Технологічна лінія для виготовлення композитного спірально армованого наповнювача з елементами трансверсального посилення

Реферат: Технологічна лінія для виготовлення композиційного спірально армованого наповнювача з елементами трансверсального посилення, яка включає шпулярник з бобінами армуючого матеріалу, пристрій натягу основної арматури, вузол просочення і віджиму сполучного, комбіновану дюзу, обмотувальник та вузол намотування готової спірально армованої арматури, причому в лінію на ділянці від комбінованої дюзи до вузла намотування готового спірально армованого наповнювача вбудована система розтискних напрямних роликів, конвеєрний механізм петлеутворення, а як обмотувальник використовується човниковий обмотувальник, що складається з с-подібної планшайби з напрямної, по якій рухається с-подібний човник, на якому розміщені бобіни з обмотувальним матеріалом і механізм натягу і розкладки, при цьому планшайба може міняти положення по відношенню до лінії горизонту від вертикального до горизонтального, переміщатися вверх, вниз, обертатися навколо опорного механізму, змінюючи положення прорізі, та весь механізм обмотувальника має можливість переміщатися по лінії руху основної арматури. UA 88930 U (12) UA 88930 U UA 88930 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель стосується технологічних комплексів для виготовлення спірально армованих наповнювачів для напівфабрикатів, виробів з полімерних композиційних матеріалів (ПКМ), які можуть бути отримані методами викладки і намотування, і може бути використана для отримання довгомірних виробів у машинобудівній, авіаційній, нафтовій промисловості. Відома технологічна лінія для виготовлення композитної арматури за патентом РФ № 2287646 (опубл. 20.11.2006 p.), яка включає шпулярник з бобінами ровінгу, компенсаційний пристрій, камеру відпалу, просочувальну ванну з натяжним пристроєм, віджимний пристрій, формувальний вузол, пристрій поперечного намотування з одною намотувальною котушкою, полімеризаційні камери, вузли змотування, різання арматури і тягнучий пристрій, причому формувальний вузол виконаний у вигляді матриці з поздовжніми каналами, яка встановлена безпосередньо перед зоною поперечного намотування на відстані від точки намотування обплітальної нитки, рівній 1-10 d, де d - діаметр арматури. Дане обладнання призначене для випуску композитної арматури з однозахідною спіральною арматурою. Недоліком даної технологічної лінії разом з тим, що вона орієнтована на випуск затверділого наповнювача, є також те, що при підвищенні продуктивності процесу зростають обороти обмотувальника з обмотувальною котушкою, що призводить до провисання обмотуючого джгута в ніттетракті, і, як наслідок, до заплутування і обриву джгута. Відома технологічна лінія для виготовлення неметалевої арматури (Фролов Н.Л. Стеклопластиковая арматура и стеклобетонные конструкции, Москва, Стройиздат, 1980 г., - С. 20-24), яка включає шпулярник з бобінами ровінгу, компенсаційний пристрій, камеру відпалу, просочувальну ванну з натяжним пристроєм, віджимний пристрій, формувальний вузол, пристрій спіральної намотки, полімеризаційні камери, тягнучий пристрій, вузли різання і змотування. Недоліком даного рішення є складність і недостатньо висока продуктивність лінії, а також неможливість отримання композитного армованого наповнювача для напівфабрикатів виробів з ПКМ. Найбільш близьким рішенням з рівня техніки за технічною суттю є технологічна лінія для виготовлення спірально армованого наповнювача (Фрегер Г.Е. Механика спирально анизотропных сред: Монография/ Г.Е. Фрегер, Д.Г. Фрегер; СНУ им. В. Даля. - Луганск: издательство СНУ им. В. Даля, 2002-319 с. 269) Ця лінія складається з шпулярника, пристрою натягу основної арматури, вузла просочення і віджиму сполучного, комбінованої дюзи, аксіального обмотувальника, який складається з бобін допоміжного матеріалу і натягувача допоміжної арматури, і вузла намотування готової спірально армованої арматури. Запропонована лінія досить проста і має високу продуктивність при збереженні основних технологічних параметрів, а саме-натягу обмотування арматури і кроку обмотки. Однак, технологічний процес виготовлення спірально армованого наповнювача на запропонованій технологічній лінії не передбачає можливості створення елементів трансверсального посилення, що в подальшому призводить до необхідності введення додаткових технологічних операцій при виготовленні напівфабрикатів для створення композитних виробів. В основу корисної моделі поставлено задачу створення технологічної лінії, в якій одночасно зі створенням спірально армованого наповнювача передбачена можливість формування елементів трансверсального посилення як з частини основного матеріалу, так і з допоміжної арматури. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій технологічній лінії, яка складається з шпулярника, пристрою натягу основної арматури, вузла просочення і віджиму сполучного, комбінованої дюзи, аксіального обмотувальника і вузла намотування готової спірально армованої арматури, на ділянці від комбінованої дюзи до вузла намотування готового спірально армованого наповнювача розміщена система розтискних напрямних роликів і конвеєрний механізм петлеутворення з можливістю спіральної закрутки петлі, а як обмотувальник використовується човниковий обмотувальник, що складається з с-подібної планшайби з напрямною, по якій рухається с-подібний човник з бобінами обмотувального матеріалу і механізмом натягу і розкладки, при цьому планшайба може міняти положення по відношенню до лінії горизонту від вертикального до горизонтального, переміщатися вверх, вниз, і обертатися навколо опорного механізму, змінюючи положення прорізі. Крім того весь механізм обмотувальника має можливість переміщатися по лінії руху основної арматури. Завдяки наявності вище визначених механізмів автоматична лінія має змогу формувати елементи трансверсального посилення в спірально армованому наповнювачі при збереженні високої продуктивності автоматичної лінії. 1 UA 88930 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 На фіг. 1 показана схема технологічної лінії для виготовлення композитного спірально армованого наповнювача з елементами трансверсального посилення. На фіг. 2 показаний варіант спірально армованого наповнювача з елементами трансверсального посилення у вигляді закручених петель, розташованих на відстані L і довжиною Н. На фіг. 3 показаний варіант спірально армованого наповнювача з елементами трансверсального посилення у вигляді петель, оповитих по спіралі допоміжним матеріалом, розташованих на відстані L і довжиною Н. Технологічна лінія для виготовлення композитного спірально армованого наповнювача з елементами трансверсального посилення (фіг. 1) складається з послідовно встановлених шпулярника з бобінами армуючого матеріалу 1, пристрою натягу основної арматури 2, вузла просочення і віджиму сполучного 3, комбінованої дюзи 4, системи направляючих розтискних роликів 7, які дозволяють пропускати робочі поверхні щогл, що формують петлі (на фіг 1. показана умовно однією парою роликів), обмотувальника човникового типу 8, вузла намотування готової спірально армованої арматури 9, у лінію також вбудований конвеєрний механізм 5, що дозволяє вводити в джгут основного матеріалу на ділянці від комбінованої дюзи до першого каскаду розтискних напрямних роликів робочу поверхню щогл, що формують петлі з подальшим їх переміщенням до зони формування петель, формувати петлі, у разі необхідності здійснювати їх закручення або обмотку допоміжним матеріалом і здійснювати вивід робочих поверхонь щогл, що формують петлі з петель. Технологічна лінія для виготовлення композитного спірально армованого наповнювача з елементами трансверсального посилення працює таким чином. Ровінги зі скляних, органічних, вуглецевих або інших волокон змотуються з бобін, які розміщені на шпулярнику 1, проходять через механізм натягу 2, просочуються сполучною і проходять віджим надлишків сполучного у вузлі просочення і віджимання 3, далі потрапляють у комбіновану дюзу 4, де розміщуються в джгуті необхідним чином, при цьому та частина, яка бере участь в утворенні елементів трансверсального посилення, виводиться окремо від основного джгута на значній відстані вгорі таким чином, щоб забезпечити можливість введення робочої поверхні щогли 6 конвеєрного механізму 5. При цьому швидкість руху конвеєрного механізму відповідає швидкості руху джгута основної арматури. Потім джгут з введеним робочим органом щогли проходить розтискні ролики і потрапляє в зону обмотки, де в наслідок синхронізації обертання човника з рухом щогли проходить крізь прорізь в обмотувальному механізмі і здійснює вертикальне переміщення, формуючи петлю, а в разі потреби, і закручує отриману петлю, отримуючи структуру показану на Фіг. 2. Потім щогла, що формує петлю, виходить з джгута і отриманий армуючий матеріал намотується на приймальну бобіну вузла намотування готової спірально армованої арматури 9. У разі виготовлення спірально армованого наповнювача з елементами трансверсального посилення у вигляді петель, оповитих по спіралі допоміжним матеріалом (фіг. 3) технологічна лінія працює до моменту досягнення щогл, що формують петлі обмотувальника ідентично попередній послідовності з тією лише різницею, що петля оформляється до обмотувальника, при цьому планшайба обмотувальника розміщується так, щоб прорізь у ній була вертикально внизу, після утворення петлі обмотувальник розгортається до горизонтального положення, здійснюючи одночасно обмотку матеріалу петлі, піднімаючись вгору до досягнення необхідної висоти, яка визначається висотою Н, потім опускається вниз, при цьому прорізь у планшайбі провертається в напрямку обертання човника до положення, яке збігається з лінією основного джгута за петлею, і площина обмотувальника повертається до вертикальної. У процесі здійснення спіральної обмотки петлі весь механізм обмотувальника переміщається в напрямку руху основної арматури зі швидкістю, яка дорівнює швидкості руху щогл, що формують петлі, і основної арматури, дане переміщення компенсується до початку наступного циклу обмотки петлі. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Технологічна лінія для виготовлення композиційного спірально армованого наповнювача з елементами трансверсального посилення, яка містить шпулярник з бобінами армуючого матеріалу, пристрій натягу основної арматури, вузол просочення і віджиму сполучного, комбіновану дюзу, обмотувальник та вузол намотування готової спірально армованої арматури, яка відрізняється тим, що в лінію на ділянці від комбінованої дюзи до вузла намотування готового спірально армованого наповнювача вбудована система розтискних напрямних роликів, конвеєрний механізм петлеутворення, а як обмотувальник використовується човниковий обмотувальник, що складається з с-подібної планшайби з напрямної, по якій рухається с 2 UA 88930 U 5 подібний човник, на якому розміщені бобіни з обмотувальним матеріалом і механізм натягу і розкладки, при цьому планшайба може міняти положення по відношенню до лінії горизонту від вертикального до горизонтального, переміщатися вверх, вниз, обертатися навколо опорного механізму, змінюючи положення прорізі, та весь механізм обмотувальника має можливість переміщатися по лінії руху основної арматури. 3 UA 88930 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4