Новый подход к технологии изготовления длинномерных полых изделий из волокнистых полимерных композиционных материалов

Проведен анализ основных типов оправок, применяемых для изготовления полых изделий из волокнистых полимерных композиционных материалов (ВПКМ) методом намотки на оправку. Рассмотрена проблема технологии изготовления длинномерных полых изделий из ВПКМ методом намотки на неразборную оправку. Предложен и отработан новый подход к технологии изготовления длинномерных изделий из ВПКМ на неразборной оправке многократного использования, выполненной в виде стальной бесшовной холоднодеформированной трубы обычной точности и без специальной обработки контактируемой поверхности. Показано, что применение разработанной технологии позволяет повысить качество и экономическую эффективность изделий данного типа. По этой технологии изготовлена и испытана экспериментальная партия длинномерных труб из углепластика КМУ-4Л длиной 3200 мм с наружным и внутренним диаметром 42 и 32 мм соответственно. Предложенный подход может быть использован при изготовлении из ВПКМ не только полых длинномерных стержней, но и полых полукольцевых элементов, также отформованных на неразборной оправке обычной точности.

Литература

[1] Михайлин Ю.А. Волокнистые полимерные композиционные материалы в технике. Санкт-Петербург, Научные основы и технологии, 2013. 720 с.

[2] Аккуратов И.Л., Алямовский А.И., Давыдов Д.А. и др. Опыт разработки и изготовления корпусных элементов оптико-электронного модуля космического аппарата из композиционных материалов. Космическая техника и технологии, 2014, № 1, с. 92–100.

[3] Биткин В.Е., Жидкова О.Г., Комаров В.А. Выбор материалов для изготовления размеростабильных несущих конструкций. Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2018, т. 17, № 1, с. 100–117, doi: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2018-17-1-100-117

[4] Комков М.А., Тарасов В.А. Технология намотки композитных конструкций ракет и средств поражения. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 431 с.

[5] Попов Н.Н., Филонов А.С., Донцов Г.А. и др. Конструкционные материалы оптических модулей аппаратов дистанционного зондирования Земли. Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, 2012, № 5, с. 101–105.

[6] Гуняев Г.М., Сорина Т.Г., Хорошилова И.П. и др. Конструкционные эпоксидные углепластики. Авиационная промышленность, 1984, № 12, с. 41–45.

[7] Казаков И.А. Разработка технологии непрерывного формования осесимметричных композитных изделий методом пултрузии. Дис. … канд. техн. наук. Москва, МГТУ СТАНКИН, 2016. 186 с.

[8] Цыплаков О.Г. Научные основы технологии композиционно-волокнистых материалов. Ч. 1. Пермское кн. изд-во, 1974. 317 с.

[9] Сурков А.А., Коноплин А.Ю. Анализ видов оправок используемых при изготовлении полых деталей машин из полимерных композиционных материалов. Новые материалы и технологии в машиностроении, 2019, № 29, с. 100–103.

[10] Саяпин С.Н., Евтов В.Д., Битушан Е.И. и др. Способ изготовления полых изделий из композиционных материалов. Патент СССР 1666336. Заявл. 27.07.1988, опубл. 30.07.1991.

[11] Саяпин С.Н. Анализ и синтез раскрываемых на орбите прецизионных крупногабаритных механизмов и конструкций космических радиотелескопов лепесткового типа. Дис. … д-ра техн. наук. Москва, ИМАШ РАН, 2003. 446 с.

[12] ГОСТ 19907–2015. Ткани электроизоляционные из стеклянных крученых комплексных нитей. Москва, Стандартинформ, 2015. 9 с.

[13] ГОСТ 5937–81. Ленты электроизоляционные из стеклянных крученых комплексных нитей. Технические условия. Москва, Издательство стандартов, 2002. 7 с.

[14] ГОСТ 28006–88. Лента углеродная конструкционная. Технические условия. Москва, Издательство стандартов, 1989. 14 с.

[15] Хитров В.В., Катаржнов О.И. Технологически е способы повышения несущей способности сжимаемых стержней из композитов. Механика композитных материалов, 1985, № 2, с. 316–322.