Соединения конструкций из стеклопластиков

Соединения конструкций из стеклопластиков 195 [c.195]

СОЕДИНЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ из СТЕКЛОПЛАСТИКОВ, [c.195]

Соединение склейкой находит широкое распространение в различных отраслях в самолето- и вертолетостроении (соединение обшивки с элементами каркаса в силовых узлах, металлические лопасти, трехслойные панели с легкими заполнителями и т. д.) на железнодорожном транспорте (в конструкциях пассажирских и грузовых вагонов, системы водоснабжения, при ремонте тяговых электродвигателей, двигателей внутреннего сгорания, электроаппаратуры) в автомобильной промышленности (склейка кузовов легковых машин из стеклопластиков, приклейка уплотнительных, обивочных и изоляционных материалов, фрикционных накладок, заделка пробоин в бензобаках и т. д.) в судостроении (склейка конструкций из стеклопластиков и др.) в станкостроении (при ремонте металлорежущих станков, производстве сборного режущего мерительного инструмента и различных приспособлений). [c.463]

Одно из важных преимуществ конструкции из стеклопластика — соединение деталей во многих случаях аналогично сварке металлов и осуществляется при помощи основного материала. Главное требование ко всем соединениям заключается в том, чтобы действующие на пластик силы не вызывали его расслоения и отрыва слоев. [c.195]

В книге изложены необходимые для расчета основы напряженно-деформированного состояния и механической надежности, а также методы расчета на прочность и устойчивость конструкций из стеклопластиков и пластмасс сосудов и аппаратов под действием внутреннего и наружного давления фланцевых соединений колонных аппаратов емкостной аппаратуры (горизонтальных и вертикальных, цилиндрических и прямоугольных, подземных емкостей, а также бункеров и силосов) машин и аппаратов (фильтров, сепараторов, центрифуг) трубчатых конструкций (технологических трубопроводов, вентиляционных труб, газоходов). Математически сложные расчеты доведены с использованием ЭЦВМ до простых формул и графиков, а в ряде случаев — до технических решений. [c.4]

Применяются для герметизации судовых конструкций и их соединений, выполненных из стеклопластика и металлов. [c.11]

На рис. 3 и 4 представлены некоторые конструкции прогулочных лодок из стеклопластиков. На рис. 3 представлен типовой моторный катер, в котором один слой стеклопластика образует оболочку и упрочняется рифленым каркасом также из стеклопластика. Деталь, объединяющая в себе основание и стены каюты, надежно связывается как с каркасом, так и с верхней кромкой оболочки. Соединение наружной оболочки с палубой осуществляется с помощью фланцев, снабженных резиновым или металлическим бампером. G противоположной стороны полости основания каркаса заполняются пенопластом для плавучести. [c.240]

Соединения. Сборка деталей из стеклопластиков в общую конструкцию, по существу, сводится либо к склеиванию отдельных [c.250]

Как и при проектировании соединений элементов из металлов, для композиционных материалов вводится понятие запаса прочности. Запас прочности (ЗП) является отношением задающихся в конструкции напряжений к уровню максимальных напряжений, могущих возникнуть в процессе эксплуатации. При проектировании в самолетостроении металлических деталей конструкций ЗП выбирается равным 1,5 по прочностным характеристикам и 1,15 по текучести. Для композиционных материалов, которые практически не проявляют текучести, ЗП определяется только по прочностным показателям. Традиционно для стеклопластиков ЗП выбирается равным 3. В то же время конструкции, имеющие ЗП, равный 2, также применяются, но должны обладать очень высокими качествами, чтобы избежать преждевременного разрушения. Для боро-, арамидных ( Кевлар ) и углепластиков ЗП выбирается равным 1,5 с фактическим запасом выше этого значения на 15 %. [c.387]

Разработка технологии сборки требует внимательного качественного контроля и существенно зависит от выбранного типа соединения, адгезива и подложки так же, как и от условий применения. Использование самонарезающих винтов оказалось полезным для предотвращения расслоения композитов, особенно в условиях циклических или высоких ударных нагрузок. Труды ежегодных технических конференций по композитам являются прекрасным источником современной информации по материалам, разработке и фактическим данным, касающимся применения конструкций из АП. Примером практического применения композитов является отчет об исследованиях по результатам эксплуатации судов из стеклопластиков в ВМС США за 15 лет, описывающий особенности поведения различных деталей конструкций. Кроме того, имеется много технических брошюр, написанных разработчиками основных материалов. Методы разработки путей конструирования и критериев оценки АП все еще развиваются, поскольку в настоящее время оказались доступными новые материалы или их комбинации. Техника конструирования становится 520 [c.520]

Современные методы расчета конструкций, и в частности метод конечных элементов (МКЭ), позволяют с достаточной полнотой учитывать анизотропию материала при расчетах прочности даже довольно сложных конструкций. В качестве примера приведем расчет напряженного состояния соединения оболочки со сферической крышкой, выполненных из стеклопластика (рис. 3.89). [c.240]

За последнее время все чаш,е возникает необходимость соединения деталей изделий не только из древесины, а также из разнородных материалов (пластмассы с пластмассой, пластмассы с металлом и др.). Так как их свойства значительно отличаются от свойств древесных материалов, то для их соединения не могут быть рекомендованы клеи, хорошо склеивающие древесину, а следовательно, и режимы склеивания. За последнее время как в отечественных, так и в зарубежных публикациях появились данные о склеивании как пластмасс между собой, так и пластмасс с металлами [27, 28, 29]. В данной главе нас будет интересовать вопрос применения новых материалов в промышленности, таких как стеклопластики, и связанные с ними способы создания неразъемных соединений в конструкциях из этих материалов. [c.141]

Из основных видов неразъемных соединений — кленки, сварки, пайки, склеивание, приемлемым для соединения таких композиций, как стеклопластик и металл со стеклопластиком, является клепка и склеивание. Однако клепке присущи следующие недостатки неравномерность распределения напряжений в заклепочных швах, что ухудшает усталостные характеристики соединений, неровность внешней поверхности соединений, трудность достижения герметичности, ослабление материала отверстиями и т. д. Клеевые же соединения отличаются следующими характерными особенностями 1) отсутствует необходимость делать отверстия в соединяемых материалах 2) можно соединять детали в очень тонких конструкциях 3) герметичность соединения 4) уменьшение веса изделия 5) гладкость поверхности склеенных деталей 6) равномерность распределения напряжений и повышенный срок службы 7) стойкость против коррозии. В судостроении, например, в настоящее время клеевые соединения металла со стеклопластиком используются [c.141]

Трение в резьбовом соединении крепежных элементов из стеклопластиков приблизительно в 2 раза выше, чем в металлическом. Для снижения трения при завинчивании можно применять смазку, например, кремнийорганической жидкостью. Из-за низкой прочности при кручении указанных крепежных элементов и высокого коэффициента трения в резьбе обеспечение требуемой силы затяжки болтового соединения затруднительно [100]. Это послужило одной из причин ограниченного применения крепежных элементов из ПМ при сборке тяжело нагруженных конструкций. [c.211]

Одним из сложных вопросов конструирования аппаратуры из стеклопластиков является создание разъемных соединений. Естественно, что их конструкция тесным образом связана с технологическими и физико-механическими свойствами материалов, поэтому оптимальный вариант не может быть идентичен традиционному. Однако до настоящего времени не найдены такие оптимальные конструкции, и пока используют традиционные решения. Фланцевое соединение получают посадкой предварительно формованного фланца на конец обечайки с помощью связующего или намоткой фланца совместно с обечайкой. [c.44]

Применяются для герметизации судовых конструкций и их соединений из стеклопластиков и металла, работающих в условиях повышенных давлений. [c.11]

Одним из первых заполнителей в трехслойных конструкциях было дерево—бальза. В настоящее время применяются заполнители из пенопластов, сотовые заполнители из стеклопластика, гетинакса, текстолита или алюминиевой фольги. Соединение внешних слоев с неметаллическими сотовыми заполнителями осуществляется при помощи клея. Для соединения металлических сотов с внешними металлическими листами применяются клей [c.221]

Для пластмассовых деталей, за исключением тех, которые выполнены из армированных пластиков, этот тип соединения малопригоден. Такое соединение увеличивает вес конструкции и не стойко к коррозии. Его чаще применяют при соединении пластмассовых деталей с металлическими и особенно тогда, когда требуется, чтобы соединение было неэлектропроводным [1 ] (рис. I). На рис. I, а показано соединение алюминиевой и стальной деталей с плитой из слоистого стеклопластика, на рис. 1,6 — соединение стальной и алюминиевой деталей внахлестку, на рис. 1, в — соединение двух стальных угольников, изолированное деталями из слоистых стеклопластиков. Для соединения использованы [c.143]

Крепежные элементы. Болты, которые удовлетворили бы всем требованиям конструктора, не выпускаются ни одним из производителей. При выборе крепежных элементов учитывают создаваемую ими силу предварительного сл атия соединяемых деталей, их массу, выступ головки над поверхностью детали, достигаемую прочность соединения, условия окружающей среды при эксплуатации соединения, стоимость и другие факторы. Для максимальной реализации свойств ПМ в изделии в общем случае рекомендуют использовать специальные болты, отличающиеся от болтов для металлов как конструкцией, так и материалом. Для соединения деталей из стеклопластиков, а именно с них началось развитие механического крепления деталей из ПКМ, применяют стандартные болты из сплавов алюминия, углеродистой стали, меди и ее сплавов, а для тяжело нагруженных соединений — болты из легированной стали (например, марки ЗОХГСА). Для повышения коррозионной устойчивости стальной крепеж иногда покрывают кадмием, цинком, никелем или хромом [91]. [c.192]

Самонарезающие и формующие винты для соединения деталей из стеклопластиков изготовляют из качественных малоуглеродистых сталей с последующей цементацией и закалкой. Характерным для них является наличие резьбовых участков повышенной твердости. Низкие теплопроводность и ТКЛР титановых сплавов делает их пригодными для изготовления крепежных элементов, используемых в конструкциях, когда должны сохраняться зазоры при перепаде рабочих температур [91]. Низкая плотность (на 40 % ниже, чем стали) и высокая прочность при срезе титановых сплавов способствовала распространению крепежных элементов из них в производстве летательных аппаратов. Титановые самонарезывающие винты, на которые дополнительно был нанесен клей, применены в конструкции крыла из термопластичного КМ ракеты Tomahawk (США) [35]. Титановые винты хорошо работают при контакте с различными агрессивными средами. [c.266]

Характерный пример применения стеклопластиков в основной конструкции — легкий четырехместный самолет Уиндекер Игл с полетной массой 1540 кг. Управления гражданской авиации. Практически вся конструкция — фюзеляж, крыло и хвостовое оперение — выполнены из стеклопластика. Эта конструкция, обеспечившая минимум проблем, обычно возникающих при соединении в единое целое разнородных материалов, должна обладать отличными усталостными характеристиками наряду с уже продемонстрированными высокими летными качествами. Некоторые из этих качеств обусловлены сопутствующими эффектами применения композиционных материалов. R частности, высокая радиопрозрач- [c.47]

Впервые пластики, упрочненные стеклом, были применены для изготовления фюзеляжа самолета ВТ-15 — одномоторного, маловысотного моноплана, сконструированного, изготовленного и испытанного в 1943 г. в лаборатории ВВС США. Первый полет самолета состоялся в марте 1944 г. По своим прочностным и массовым характеристикам этот фюзеляж со слоистой структурой, выполненной на основе бальсовой древесины, превосходил на 50% аналогичную конструкцию из алюминия. В то н е самое время ВВС США сконструировали и изготовили крыло для Североамериканского самолета АТ-6 — также одномоторного маловысотного моноплана. В конструкции этого крыла слоистой структуры облицовка была изготовлена из стеклопластика, а в качестве заполнителя был выбран ячеистый ацетат целлюлозы. Через 25 лет в 1968 г. впервые поднялся в воздух 4-местный самолет Игл фирмы Winde keг, который имел конструкцию, на 80% состоящую из стеклопластика. В конструкции крыла были использованы пять поперечных перегородок, связанных металлическими фитинговыми соединениями с его поверхностью. Улучшенные [c.491]

В целях уменьп1ения амплитуд колебаний применен контур жесткости из дешевого материала в виде железобетонных блоков, соединенных между собой специальными шпильками. Блоки жесткости изготовлялись из бетона М500 с крупностью щебеночного наполнителя, не превышающей 20 мм, в специальной силовой металлической форме. В качестве несущей арматуры применена немагнитная сталь ЭИ696 и горячекатаная сталь периодического профиля класса A-III. Каждый стержень рабочей арматуры предварительно напрягается при помощи специального натяжного устройства усилием в 3 т. Распределительная арматура — из стали класса A-I. Конструкция блоков позволяет в определенных пределах изменять их жесткость. Изменение жесткости блоков и таким образом регулирование частоты собственных колебаний конструкции достигается путем натяжения предусмотренных для этой цели труб жесткости. Совместность работы индуктора в несущем элементе из стеклопластика и блоков обеспечивается шпильками крепления витков индуктора 6 и стягивающими шпильками 5, предварительное натяжение которых позволяет определить оптимальный режим работы индуктора и конструкции в целом. При помещении [c.216]

На рис. 32 показан супермаховик, где растяжимый , обод из стеклопластика поддержв ется центром, имеющим гибкий элемент на периферии в виде лепестков, охватывающих обод. При растяжении обода лепестки стремятся быть постоянно прижатыми к нему. Есть много других способов и конструкций выполнения гибких элементов растяжимых маховиков, но суть их сводится также к упругим деформациям центра. Попытки применения раздвижного центра не привели к цели, так как при, столь высокой угловой скорости и нагрузках подвижные механические соединения работают очень ненадежно. [c.121]

ПО конструкции панелей (ширина Ь = 1615 мм, толщина обшивки h = 1,7 мм, число стрингеров Т-образной формы п — 8, шаг между стрингерами 200 мм). Поперечный набор оболочки состоял из четырех шпангоутов, два из которых, торцевых, были выполнены из стеклопластика на связующем ЭФ32-301, а два других, промежуточных, — из сплава Д16АТ. Соединение обшивки с торцевыми шпангоутами осуществлялось с помощью фитингов из стеклопластика на связующем ЭФ32-301, а соединение промежуточных шпангоутов с обшивкой — металлическими фитингами из сплава АК8-2. Фитинги заклепками крепились к шпангоутам и к обшивке. [c.345]

Конструкция болтового соединения трехслойных панелей из стеклопластика, нашедших применение при сооружении бескаркасных радарных куполов, с помо-шью цельного фланца, приклеенного к обшивке панели, приведена на рис. 5.64. [c.206]

В первом случае соединению подвергаются преимущественно детали из реактоп-ластов, армированных главным образом стеклянными волокнами. Развитие способа началось с момента расширения применения полиэфирных и эпоксидных стеклопластиков в производстве крупногабаритных изделий сложной формы элементов корпусов судов, средств спасения на воде, цистерн, контейнеров, оболочек и т. п. Желание выполнять сборку при отсутствии точной подгонки крупногабаритных элементов конструкции и без приложения большого давления привело в начале 60-х гг. прошлого века к появлению рассматриваемых неразъемных соединений. Развитию метода способствовало хорошее освоение к тому времени технологии контактного формования деталей из стеклопластиков и намотки. В настоящее время он распространился и на изделия из других типов ПКМ. [c.542]

Поскольку формованые соединения применяют главным образом при сборке изделий из стеклопластиков, то для изготовления накладок (нриформовочной массы) используют композиции, содержащие стеклянное волокно. Вместе с тем при сборке конструкций из углепластиков нашли применение накладки на основе углеродных лент [10]. [c.553]

Важнейшим вопросом является выполнение качественного монтажа конструкций из бипластмасс. Способы соединения отдельных элементов — фланцевые с прокладкой из химически стойкой резины или сваркой встык. Вертикальные части газоходов и венттруб лучше соединять враструб. При больших диаметрах целесообразно при соединении встык производить накладку полосок пластиката на свариваемые плоскости и в дальнейшем это место усиливать стеклопластиком. [c.178]

После изготовления отдельные части контейнера свозят в одно место для последующей сборки. Критической операцией сборки является соединение панелей стеклопластик—фанера с металлическим каркасом. Типичный способ соединения панели с прессованным алюминиевым каркасом — клепка. Связанные с клепкой сверления в конструкции могут вызвать нарушение герметичности этого можно избежать, применяя клепку и проклеивание, т. е. клееклепаные соединения. Края каркаса — литые углы, вертикали, ригели и подрамники в большинстве случаев изготовляют из стали и часто сваривают вместе в одно целое. Подобным же образом связывают составляющие конструкции пола и потолка контейнера. В местах соединения разнородных материалов применяют заполнители — жидкие или в виде тесьмы. Там, где требуется изоляция, используют специальные замазки. [c.217]

Так, находят внедрение в нефтегазовой отрасли клеевые соединения стальных труб и труб из полимерных материалов (поливинилхлорида, стеклопластиков, бипластмасс) разработаны конструкции раструбных и муфтовых соединений [2, 3, 64]. [c.97]

Полимерные заклепки [46] эффективны в соединениях, где особенно необходимо снизить стоимость сборки или уменьщить массу конструкции, повысить коррозионную стойкость, обеспечить гальваническую совместимость с материалом деталей, исключить токопроводящие элементы, а также в соединениях хрупких ПМ, разрущающихся при расклепывании металлических заклепок. Однако заклепки из ПМ нельзя вводить в соединения, работающие при высоких механических нагрузках [9, 47]. При изготовлении крепежных элементов, в том числе заклепок, имеющих головки из ПКМ, проблемой является обеспечение непрерывности волокон в головке с достижением прочности, адекватной прочности соединяемого материала. Пока путей решения этой проблемы не найдено. Кроме того, полимерные заклепки не могут создать больших стягивающих детали усилий, что негативно отражается на прочности соединения. Заклепки, конструкция которых приведена на рис. 5.25, пытались изготовить из эпоксидного стеклопластика и полиимидного углепластика [35]. В качестве преимуществ их перед металлическими заклепками отметили хорошую совместимость с ПКМ, низкую массу и низкую стоимость, хотя в последнем можно усомниться. В качестве недостатка указали на низкую прочность клеевого соединения, удерживающего две части заклепки, очевидно при работе на отрыв головок. [c.160]

Испытания стеклопластиков при охлаждении проводят, если нет специальных криокамер, с помощью простых устройств на обычных машинах. Образец крепят в захватах (рис. 5), которые по способу его зажима аналогичны приспособлению для исследований материалов в комнатных условиях. Изменения, внесенные в конструкцию этих захватов, направлены главным образом на уменьшение их теплоемкости за счет сокращения габаритов и применения менее теплопроводного металла (сталь Х18Н9Т). Захваты своими резьбовыми концами ввертывают в дополнительные тяги, соединенные через шаровые опоры с машиной. Ванна для охлаждающей смеси состоит из двух металлических (латунь, медь, нержавеющая сталь) стаканов разного диаметра, вставленных один в другой с теплоизоляцией между стенками (хлопчатобумажная или стеклянная вата, войлок, асбест и т. п.). [c.10]

Другой возможностью создания стеклопластика с почти изотропными свойствами является соединение слоев по три с направлениями ориентировки, отличающимися на 120°. При изготовлении из стеклоткани квадратного переплетения такая конструкция не имеет преимуществ в сравнении с рассмотренной выше диагональной. Однако при изготовлении из однонашрав- ленных слоев (стеклошпон) она является рациональной. [c.17]

Экспериментальные данные показалп, что конструктивное решение стыка в первом фрагменте (см. рис. 32,/) не удовлетворяет эксплуатационным требованиям. Во втором фрагменте (см. рис. 32,//) распределение температуры по поверхности стыка и панели достаточно равномерное и удовлетворяет нормам прп относительной влажности внутреннего воздуха до 67%, причем в варианте а стык с бакелизированной фанерой обладает более высокими теплозащитными качествами, чем стык без фанеры. Несмотря на некоторые эстетические недостатки (уголки стыков выступают на наружной и внутренней поверхностях), алюминиевые панели, утепленные пенопластом, просты и удобны в монтаже. Положение древесноволокнистой плиты в третьем фрагменте стыка (см. рис. 32,111) практически на его теплотехнический режим не влияет. Конструктивное решение стыка с применением прокладки из ДВП толщинои 0,025 м с точки зрения теплотехники нерационально. Конструкция стыка в четвертом фрагменте панели (см. рис. 32,/У) с применением прокладки из ПХВ толщиной 56 мм и стеклопластика с точки зрения теплоте ническнх характеристик удовлетворительна. такими стыками могут быть использованы в помеш -ях с относительной влажностью воздуха до /о, ковые соединения — рекомендованы в наружных сте [c.132]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...