многослойная деталь

Формула изобретения

МНОГОСЛОЙНАЯ ДЕТАЛЬ, содержащая корпус, образованный несущими слоями из композиционного материала, в концевых частях которого между указанными слоями заформованы металлические пластины, отличающаяся тем, что она снабжена армирующими пластинами, которые заформованы в корпусе встык с металлическими пластинами и выполнены равной с ними толщины, при этом металлические пластины соединены связями в виде штифтов, перпендикулярных к слоям.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области слоистых композиционных материалов и может быть использовано на транспорте в качестве изоляционного крепежного элемента при соединении рельсов.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является многослойная панель из композиционного материала. В концевой части которой между исходным материалом с помощью тонкой клеющей пленки заложены тонкие титановые листы, а вся панель сформована в единое целое.

Недостатком прототипа является то, что в случае изготовления детали из стеклопластика, в основе которого использовано стекловолокно, деталь будет иметь недостаточную прочность при приложении к ней растягивающих ее нагрузок. Это не позволит использовать деталь подобной конструкции в качестве крепежного элемента при соединении рельсов для электротранспорта, где во время эксплуатации возникают большие нагрузки. Причиной недостаточной прочности детали является слабая связь металлических пластин со слоистым материалом. Для повышения прочности детали подобной конструкции необходимо увеличивать количество слоев материала, что ведет к увеличению габаритов детали.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении прочности детали на растяжение-сжатие путем усиления связей металлических пластин со слоистым материалом без увеличения габаритов изделия. Это позволяет использовать заявляемое изобретение в изоляционных высоконагруженных крепежных деталях при соединении рельсов электрических транспортных средств.

Указанная задача в многослойной детали из композиционного материала, содержащей корпус из многослойного композиционного материала и металлические пластины, послойно заформованные в концевых частях корпуса, решается за счет того, что металлические пластины расположены между несущими слоями корпуса и их толщина равна толщине армирующих слоев, при этом в ней выполнены дополнительные связи между металлическими пластинами и прилегающими к ним армирующими слоями в виде штифтов, ориентированных перпендикулярно слоям корпуса и проходящих через металлические пластины.

На фиг.1 изображена концевая часть многослойной детали из композиционного материала; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел I на фиг.2.

Заявляемая многослойная деталь состоит из корпуса 1, сформованного из несущих слоев 2 и армирующих пластин 3. В концевой части корпуса 1 послойно заформованы металлические пластины 4, при этом пластины 4 расположены между несущими слоями 2 и по толщине равны толщине армирующих пластин 3. Там же в концевой части корпуса в сквозном отверстии расположена втулка 5, с помощью которой происходит подсоединение детали, например, к рельсу. В корпусе 1 установлены штифты 6, ориентированные перпендикулярно слоям 2 и пластинам 3 корпуса 1 и проходящие также через металлические пластины 4.

В заявляемом устройстве штифты 6 выполняют также функцию дополнительных связей металлических пластин 4 с прилегающими к ним армирующими пластинами 3 корпуса 1, с которыми они контактируют непосредственно между собой только боковыми торцами, имеющими незначительную площадь, определяемую толщиной армирующих слоев. В заявляемой детали каждая армирующая пластина 3 расположена между двумя несущими слоями 2, которые имеют большую площадь контакта и соответственно, большие связи, возникшие при формовании изделия. Штифты 6 усиливают связь металлических пластин 4 с несущими слоями 2 и через них усиливают связь пластин 4 соответственно с армирующими пластинами 3. Усиление связей металлических пластин 4 со слоями 2 и пластинами 3 корпуса повышает прочность концевой части заявляемой детали из композиционного материала без увеличения габаритов концевой части корпуса за счет наращивания композиционного материала. Таким образом, можно достигнуть потребной прочности детали без увеличения ее габаритов, что особенно важно в случаях ограниченного пространства под крепежные элементы.