті елементи 8 притискаються до несучих слоїв 4, 5, поздовжніх брусків 6 з легкого заповнювача та поперечних пластин 7, 10 з легкого заповнювача, а після полімеризації пластика трубчастих елементів вони приформовуються до даних елементів панелі. Тоді з герметичних рукавів скидається стиснене повітря, панель дістають з прес-форми. Після чого з панелі видаляються герметичні рукава. Прикладом конкретної реалізації даного рішення в конструкції може слугувати аеродинамічне кермо керування (Фіг.14) з товщиною профілю порядку 100мм та хордою приблизно 350мм, що складається із зовнішньої обшивки та внутрішнього силового набору. Даний набір являє собою взаємопов'язану систему поздовжніх силових елементів - лонжеронів 1, що утворені поздовжніми брусками 2 з легкого заповнювача обформованих боковими стінками трубчастих елементів 3 та поперечних силових елементів - нервюр 4, утворених поперечними пластинами 5 з легкого заповнювача обформованими боковими стінками трубчастих елементів 3. З огляду на відсутність у даній конструкції стрингерів, що підкріплюють зовнішню обшивку, її раціонально виконати тришаровою. Несучі шари 6 даної тришарової обшивки можуть бути виконані зі стеклопластику товщиною 1-2мм на основі поліефірної смоли ПН-609-21М ТУ 6-05-431-78 та склотканини Т-11-ГВС-9 ГОСТ 19170-73, у якості легкого заповнювача 7 даної тришарової обшивки можуть бути використані пінопластові пластини товщиною 4...8мм з пінополівінілхлориду марки ПХВ-1-85 ТУ 6-05-1179-83Е або пінополіуретану марки ППУ-ЗС ТУ 6-05-510980. З пінопластових брусків товщиною 15-20мм цих же марок пінопласту можуть бути виготовлені поперечні пластини 5 та поздовжні бруски 2 внутрішнього силового набору. Трубчаті елементи 3 даного внутрішнього силового набору можуть бути виконані з склопластику товщиною 1-1,5мм на основі поліефірної смолі ПН-609-21М та склотканин або Т-П-ГВС-9, або СЕ-0-1 ТУ 6-11-321-79. Широке застосування даного конструктивнотехнологічного рішення у різних несучих корпусних конструкціях дозволить підвищити ефективність використання армованих пластиків при їх застосуванні. Джерела інформації: 7 1. К.К. Массалабов. Проектирование малотоннажных судов из стеклопластика. Л., Судостроение, 1972. 56023 8 2. М.К. Смирнова, Б.П. Соколов, Я.С. Сидорин, А.П. Иванов. Прочность корпуса судна из стеклопластика. Л., Судостроение, 1965. 3. Авт.Св. СССР №764272, М.Кл. В63В5/24 (прототип). 9 56023 10 11 Комп’ютерна верстка А. Рябко 56023 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601