Научная статья на тему 'Сложнопрофильная оснастка с каркасом из равнопрочных ребер переменного сечения'

Сложнопрофильная оснастка с каркасом из равнопрочных ребер переменного сечения Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
226
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФОРМООБРАЗУЮЩАЯ ПОЛОСТЬ / КОНСТРУКЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ / РЕБРО ЖЕСТКОСТИ / ПРОЦЕСС ВЫКЛАДКИ / НАСАСЫВАНИЕ СВЯЗУЮЩЕГО / ПАНЕЛИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ / ВОЛОКНИСТЫЙ МАТЕРИАЛ / СЕТЧАТАЯ СТРУКТУРА / MOLD CAVITY / CONSTRUCTIONAL PANEL / RIGIDITY EDGE / CALCULATION PROCESS / ABSORB BINDING / MANUFACTURE OF PANELS / FIBROUS MATERIAL / RETICULAR STRUCTURE

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Сергиенко Валентин Иванович, Денисенко Юрий Петрович, Добржанский Виталий Георгиевич, Огнев Юрий Фёдорович, Бердиев Олег Шамильевич

В условиях серийного производства проведен натурный эксперимент по изготовлению формообразующей полости оснастки по предложенному авторами методу формообразования крупногабаритных конструкционных авиапанелей (далее панелей) сетчатой структуры. Инновационное предложение включает заблаговременное формирование объемной конструкции с применением гибкого сухого волокнистого материала (наполнителя) на оправке. Затем поверх силового набора выкладывается обшивочный слой панели. Далее в объемную конструкцию, сформированную из сухого волокнистого материала наполнителя, насасывается (с использованием вакуума) порция связующего материала, равномерно пропитывающего всю конструкцию, сформированную из волокон наполнителя. По заданным технологии, режимам и графикам на образованную заготовку панели воздействуют давление и температура, что обеспечивает отверждение конструкции. После отверждения связующего с оправки снимают панель, являющуюся уже формообразующей полостью оснастки, которую впоследствии применяют для серийного тиражирования (в ней) крупногабаритных конструкционных панелей сетчатой структуры.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Сергиенко Валентин Иванович, Денисенко Юрий Петрович, Добржанский Виталий Георгиевич, Огнев Юрий Фёдорович, Бердиев Олег Шамильевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Intricate shape equipment with a frame having full-strength ribs of variable section

In the conditions of a series production, a full-scale experiment was carried out to make a mold cavity of the equipment according the authors’ method of the formation of large-sized constructional aircraft panels (hereafter referred to as panels) of reticular structure. The authors’ innovation includes the formation of the frame structure made beforehand with the use of a flexible dry fibrous material (filler) on the mandrel. After that, a panel skin is laid on the primary structure. Furthermore, they pump a portion of the binding material into the frame structure made from the dry fibrous material and the former imbue uniformly the entore structure formed by the fibers of the filler. According to the technique, modes, and diagrams, the pressure and temperature act upon the workpiece of the panel, which causes the hardening of the structure. The binding material being hardened, the panel is removed from the mandrel, which becomes a mold cavity of the equipment, to be used for a series production (in it) of large-sized panels of reticular structure.

Текст научной работы на тему «Сложнопрофильная оснастка с каркасом из равнопрочных ребер переменного сечения»

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. Проектирование и производство летательных аппаратов

УДК 620.193.2

В.И. Сергиенко, Ю.П. Денисенко, В.Г. Добржанский, Ю.Ф. Огнев, О.Ш. Бердиев

СЕРГИЕНКО ВАЛЕНТИН ИВАНОВИЧ - академик, доктор химических наук, вице-президент РАН, директор, e-mail: [email protected]; ДОБРЖАНСКИЙ ВИТАЛИЙ ГЕОРГИЕВИЧ - доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, руководитель группы перспективных технологий Институт химии ДВО РАН

Проспект 100-летия Владивостока, 159, Владивосток, 690022

ДЕНИСЕНКО ЮРИЙ ПЕТРОВИЧ - управляющий директор, e-mail: [email protected]. Арсеньевская авиационная компания «Прогресс» им. Н.И. Сазыкина Площадь Ленина, 5, Арсеньев, Приморский край, 692335

ОГНЕВ ЮРИЙ ФЁДОРОВИЧ - доктор технических наук, профессор кафедры самолето-и вертолетостроения, директор филиала ДВФУ в г. Арсеньеве,

e-mail: [email protected] БЕРДИЕВ ОЛЕГ ШАМИЛЬЕВИЧ - заместитель директора филиала по НИР и развитию филиала ДВФУ в г. Арсеньеве, e-mail: [email protected] Дальневосточный федеральный университет Новикова ул., 20, Арсеньев, Приморский край, 692335

Сложнопрофильная оснастка с каркасом из равнопрочных ребер переменного сечения

Аннотация: В условиях серийного производства проведен натурный эксперимент по изготовлению формообразующей полости оснастки по предложенному авторами методу формообразования крупногабаритных конструкционных авиапанелей (далее - панелей) сетчатой структуры. Инновационное предложение включает заблаговременное формирование объемной конструкции с применением гибкого сухого волокнистого материала (наполнителя) на оправке. Затем поверх силового набора выкладывается обшивочный слой панели. Далее в объемную конструкцию, сформированную из сухого волокнистого материала наполнителя, насасывается (с использованием вакуума) порция связующего материала, равномерно пропитывающего всю конструкцию, сформированную из волокон наполнителя. По заданным технологии, режимам и графикам на образованную заготовку панели воздействуют давление и температура, что обеспечивает отверждение конструкции. После отверждения связующего с оправки снимают панель, являющуюся уже формообразующей полостью оснастки, которую впоследствии применяют для серийного тиражирования (в ней) крупногабаритных конструкционных панелей сетчатой структуры.

Ключевые слова: формообразующая полость, конструкционная панель, ребро жесткости, процесс выкладки, насасывание связующего, панелирование конструкций, волокнистый материал, сетчатая структура.

Введение

В машиностроении, авиакосмической отрасли промышленности, в последнее время и в судостроении [2, 4] широко распространено панелирование конструкций, включающее предварительное создание крупногабаритной криволинейной тонкостенной панели или оболочки, для изготовления которых прежде применялись отливки и штампованные металлические листы, подкреп-

© Сергиенко В.И., Денисенко Ю.П., Добржанский В.Г., Огнев Ю.Ф., Бердиев О.Ш., 2016 [62] www.dvfu.ru/vestnikis

ленные профилями различного поперечного сечения. Профили повышали жесткость панели и прочностные характеристики всей конструкции [5, 6].

Более востребованным оказался метод получения панелей из полимерных композиционных материалов (ПКМ) с угле-, стекло- и органопластическими наполнителями, где одновременно с обшивкой панели в конструкции формировались подкрепляющие профили, увеличивающие прочностные характеристики всей сборной конструкции [2, 7].

Например, при изготовлении баллонов давления из ПКМ объемную оболочку (панель двойной кривизны) получают механизированным способом, а именно непрерывной намоткой на станке с вращающейся оправкой. На оправку непрерывно и равномерно укладывают по заданной траектории и с установленной скоростью, оплетая ее как кокон, спиральные ленты из волокон ПКМ, пропитанных связующим и образующих силовой каркас панели будущей конструкции из обшивок и подкрепляющих профилей. На следующей стадии формируют объемную жесткую сетчатую конструкцию, выполненную только из спиральных взаимно пересекающихся волокон. Далее сформированный каркас профилей (или силовых элементов) усиливают наружными лентами, наматываемыми в кольцевом направлении: иными словами, полученный каркас обматывают снаружи волокном или нитью и подобным образом «бандажируют». В рассматриваемом случае станок обматывает панель снаружи, создавая на ее внешней поверхности обшивку, причем намотка кольцевого слоя обшивки по наружной поверхности панели производится на заблаговременно уложенные симметричные спиральные силовые слои. Полученный «кокон» опоясывается, как, например, опоясывается обручем обычная деревянная бочка. Таким образом повышается жесткость создаваемой конструкции.

Оболочковые панели двойной кривизны также изготавливают с одновременным формированием системы спиральных и кольцевых ребер силового набора каркаса намоткой гибкого, волокнистого материала, пропитанного связующим, на эластичную матрицу, размещенную на оправке, с последующим формированием обшивочного слоя намоткой гибкого волокнистого материала, пропитанного связующим, поверх силового набора каркаса.

Предварительно проведенное моделирование [8, 9] позволило сформулировать рекомендации производству по основным параметрам: для формообразования габаритов и толщин обшивок, размеров подкрепляющих ребер панелей. А для пропитки конструкции из волокнистого наполнителя было предложено применить новую схему инфузии (насасывания связующего при воздействии вакуумирования). Однако при сравнительно несложной схеме вакуумирования объемной конструкции сухого волокнистого материала наполнителя оставалась потребность в детализации полноценного процесса пропитывания (связующим) полученной объемной конструкции с минимальными затратами времени и рациональным расходованием дорогостоящего рабочего материала - связующего. Кроме того, наличие непропитанных связующим зон в панели - опаснейший дефект. Проведение исследования потребовало предварительного расчета скоростных характеристик связующего, движущегося сначала с одной (большей) скоростью по распределительной магистрали от технологической емкости, а затем с другой (меньшей) скоростью - при пропитке заданного фрагмента объемной конструкции сухого волокнистого материала наполнителя, от каждого из штуцеров распределительной магистрали. Исследовались также движения связующего в зависимости от степени вакуумирования полостей в объемной конструкции сухого волокнистого материала.

Постановка задачи

Принципиально возможно получить панель с сетчатым каркасом существующими (известными) техническими решениями, но лишь с ребрами одинаковой высоты и одинакового поперечного сечения, причем силовой набор может быть сформирован только один, поэтому многослойную конструкцию подобным способом практически изготовить затруднительно, хотя они и являются востребованными в производстве.

Применение предложенного решения по изготовлению многослойных конструкционных панелей [11] позволяет получить несколько слоев при изготовлении тонкостенных многослойных

оребренных панелей. Между тем в конструкции подобных панелей зачастую требуется сформировать каркас подкрепляющих ребер переменного поперечного сечения, с различными величинами по высоте, длине, ширине и конфигурации в поперечном сечении самих подкрепляющих ребер. Причем таким образом, чтобы можно было исключить механическую обработку (например, резку) подкрепляющих ребер по высоте и толщине, что позволило бы упростить процесс получения объемного силового каркаса подкрепляющих ребер при значительном снижении его массы. Кроме того, исключение процесса механической обработки направлено на сокращение количества разнообразных концентраторов напряжения и позволит повысить общий срок эксплуатации панели [11]. Для осуществления процесса используется волокнистый материал в сухом состоянии. Применение сухого волокна полагаем предпочтительным, так как в этом случае значительно повышается качество продукции - ее прочность и надежность, а также производительность труда. Кроме того, одновременно сокращаются издержки производства и повышается его культура. Таким образом, для отработки рекомендаций по характеристикам насасывания связующего, называемого методом ин-фузии, в объемную конструкцию из сухого волокнистого материала наполнителя был назначен эксперимент по изготовлению оснастки в виде крупногабаритной корковой формообразующей полости. Проведение работ по изготовлению корковой формообразующей полости и применению ее в качестве оснастки для формообразования панелей летательного аппарата вызывалось еще и тем, что обычное наращивание площади изготавливаемой панели влечет за собой многократное увеличение массы оснастки, если ее изготавливать по традиционным технологиям из металла и древесины. Подобный резкий рост массы оснастки, в сочетании с проблемами ее хранения в межоперационный период, удорожают производимую продукцию.

Эксперимент по изготовлению коркового формоносителя

Эксперимент по изготовлению коркового формоносителя проводился в цехе серийного производства - это позволило оперативно отрабатывать новые технические решения в процессе изготовления толстостенной производственной оснастки, привлечь опытный производственный персонал и использовать оборудование, которое впоследствии можно было бы применить при изготовлении тонкостенных силовых авиапанелей. При проведении эксперимента применялся только сухой гибкий волокнистый материал, поскольку качество изготавливаемого объекта при механизированной «сухой» намотке выше, чем при использовании смоченной связующей нити (волокна), еще и потому, что «мокрая» нить гораздо тяжелее «сухой» и, соответственно, обладает меньшей прочностью и технологичностью. При «сухой» выкладке выше культура производства и производительность процесса, при более рациональном расходовании применяемых основных и вспомогательных материалов.

Сущность процесса поясняется рисунками 1 и 2.

Рис. 1. Варианты исполнения продольного сечения подкрепляющих ребер.

Рис. 2. Варианты конструктивно-технологического исполнения поперечного

сечения ребер силового набора.

Объемы проведенного моделирования процесса изготовления (рис. 3) конструкции фюзеляжа летательного аппарата (малогабаритного беспилотного элетролета) показали возможность осуществления технологического процесса его изготовления (рис. 4). Моделирование техпроцесса производилось не намоткой на станке, а по более простой схеме, т.е. ручной выкладкой. При этом силовой каркас панели может изготавливаться по двум вариантам: 1) процесс формирования намоткой на станке с ЧПУ объемной конструкции (обшивка и силовой каркас) из наполнителя - это непрерывное обматывание оправки (формообразующего инструмента) волоконным материалом (в виде нити или жгутика); 2) последовательное ручное выкладывание и последующее прикатывание наполнителя (в виде волокна, ваты и лоскутов ткани) на формообразующем инструменте. Анализ технологического процесса (рис. 5) показал, что крупногабаритные панели одинарной кривизны с размерами более 750х750 мм и высокими ребрами толщиной до 2 мм предпочтительнее изготавливать выкладкой. При изготовлении малогабаритных панелей и особенно панелей двойной кривизны, с низкими ребрами толщиной более 2 мм можно применять стандартное серийное намоточное оборудование. Для изготовления крупногабаритной оснастки можно применять полимерные композиционные материалы. Очередным этапом исследований предлагаемого решения был выбор отработки исполнения конструктивных вариантов панели и технологических характеристик, потребных для рациональной пропитки связующим объемной конструкции из сухого гибкого волокнистого материала. Отработка производилась при изготовлении технологической оснастки в виде толстостенного коркового формоносителя. Подобную оснастку дешевле изготавливать и впоследствии хранить, чем объемные формоносители, изготовленные из металла и древесины [1, 3].

Для формирования пазов (рис. 3) на поверхности оправки 1 закладывают первое внутреннее обшивочное полотно 4 (внутренняя обшивка). Затем на обшивочное полотно укладывают эластичные технологические пластины с изготовленными каналами или фрезеруют их непосредственно в получившемся корпусе, формируя, таким образом, своеобразную матрицу 2. После этого в матрицу 2 выкладывают сухой гибкий волокнистый материал, обладающий возможностью трансформации формы или объема, в пазы 3, предназначенные для формирования силового набора каркаса панели. Пазам 3 заранее задают размер будущего ребра, а именно по высоте и конфигурации поперечного сечения. Ребра силового набора формируют выкладкой в пазы 3 матрицы 2 сухого гибкого волокнистого материала. На сформированный подобным образом силовой каркас выкладывается второе наружное обшивочное полотно 4 (наружная обшивка). Далее применяются стандартные операции вакуумирования сборки, ее пропитки, отверждения и съема полученного изделия с оснастки. При изготовлении коркового формоносителя проводились исследования с учетом особенностей насасывания под воздействием вакуумирования (метод инфузии) связующего в объемную конструкцию из сухого гибкого волокнистого материала. Кроме того, в данном случае требуется применять расчетные размеры проходных сечений и траекторий распределительных магистралей для связующего и точные координаты распределительных штуцеров.

Рис. 3. Конструкция для осуществления технологического процесса изготовления панели.

1 - оправка (формоноситель поверхности), 2 - матрица (формоноситель газовых камер панели), 3 - пазы (формоноситель подкрепляющих ребер), 4 - обшивочный слой (внутренний и наружный).

В предложенном варианте связующим является вещество, склеивающее волокна наполнителя. Этот материал при полимеризации придает потребную жесткость волокнам. Изготавливаемые (намоткой или выкладкой) ребра ориентированы перпендикулярно к наружной поверхности будущей панели. Для панелей двойной кривизны после заполнения пазов 3 и полной сформиро-

ванности силового сетчатого каркаса из спиральных взаимно пересекающихся ребер наматывается (или выкладывается) наружная обшивка 4.

Рис. 4. Вариант применения сетчатой оребренной панели в конструкции беспилотного электролета

при моделирования технологического процесса.

Процесс отверждения связующего представляет собой стандартный процесс полимеризации и зависит от вида применяемых веществ или фиксации формы, а также от времени, давления, температуры, других технологических параметров, приемов воздействия изготовленной конструкции. Снятие панели с оправки может производиться вместе со съемными элементами оправки 2, которые остаются на внутренней поверхности панели и впоследствии удаляются или вынимаются для последующего применения.

Рис. 5. Схема технологического процесса: 1 - рабочий стол; 2 - штуцер вакуумирования; 3 - формоноситель технологический; 4 - корковой формоноситель; 5 - предохранительная смазка (пленка); 6 - чехол вакуумирования; 7 - штуцер подачи связующего; 8 - герметик.

Обсуждение результатов

Проведенное исследование позволяет:

а) расширить применение инфузии для получения продукции с новыми качественными показателями при применении традиционного технологического процесса;

б) полученные результаты могут использоваться в авиастроении при производстве тонкостенных крупногабаритных силовых авиапанелей, а с некоторыми доработками - в иных отраслях;

в) проведенный эксперимент по изготовлению коркового формоносителя подтвердил правильность избранного направления исследования по итогам первоначального компьютерного моделирования.

Элементы компьютерного моделирования применялись и при разработке технологических характеристик процесса насасывания связующего в толстый слой наполнителя (толщиной 10-12 мм). В данное время результаты получены для процессов с использованием стекло- и углепластиков с применением стандартного производственного оборудования по задаваемым технологическим ха-

рактеристикам (степень вакуумирования, применяемые давление и температура, общая трудоемкость) [1, 3]. По проводимым работам оформлялись заявки на изобретения и уже получен патент [10], а по заявке № 201415073/05 от 27.10.2015 «Способ изготовления многослойных силовых панелей» получено решение о выдаче патента Российской Федерации.

Рис. 6. Готовый формоноситель

У изготовленного коркового формоносителя (рис. 6) борта имеют высоту до до 380 мм. Для предотвращения «раскрытия» указанных бортов, по наружной поверхности панели формоносителя, приформовываются несколько поясов усилений конструкции из материала 3D|CoreTM (основа -пенополиуретан; ширина - 65 мм; толщина - 10 мм; размер ребра ячейки - 15 мм), образующих своеобразные шпангоуты, с шагом 950 мм, выполняющих функцию элементов поперечного силового набора [9].

Выводы

Таким образом, результатом проведенного исследования, при изготовлении оснастки для практического применения, является значительное упрощение процесса получения крупногабаритных панелей сетчатой структуры одинарной и двойной кривизны с объемным силовым каркасом подкрепляющих ребер, при значительном (5-8%) снижении массы этого каркаса. Возможность сухого формирования каркаса панели повышает культуру труда и снижает издержки производства. Кроме того, исключение процесса механообработки сокращает количество концентраторов напряжения и повышает срок эксплуатации панели. Проведенный эксперимент подтвердил результаты компьютерного моделирования и убедил в возможности применения процесса инфу-зии для производства тонкостенных крупногабаритных силовых авиапанелей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арбузов К.С. Особенности изготовления тонкостенной «корковой» технологической оснастки для получения панелей из композиционных материалов // Молодежь XXI века: III и IV науч.-практ. конф., г. Арсе-ньев, 17 апр. 2015: сб. тр. Владивосток: Дальневост. федеральн. ун-т, 2015. С. 9-13.

2. Бахвалов Ю.О., Петроковский С.А., Поликовский В.П., Разин А.Ф. Проектирование углепластиковых нерегулярных сетчатых оболочек для ракетно-космической техники // Полет. 2009. № 8. С. 3-8.

3. Бурлаков А.М. Особенности создания форм-блока для наружной поверхности мастер-модели, применяемой при производстве крупногабаритной композитной оснастки // III и IV науч.-практ. конф., г. Арсеньев, 17 апр. 2015: сб. тр. Владивосток: Дальневост. федеральн. ун-т, 2015. С. 263-271.

4. Васильев Р.В. Применение современных средств компьютерного моделирования при проектировании и постройке скоростного пассажирского катамарана из углепластика // Инновации. 2015. № 3(197). С. 108112.

5. Идеальная сэндвич-структура из пены для аэронавтики, судостроения, автомобилестроения и производства легких материалов URL:

http://toolingandcomposites.bmptech.ru/files/additional_descriptions/184/ESC_Flyer_2013_russ_web.pdf71380539 157 (дата обращения: 20.07.2016)

6. Огнев Ю.Ф., Бердиев О.Ш., Денисенко Ю.П. Особенности изготовления панелей беспилотных летательных аппаратов // Актуальные вопросы современной техники и технологии: сб. док. VII Междунар. науч. конф., 21 апр. 2012, Липецк / отв. ред. А.В. Горбенко. Липецк: Изд. центр «Гравис», 2012. С. 84-93.

7. Поликовский В.П. Исследование влияния расположения кольцевых ребер на несущую способность композитных сетчатых отсеков нерегулярной структуры // Полет. 2009. № 9. С. 14-18.

8. Сергиенко В.И., Денисенко Ю.П., Добржанский В.Г., Огнев Ю.Ф., Бердиев О.Ш. Изготовление композиционных авиапанелей сетчатой структуры с каркасом из равнопрочных ребер переменного сечения // Вестник Инженерной школы Дальневост. федерал. ун-та. 2015. № 3(24). С. 78-84. URL: https://www.dvfu.ru/vestnikis/archive-editions/3-24/8/ (дата обращения: 10.07.2016).

9. Сергиенко В.И., Денисенко Ю.П., Добржанский В.Г., Огнев Ю.Ф., Бердиев О.Ш. Изготовление композиционных панелей с силовым каркасом из подкрепляющих ребер переменного сечения // III и IV науч.-практ. конф., г. Арсеньев, 17 апр. 2015: сб. тр. Владивосток: Дальневост. федеральн. ун-т, 2015. С. 238-244.

10.Сергиенко В.И., Денисенко Ю.П., Добржанский В.Г., Огнев Ю.Ф., Бердиев О.Ш. Способ изготовления композиционных силовых панелей: пат. 2579779 Рос. Федерация: МПК В 32 В 1/00, F 16 S 1/00 -№ 2014135941/06; заявл. 02.09.14; опубл. 10.04.16, Бюл. № 28. 10 с.

11.Способ изготовления многослойных конструкционных панелей: пат. 2 508 496 Рос. Федерация: МПК F16S 1/00 (2006.01), B32B 1/00 (2006.01) / Ю.Ф. Огнев, О.Ш. Бердиев. - № 2013101394/06; заявл. 10.01.2013; опубл. 27.02.2014, Бюл. № 6.

12.Ognev Y.F., Berdiev O.Sh., Ponkratova O.M. The development of parts pressing process by explosion. Modern materials and technologies 2011: Intern. Russian-Chines Symposium. Proceedings. Khabarovsk, Pasific National Univ., 2011, p. 457.

THIS ARTICLE IN ENGLISH SEE NEXT PAGE

Aircraft Designing and Manufacturing

Sergienko V., Denisenko Y., Dobrzhansky V., Ognev Y., Berdiev O.

VALENTIN SERGIENKO, Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Doctor of Chemical Sciences, Director, VITALY DOBRZHANSKY, Professor, Doctor of Technical Sciences, Chief Researcher, Head of Advanced Technology Group, e-mail: [email protected] Institute of Chemistry, FEB RAS 159, Centennial Av., Vladivostok, Russia, 690022 YURIY DENISENKO, Managing Director, e-mail: [email protected] PJSC AAC Progress

5 Lenin Square, Arsenyev, Primorsky Krai, Russia, 692335 YURIY OGNEV, Professor, Doctor of Technical Sciences, Aircraft and Helicopter Engineering Department, Director of the Branch, Far Eastern Federal University in Arsenyev, e-mail: [email protected]

OLEG BERDIEV, Deputy Director of the Branch for Research and Development, FEFU in Arsenyev,

e-mail: [email protected] Far Eastern Federal University

20 Novikov St., Arsenyev, Primorsky Krai, Russia, 692335

Intricate shape equipment with a frame having full-strength ribs of variable section

Abstract: In the conditions of a series production, a full-scale experiment was carried out to make a mold cavity of the equipment according the authors' method of the formation of large-sized constructional aircraft panels (hereafter referred to as panels) of reticular structure. The authors' innovation includes the formation of the frame structure made beforehand with the use of a flexible dry fibrous material (filler) on the mandrel. After that, a panel skin is laid on the primary structure. Furthermore, they pump a portion of the binding material into the frame structure made from the dry fibrous material and the former imbue uniformly the entore structure formed by the fibers of the filler. According to the technique, modes, and diagrams, the pressure and temperature act upon the workpiece of the panel, which causes the hardening of the structure. The binding material being hardened, the panel is removed from the mandrel, which becomes a mold cavity of the equipment, to be used for a series production (in it) of large-sized panels of reticular structure.

Key words: mold cavity, constructional panel, rigidity edge, calculation process, absorb binding, manufacture of panels, fibrous material, reticular structure.

REFERENCES

1. Arbuzov K.S. Manufacturing thin-walled «crust» industrial equipment for reception of panels from composite materials. XXI century Youth: III and IV scientifically practical conference Arsenyev, 17 apr. 2015. Vladivostok, Far East Federal University, 2015. P. 9-13. (in Russ.). [Arbuzov K.S. Osobennosti izgotovlenija tonkostennoj «korkovoj» tehnologicheskoj osnastki dlja poluchenija panelej iz kompozicionnyh materialov // Molodezh' XXI veka: III i IV nauch.-prakt. konf., g. Arsen'ev, 17 apr. 2015: sb. tr. Vladivostok: Dal'nevost. federal'n. un-t, 2015. S. 9-13].

2. Bakhvalov Yu.O., Petrokovskij S.A., Polykovsky V.P., Razin A.F. Designing carbon plastic's irregular mesh covers for the space-rocket technics. Flight. 2009:8:3-8. (in Russ.). [Bahvalov Ju.O., Petrokovskij S.A., Polikovskij V.P., Razin A.F. Proektirovanie ugleplastikovyh nereguljarnyh setchatyh obolochek dlja raketno-kosmicheskoj tehniki // Polet. 2009. № 8. S. 3-8].

3. Burlakov A.M. Features of creation forms-blocks for an external surface of the master model applied by manufacture of large-sized composit equipment. III and IV scientifically practical conference Arsenyev, 17 apr. 2015. Vladivostok, Far East Federal University, 2015, P. 263-271. (in Russ.). [Burlakov A.M. Osobennosti sozdanija form-bloka dlja naruzhnoj poverhnosti master-modeli, primenjaemoj pri proizvodstve krupnogabaritnoj kompozitnoj os-

nastki // III i IV nauch.-prakt. konf., g. Arsen'ev, 17 apr. 2015: sb. tr. Vladivostok: Dal'nevost. federal'n. un-t, 2015. S. 263-271].

4. Vasilev R.V. Application of modern means of computer modelling at designing and construction of a high-speed passenger catamaran from carbon plastic. Innovations. 2015;3:108-112. (in Russ.). [Vasil'ev R.V. Primenenie sov-remennyh sredstv komp'juternogo modelirovanija pri proektirovanii i postrojke skorostnogo passazhirskogo katamarana iz ugleplastika // Innovacii. 2015. № 3(197). S. 108-112].

5. Ideal a sandwich-structure from foam for aeronautics, shipbuilding, motor industry and manufacture of easy materials. URL:

http://toolingandcomposites.bmptech.ru/files/additional_descriptions/184/ESC_Flyer_2013_russ_web.pdf71380539 157 - 7/20/2016.

6. Ognev J.F., Berdiev, O.Sh., Denisenko J.P. Feature of manufacturing of panels of pilotless flying machines. Pressing questions of modern technics and technology. The coll. of doc. VII international scientific conference, 21 apr. 2012, Lipetsk, Chief Editor. A.V. Gorbenko. Lipetsk: publishing centre "Gravis", 2012, p. 84-93. (in Russ.). [Ognev Ju.F., Berdiev O.Sh., Denisenko Ju.P. Osobennosti izgotovlenija panelej bespilotnyh letatel'nyh apparatov // Aktual'nye voprosy sovremennoj tehniki i tehnologii: sb. dok. VII Mezhdunar. nauch. konf., 21 apr. 2012, Lipeck / otv. red. A.V. Gorbenko. Lipeck: Izd. centr «Gravis», 2012. S. 84-93].

7. Polykovsky V.P. Research of influence arrangement of ring edges on bearing ability of composit mesh compartments of irregular structure. Flight, 2009;9:14-18. (in Russ.). [Polikovskij V.P. Issledovanie vlijanija raspolozhenija kol'cevyh reber na nesushhuju sposobnost' kompozitnyh setchatyh otsekov nereguljarnoj struktury // Polet. 2009. № 9. S. 14-18].

8. Sergienko V.I., Denisenko J.P., Dobrzhansky V.G., Ognev J.F., Berdiev O.Sh. Manufacturing of composite aviapanels of mesh structure with a skeleton from equally strong edges of variable section. Vestnik School of Engineering FEFU. 2015;3:78-84. URL: https://www.dvfu.ru/vestnikis/archive-editions/3-24/8/ - 7/10/2016. (in Russ.). [Sergienko V.I., Denisenko Ju.P., Dobrzhanskij V.G., Ognev Ju.F., Berdiev O.Sh. Izgotovlenie kompozicionnyh aviapanelej setchatoj struktury s karkasom iz ravnoprochnyh reber peremennogo sechenija // Vestnik Inzhenernoj shkoly Dal'nevost. federal. un-ta. 2015. № 3(24). S. 78-84. URL: https://www.dvfu.ru/vestnikis/archive-editions/3-24/8/ (data obrashhenija: 10.07.2016)].

9. Sergienko V.I., Denisenko J.P., Dobrzhansky V.G., Ognev J.F., Berdiev O.Sh. Manufacturing of composite panels with a power skeleton from supporting edges of variable section. III and IV scientifically practical conference Ar-senyev, 17 apr. 2015. Vladivostok, Far East Federal University, 2015, p. 238-244. (in Russ.). [Sergienko V.I., Denisenko Ju.P., Dobrzhanskij V.G., Ognev Ju.F., Berdiev O.Sh. Izgotovlenie kompozicionnyh panelej s silovym karkasom iz podkrepljajushhih reber peremennogo sechenija // III i IV nauch.-prakt. konf., g. Arsen'ev, 17 apr. 2015: sb. tr. Vladivostok: Dal'nevost. federal'n. un-t, 2015. S. 238-244].

10. Sergienko V.I., Denisenko J.P., Dobrzhansky V.G., Ognev J.F., Berdiev O.Sh. A way of manufacturing of composite power panels. Pat. 2579779 Russian Federation: MPK B 32 B 1/00, F 16 S 1/00 - № 2014135941/06; decl. 02.09.14; publ. 10.04.16, N 28. 10 p. (in Russ.). [Sergienko V.I., Denisenko Ju.P., Dobrzhanskij V.G., Ognev Ju.F., Berdiev O.Sh. Sposob izgotovlenija kompozicionnyh silovyh panelej: pat. 2579779 Ros. Federacija: MPK V 32 V 1/00, F 16 S 1/00 - № 2014135941/06; zajavl. 02.09.14; opubl. 10.04.16, Bjul. № 28. 10 s.]

11. The Way of manufacturing of multilayered constructional panels: Pat. 2 508 496 Russian Federation: MPK F16 S 1/00 (2006.01), B32B 1/00 (2006.01) / J.F. Ognev, O.Sh. Berdiev. № 2013101394/06; decl. 1/10/2013; publ. 2/27/2014, N 6. (in Russ). [Sposob izgotovlenija mnogoslojnyh konstrukcionnyh panelej: pat. 2 508 496 Ros. Federacija: MPK F16S 1/00 (2006.01), B32B 1/00 (2006.01) / Ju.F. Ognev, O.Sh. Berdiev. - № 2013101394/06; zajavl. 10.01.2013; opubl. 27.02.2014, Bjul. № 6].

12. Ognev J.F., Berdiev O.Sh., Ponkratova O.M. The development of parts pressing process by explosion. Modern materials and technologies 2011: Intern. Russian-Chines Symposium. Proceedings. Khabarovsk, Pasific National Univ., 2011, p. 457. (in Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.