ячеистый заполнитель для плоских и кривых многослойных панелей

Формула изобретения

Ячеистый заполнитель для плоских и кривых многослойных панелей, имеющий полые выступы с усеченными вершинами, направленные в смежных рядах в противоположные стороны относительно плоскости, проходящей через их основания, причем на основаниях усеченных вершин выполнены отверстия для соединения с наружными слоями панели, отличающийся тем, что выступы ячеистой структуры выполнены пирамидальными, боковые грани которых срезаны с образованием отверстий ромбовидной формы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к плоским и кривым трехслойным панелям с ячеистым заполнителем и может быть использовано в качестве конструкционного материала при изготовлении рефлекторов зеркальных антенн, различных оболочек и поверхностей двойной кривизны в самолетостроении, судостроении и строительстве.

Известны конструкции сотовых заполнителей с различными формами ячеек [1]

Данные конструкции имеют возможность деформации из плоского состояния только в одном направлении и на небольшую величину, без окончательного искажения составных частей. При этом конструкция находится в напряженном состоянии и способна удерживать заданное положение только при сохранении приложенной извне силы, что в дальнейшем значительно влияет на точность поверхности собранной панели.

Сотовым заполнителям заданную фиксированную форму однонаправленной или двойной кривизны придают при изготовлении или механической обработкой готовых сот.

Кроме того, возможно мозаичное выклеивание кривых поверхностей небольшими участками плоских заготовок из сотового заполнителя.

Наиболее близким аналогом является ячеистый заполнитель для плоских и кривых многослойных панелей, имеющий полые выступы с усеченными вершинами, направленные в смежных рядах в противоположные стороны относительно плоскости, проходящей через их основания, причем на основаниях усеченных вершин выполнены отверстия для соединения с наружными панелями [2]

Невозможность значительной деформации листа по кривой поверхности обшивки и фиксации кривой поверхности без сохранения приложенной извне силы, а также возникновение при изгибе внутренних напряжений, не позволяет получать многослойные конструкции с поверхностями различной кривизны без остаточных напряжений.

Задача изобретения получение многослойных конструкций с поверхностями различной кривизны без остаточных напряжений и повышение возможностей деформации заполнителя и точности кривой поверхности панели.

Технический результат достигается тем, что выступы ячеистой структуры выполнены пирамидальными, боковые грани которых срезаны с образованием отверстий ромбовидной формы.

На фиг.1 представлена трехслойная панель двойной кривизны с ячеистым заполнителем, аксонометрия; на фиг.2 ячеистый заполнитель, плоская заготовка, вид сверху, без верхней обшивки; на фиг.3 то же, вид А с обшивками; на фиг.4 схема клеевого соединения обшивки панели с усеченной вершиной пирамидального выступа заполнителя.

Трехслойная ячеистая панель содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 несущие обшивки двойной кривизны, ячеистый заполнитель 3, имеющий полые пирамидальные выступы 4. Усеченные вершины 5 выступов, вступающие в контакт с обшивками, расположены рядами через шаг t и в смежных рядах направлены в противоположные стороны относительно плоскости mn, проходящей через основания пирамидальных выступов. Боковые ребра пирамидальных выступов срезаны и на их месте в заполнителе из треугольных срезов, соединенных основаниями, образовались отверстия 6 ромбовидной формы.

Оставшиеся после среза боковые грани 7 являются опорами усеченных вершин и опираются на площадки 8, лежащие в плоскости mn.

На вершинах 5 выполнены отверстия 9 для формирования надежного соединения с наружными слоями панели.

Панель любой кривизны формируется следующим образом: на несущую обшивку 1 /или любой имитатор/, ранее изогнутую любым известным способом, накладывается ячеистый заполнитель 3 в виде плоской заготовки, затем любым доступным методом /вручную/ эту заготовку изгибают, прижимая к поверхности обшивки 1.

Так как пирамидальные выступы 4 на месте срезанных ребер имеют отверстия 6, заполнитель имеет возможность свободно изгибаться в различных направлениях, при этом изменяется расстояние между вершинами и угол наклона боковых граней 7. Усеченные вершины 5, контактирующие с обшивкой 1, облегают ее поверхности, а противоположные вершины приобретают кривизну обшивки 2 с разницей на толщину заполнителя, благодаря взаимосвязанным граням 7 и средним площадкам 8. Заполнитель принимает заданную форму. После чего на соответствующие поверхности обшивок 1 и 2 и вершины 5 заполнителя наносится клей, панель собирается и склеивается по имеющимся технологиям. При склеивании клей 10 благодаря своей текучести и силам поверхностного натяжения частично заходит в отверстия 9 вершин 5 и образует клеевую пробку 11 с галтелями. Этим создается дополнительная прочность клеевому соединению на сдвиг и на отрыв. По окончании процесса склеивания заполнитель оказывается связанным с обшивками в единое целое и уже не изменяет своей формы. Нагрузки от обшивок передаются на боковые грани пирамидальных выступов. Прочность конструкции определяется устойчивостью граней 7, которая зависит от материала заполнителя, формы и угла наклона грани.

При необходимости заполнителю можно возвращать первоначальную плоскую форму и формировать другую заданную кривую поверхность.