1, stiprinājumi, ko izmanto ar kompozītmateriālu laminātiem
Daudzi uzņēmumi ražo specializētus stiprinājumus kompozītmateriālu konstrukcijām. Parasti tiek izmantoti vairāku veidu stiprinājumi: vītņoti stiprinājumi, bloķēšanas skrūves, aklo skrūves, aklo kniedes un specializēti stiprinājumi mīkstajām konstrukcijām, piemēram, šūnveida paneļiem. Galvenā atšķirība starp metāla un kompozītmateriālu konstrukciju stiprinājumiem ir materiāls, diametrs, ko aizņem uzgrieznis un uzgrieznis.
2, Korozijas aizsardzības pasākumi
Lietojot ar lielāko daļu stiprinājumu materiālu, ne stikla šķiedra, ne ar kevlaru pastiprināti kompozītmateriāli nerada korozijas problēmas. Tomēr ar oglekļa šķiedru pastiprināti kompozītmateriāli ir diezgan negatīvi, ja tos izmanto kopā ar tādiem materiāliem kā alumīnijs vai kadmijs, kas ir izplatīti pārklājumi, ko izmanto stiprinājumu aizsardzībai pret koroziju.
3, stiprinājumu materiāli
Titāna sakausējums Ti-6Al-4V ir visizplatītākais sakausējums, ko izmanto oglekļa šķiedru pastiprinātu kompozītmateriālu konstrukciju stiprinājumiem. Austenīta nerūsējošais tērauds, augstas temperatūras sakausējumi (piemēram, A286), daudzfāzu sakausējumi (piemēram, MP35N vai MP159) un niķeļa sakausējumi (piemēram, 718. sakausējums) arī šķiet ļoti saderīgi ar oglekļa šķiedru kompozītmateriāliem.
4, Stiprinājumu sistēmas sviestmaižu šūnveida konstrukcijām
IV. Stiprinājumu sistēmas sviestmaižu šūnveida konstrukcijām
Regulējama atbalsta priekšslodzes (ASP) stiprinājumu sistēmas nodrošina vienkāršu kompozītmateriālu, mīksto serdeņu, metālu vai citu materiālu nostiprināšanas metodi, kas ir jutīgi pret stiprinājuma iespīlēšanas vai uzstādīšanas spēka apstākļiem. Bloķēšanas spēks ir bezpakāpju regulējams maksimāli ieteicamo griezes momenta robežās bez turpmākas slodzes bloķēšanas loka uzstādīšanas laikā. Stiprinājumi ir pieejami divu veidu. Asp® ir pilns kāts un 2Asp® ir pilota tipa kāts. Asp® ir pilns kāts un 2Asp® ir pilota tipa kāts, kā parādīts 76. un 77. attēlā.
76. attēls: ASP stiprinājumu sistēma
77. attēls: ASP stiprinājumu sistēmas uzstādīšanas secība
5, Sveiki,-Lok® un Huck-Spin® bloķēšanas skrūvju stiprinājumi
Lielākā daļa kompozītmateriālu primāro konstrukciju, ko izmanto gaisa kuģu rūpniecībā, ir piestiprinātas ar Hi-Loks® (Hi-Shear Corp.) vai Huck- Spin® bloķēšanas skrūvju stiprinājumiem pastāvīgām instalācijām. Hi-Lok® ir vītņots stiprinājums, kura vītņotajā galā ir sešstūra atslēga, kas tiek pielietota, reaģējot uz griezes momentu. Savienojuma joslā ir trauslas daļas, kas atdalās ar iepriekš noteiktu griezes momenta vērtību. Kā parādīts 78. attēlā.
78. attēls. Sveiki,{1}}Lok® instalēšana
Šī bloķēšanas skrūve sastāv no bloķēšanas stīpas, kas ir iespiesta gredzena rievā. Tas ir pieejams divos veidos: vilkšanas veids un likmes veids. Visizplatītākais ir vilkšanas veids, kurā tiek izmantota trausla tapas aste, lai reaģētu uz bloķējošā stīpas kaluma aksiālo slodzi. Kad kalšanas slodze sasniedz iepriekš noteiktu robežu, tapas gals izkustas pie bīstamas rievas. Hi-Lok® un pull-type Huck-Spin® bloķēšanas skrūvju uzstādīšanu var veikt tehniķis vienā konstrukcijas pusē. No otras puses, uzliktām bloķēšanas skrūvēm ir nepieciešams atbalsts vienā stiprinājuma galvas pusē, lai tiktu galā ar presformēšanas darbību. Šo metodi parasti izmanto automatizētām detaļu konstrukciju montāžām, kur savienošana nav problēma.
Kompozītmateriālu konstrukciju stiprinājumu īpašās atšķirības ir minimālas, salīdzinot ar metāla konstrukcijām. Izmantojot Hi-Lok®, materiālu saderība ir vienīgā problēma; alumīnija piedurknes nav ieteicamas. Standarta apkakles parasti ir A286, 303 nerūsējošā tērauda un titāna sakausējumi. Huck-Spin® bloķēšanas tapām ir nepieciešams vāciņš-formas fiksators, kas satur atloku, lai uzstādīšanas laikā sadalītu lielu gultņu slodzi. Bloķēšanas tapas tapām, kas paredzētas kompozītmateriālu konstrukcijai, ir ar sešām gredzenu rievām, savukārt metāla konstrukcijā ir piecas. Tas parādīts 79. un 80. attēlā.
79. attēls: Huck{1}}Spin® bloķēšanas skrūves
80. attēls: Huck-spin® instalēšanas secība
6, Edijs-Bolt® stiprinājumi
Eddie{0}}Bolt® stiprinājumi (Alcoa) pēc konstrukcijas ir līdzīgi Hi- Loks®, un tie ir dabiska izvēle oglekļa šķiedras kompozītmateriālu konstrukcijām. Eddie-Bolt® tapas ir veidotas ar padziļinājumiem vītņotajā daļā, lai uzstādīšanas laikā nodrošinātu pozitīvu bloķēšanu, izmantojot īpaši izstrādātus savienojošos uzgriežņus vai savienojumus. Savienojuma uzgrieznim ir trīs piekaramie izciļņi, kas darbojas kā piedziņas ribas.
Uzstādīšanas laikā ar iepriekš noteiktu priekšslodzi nolaižamās cilpas saspiež uzgriežņa materiālu spirāles rievās un rada bloķēšanas funkciju. Kompozītmateriālu konstrukcijas priekšrocība ir tā, ka var izmantot titāna uzgriežņus, kas ir savietojams un ietaupa svaru, nebaidoties no nodiluma. Uzgrieznis brīvi griežas un uzstādīšanas cikla beigās izveido bloķēšanas funkciju. Parādīts 81. attēlā.
81. attēls: Eddie Bolts® Eddie Bolts
7, Cherry's E-Z Buck® (CSR90433) dobo galu kniede
Persiku tipa dobie E-Z Buck® kniedes ir izgatavotas no titāna-niobija sakausējuma ar bīdes izturību 40 KSI.E-Z Buck® kniedes ir paredzētas dubultai skalošanai degvielas tvertnēs. Šāda veida kniedes galvenā priekšrocība ir tā, ka tai ir nepieciešams mazāk nekā puse no tā paša materiāla cietas kniedes spēka. Kniedes ir aprīkotas ar automātisku kniedēšanas aprīkojumu vai kniežu ekstrūderi. Īpašas izvēles formas nodrošina, ka ekstrūderis uzstādīšanas laikā vienmēr ir centrēts, lai izvairītos no konstrukcijas bojājumiem. Parādīts 82. attēlā.
82. attēls: Persiku E-Z buck doba kniede
8, žalūziju stiprinājumi
Kompozītmateriālu konstrukcijām nav nepieciešams tik daudz stiprinājumu kā metāla lidmašīnām, jo stingrības un dubultotāji tiek sacietēti kopā ar apvalku, tādējādi novēršot nepieciešamību pēc daudziem stiprinājumiem. Kompozītmateriālu konstrukcijās palielinātais gaisa kuģa paneļu izmērs rada nepieejamas aizmugures daļas. Tāpēc šajās zonās ir jāizmanto skrūvju un uzgriežņu plāksnes ar akliem stiprinājumiem. Daudzi ražotāji ražo žalūziju stiprinājumus kompozītmateriālu konstrukcijām, un daži no šiem gadījumiem ir aplūkoti turpmāk.
8.1 Aklās skrūves
Cherry Maxibolt® (Peach Maxi Bolt) ir izgatavots no titāna un ir saderīgs ar kompozītmateriālu konstrukcijām. maxibolt® bīdes izturība ir 95 KSI. to var uzstādīt no vienas puses, izmantojot G-83 vai līdzvērtīgu pneimatiski hidraulisku instalācijas rīku, un tas ir pieejams 100 grādu plakanā, 130 grādu slīpumā un izvirzītās galvas formās. Parādīts 83. attēlā.
83. attēls: Titāns Peach Maxi skrūvēm
Alcoa UAB™ aklo skrūvju sistēma ir paredzēta kompozītmateriālu konstrukcijām un ir pieejama gan no titāna, gan no nerūsējošā tērauda. UAB™ aklo skrūvju sistēma ir pieejama 100 grādu plakanā, 130 grādu leņķī iegremdētā un izvirzītā galviņā.
Accu{0}}Lok™ žalūziju stiprinājumu sistēma ir paredzēta kompozītmateriālu konstrukcijām, kur piekļuve ir ierobežota tikai vienai konstrukcijas pusei. Tas apvieno augstu savienojuma priekšslodzi ar liela diametra pēdām tumšajā pusē. Lielais nospiedums ļauj sadalīt locītavas priekšslodzi lielākā apgabalā, praktiski novēršot atslāņojušās kompozītmateriālu struktūras iespējamību.Accu-Lok™ bīdes izturība ir 95 KSI, un tas ir pieejams 100 grādu plakanā, 130 grādos iegremdētā un izvirzītā galviņā. Līdzīgs Monogram izstrādātais stiprinājums ir pazīstams kā Radial{9}}}}Lok®{9. Tas parādīts 84. attēlā.
84. attēls. Accu-Lok™ instalēšana
9, zemas siltuma šķiedras
Aviācijas un kosmosa aparatūrā plaši tiek izmantotas zemas-karsēšanas sistēmas, kurās izmanto kompozītmateriālus. Zema-karstuma šķiedras stiprinājumi ir tikpat izturīgi kā divas-trešdaļas no alumīnija svara. Kompozītmateriāla stiprinājumam ir laba materiālu saderība ar oglekļa un stikla šķiedrām.
10, Skrūvju un uzgriežņu paneļi kompozītmateriālu konstrukcijās
Ja paneļi ir periodiski jāizjauc apkopes veikšanai, Hi{0}}Loks® vai žalūziju stiprinājumu vietā ieteicams izmantot skrūvju un uzgriežņu plāksnes. Uzgriežņu plāksnēm, ko izmanto kompozītmateriālu konstrukcijās, parasti ir nepieciešami trīs caurumi: divi uzgriežņu plāksnes piestiprināšanai un viens noņemamām skrūvēm, lai gan bezkniedēm un lipīgām -uzgriežņu plāksnēm nav nepieciešami divi papildu caurumi urbšanai un vītņošanai.
Turpinājums
Avots "Composites Frontier" publiskā vietne