[2]Полезная модель относится к устройствам для соединения конструкций из композитного материала и может использоваться при сборке силовых соединений.
[4]Известно устройство клиноременной передачи (Павлов А.М. Детали машин / изд-во Машиностроение, 1969. 448 с. - с. 231-232), включающее ступицу, обод, диск, внутри ступица содержит отверстие для вала и паз для шпонки, при этом в ободе выполнена клиновая канавка под ремень.
[5]Недостатком известного устройства является низкая устойчивость силового соединения.
[6]Известно наиболее близкое устройство шкив клиноременной передачи из композитного базальтового гибридного материала (Патент RU 227566, МПК F16H 55/49. Опубликовано: 24.07.2024 Бюл. № 21), содержащий обод, диск и ступицу, внутри которой выполнены отверстие для вала и паз для шпонки, при этом шкив выполнен из композитного материала, включающего базальтовую основу в виде волокна, пропитанного связующей смолой, ступица, обод и диск выполнены штампом из нагретой заготовки, а клиновая канавка шкива под ремень - двумя накатниками, причем базальтовая основа в виде волокна пропитана связующей эпоксидной смолой и выполнена с добавлением базальтового порошка, предварительно перемешанного в смоле.
[7]Недостатком наиболее близкого устройства является низкая устойчивость силового соединения.
[8]Раскрытие полезной модели
[9]Техническим результатом полезной модели является повышение устойчивости силового соединения за счет улучшения жесткости эпоксидных композитов путем сочетания углепластиковых волокон с алмазным порошком.
[10]Технический результат достигается в шкиве клиноременной передачи из композитного углепластикового гибридного материала, содержащем обод, диск и ступицу, внутри которой выполнены отверстие для вала и паз для шпонки, при этом шкив выполнен из композитного материала, включающего углепластиковую основу в виде волокна, пропитанного связующей смолой, ступица, обод и диск выполнены штампом из нагретой заготовки, причем углепластиковая основа в виде волокна, пропитанного связующей эпоксидной смолой, выполнена с добавлением алмазного порошка, предварительно равномерно перемешанного в смоле.
[11]Отличительными признаками являются:
[12]углепластиковая основа в виде волокна, пропитанного связующей эпоксидной смолой, выполнена с добавлением алмазного порошка, это повышает устойчивость крепежного соединения за счет жесткости эпоксидных композитов [3];
[13]предварительное равномерное перемешивание с алмазным порошком позволяет увеличить устойчивость крепежного соединения за счет жесткости гибридных эпоксидных композитов [4].
[14]Сравнение полезной модели с аналогом и прототипом не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».
[15]На фиг. 1 приведен диметрический вид устройства шкива клиноременной передачи из композитного углепластикого гибридного материала,
[16]Включающий 1 - обод; 2 - диск; 3 - ступицу; 4 - паз для шпонки; 5 - отверстие для вала; 6 - клиновую канавку в ободе шкива под ремень.
[17]На фиг. 2 приведен местный радиальный разрез А по клиновидной канавке в ободе шкива под ремень с фиг. 1,
[18]включающий 1 - обод, 7 - нити ровинга углепластика расположенные в нужном порядке; 8 - нити ровинга углепластика деформированные накатником; 9 - алмазный порошок.
[19]Осуществление полезной модели
[20]Основным сырьем для производства шкива из композита является углепластик. Кроме углепластика, для изготовления шкива из композита требуются: смолы; спирт этиловый; ацетон; дициандиамид; алмазный порошок 9, полученный из алмазной крошки путем перемалывания ее в планетарной шаровой мельнице АГО-2С и просеивания фракции до 103 мкм.
[21]Технология производства композитной заготовки для шкива заключается в следующем.
[22]Нити 7 ровинга со специального устройства шпулярника поступают на механизм натяжения, в котором они располагаются в соответствующем порядке. Скомпонованные в нужном порядке нити 7 проходят стадию сушки и предварительного подогрева горячим воздухом. Подогретый ровинг погружают в пропиточную ванну с эпоксидной смолой, предварительно перемешанной с алмазным порошком 9. Использование такого материала повышает прочность, снижающую износостойкость шкива, элемента конструкции механической силовой передачи, за счет улучшения жесткости эпоксидных композитов путем сочетания углепластиковых волокон 7 с алмазным порошком 9. Непрерывный композитный пруток пропускается через протягивающий механизм, на выходе из которого производится резка прутка согласно заданному размеру. Из ванны материал протягивается через фильеры для получения заданной площади и формы в сечении заготовки для шкива. Профилирующая фильера может быть выполнена, например, в виде разъемной стальной конструкции, состоящей из двух прямоугольников с отфрезерованной и обработанной канавкой полу фигуры по длине каждой части, которые при смыкании образуют внешнюю поверхность в виде прямоугольника и внутреннюю цилиндра, соответствующей площади целевого устройства, приравненной к площади заданной заготовки для шкива.
[23]При производстве шкива из гибридного углепластикого композита применяют трехпозиционный автоматический пресс. Горячую штамповку заготовки углепластикого шкива выполняют в три позиции технологических операций. На первой штамповочной операции производят калибровку заготовки и начинают формирование отверстия 5 для вала с пазом 4 для шпонки. Во второй штамповочной операции, идет формирование ступицы 3, обода 1, диска 2 и продолжается формирование отверстия 5 для вала с пазом 4 для шпонки. На третьей штамповочной операции завершается формирование отверстия 5 с пазом 4 для вала шкива. Исполнение клиновой канавки 6 шкива под ремень в ободе 1 выполняют двумя накатниками, расположенными с противоположных сторон относительно заготовки, при этом нити 8 ровинга углепластика деформируются накатником.
[24]Прочность алмаза на одноосное сжатие в среднем составляет 1680 МПа [5], это повышает поверхностную устойчивость устройства.
[25]Основным параметром такого объекта является нагрузка, которую может выдержать устройство, путем повышения устойчивости силового соединения, за счет улучшения жесткости эпоксидных композитов, сочетанием углепластиковых волокон с алмазным порошком.
[27]1. Павлов А.М. Детали машин / изд-во Машиностроение, 1969. 448 с. - с. 231-232.
[28]2. Патент RU 227566, МПК F16H 55/49. Опубликовано: 24.07.2024 Бюл. № 21.
[29]3. Гибридное влияние базальтовых волокон и базальтового порошка на термомеханические свойства эпоксидных композитов. Композиты, часть B: Машиностроение, том 125, 2017, стр. 157-164.
[30]4. Гаврилов М.А. Технология получения и химико-биологическая стойкость эпоксидных композитов на основе отходов производства. Дис. канд. техн. наук, с. 278 с. 128,133-134. http://dissovet.pguas.ru/files/212-184-01/Gavrilov/Dissertaciya_GavrilovMA.pdf.
[31]5. Основы физики горных пород, геомеханики и управления состоянием массива. Порцевский А.К., Катков Г.А. Гриф УМО (№ 51-73 от 28.06.2004) Зарегистрирован в Федеральном агентстве по образованию (№ 5374 от 16.11.2005). - 120 с. - с. 21.
