RU2453468C1 - Method of fabricating diver's helmet from laminar composite materials, mould for fabrication of diver's helmet from laminar composite materials and diver's helmet from laminar composite materials - Google Patents
Method of fabricating diver's helmet from laminar composite materials, mould for fabrication of diver's helmet from laminar composite materials and diver's helmet from laminar composite materialsInfo
- Publication number
- RU2453468C1 RU2453468C1 RU2011109279/11A RU2011109279A RU2453468C1 RU 2453468 C1 RU2453468 C1 RU 2453468C1 RU 2011109279/11 A RU2011109279/11 A RU 2011109279/11A RU 2011109279 A RU2011109279 A RU 2011109279A RU 2453468 C1 RU2453468 C1 RU 2453468C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- openings
- helmet
- elements
- signs
- washers
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 25
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 64
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 33
- 230000009189 diving Effects 0.000 claims description 32
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 23
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 15
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 11
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 11
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 8
- 238000001879 gelation Methods 0.000 claims description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 5
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 7
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 abstract 2
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 abstract 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000012611 container material Substances 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Helmets And Other Head Coverings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к водолазной технике, в частности к водолазным гидрокостюмам с жестким шлемом, и может быть использовано для изготовления шлемов из слоистых полимерных композиционных материалов, например стекла и органопластиков.The invention relates to diving equipment, in particular to diving suits with a hard hat, and can be used for the manufacture of helmets from layered polymer composite materials, such as glass and organoplastics.
Известен водолазный шлем по патенту РФ №2097261 С1 от 07.05.96 г., МКИ7 В63 11/06. Шлем содержит жесткий корпус с иллюминатором, соединительной шейной рамкой, соединительными кольцами систем жизнеобеспечения и связи.Known diving helmet according to the patent of the Russian Federation No. 2097261 C1 from 05/07/96, MKI 7 B63 11/06. The helmet contains a hard case with a porthole, a connecting neck frame, connecting rings for life support and communication systems.
Известны способ изготовления шлема из слоистых полимерных композитов и шлем из слоистых полимерных композитов по патенту РФ №2328193 С2 от 11.07.2006 МКИ7 А42В 3/00.A known method of manufacturing a helmet from layered polymer composites and a helmet from layered polymer composites according to the patent of the Russian Federation No. 228193 C2 dated 07/11/2006 MKI 7 A42B 3/00.
Известны дискретно тканевый материал для слоев шлема и способ его изготовления по патенту RU №2251651 от 10.05.2003 г., МКИ7 F41Н 1/02.Known discreetly fabric material for the layers of the helmet and the method of its manufacture according to patent RU No. 2251651 dated 05/10/2003, MKI 7 F41H 1/02.
Известны шлем и способ его изготовления по заявке Великобритании №2148185 от 30.05.1985 г., МКИ7 В32В 7/08, при котором в матрицу послойно укладывают полимерный композиционный материал.A helmet and a method for its manufacture are known according to the application of Great Britain No. 2148185 of 05/30/1985, MKI 7
Известны шлем и способ его изготовления по патенту RU №2128457 от 14.05.98 г., МКИ7 А42В 3/00.Known helmet and method of its manufacture according to patent RU No. 2128457 dated 05/14/98, MKI 7
Известны водолазный шлем и способ его изготовления по патенту РФ №2334648 С2 от 16.04.2004 г., МКИ7 В63С 11/02.Known diving helmet and the method of its manufacture according to the patent of the Russian Federation No. 2334648 C2 of 04.16.2004, MKI 7 B63C 11/02.
Известен водолазный шлем по патенту RU №2392175 С1 от 19.02.2009 г., МКИ7 В63С 9/08.Known diving helmet according to patent RU No. 2392175 C1 of 02/19/2009, MKI 7 B63C 9/08.
Известен водолазный шлем по патенту США US2009050147 А1 от 26.02.2009 г., МКИ7 А42В 3/00.Known diving helmet for US patent US2009050147 A1 from 02.26.2009, MKI 7 A42B 3/00.
Известен водолазный шлем по патенту Германии DE 102007011824 А1 от 18.09.2008 г., МКИ7 А62В 18/04. Шлем содержит жесткий корпус с иллюминатором и соединительной шейной рамкой.Known diving helmet according to the patent of Germany DE 102007011824 A1 from 09/18/2008, MKI 7 A62B 18/04. The helmet contains a hard case with a porthole and a connecting neck frame.
Известен водолазный шлем по патенту W02005037641 А1 от 28.04.2005 г., МКИ7 В63С 11/06.Known diving helmet patent W02005037641 A1 from 04/28/2005, MKI 7 B63C 11/06.
Известные решения определяют общий уровень техники и не являются особо релевантными, поэтому предлагаемыми решениями устраняются недостатки общего известного уровня техники.Known solutions determine the general level of technology and are not particularly relevant, therefore, the proposed solutions eliminate the disadvantages of the general prior art.
Недостатком известного уровня техники для способа является его низкая технологичность, в частности низкая технологичность обеспечения качества и прочности элементов лабиринтных уплотнений, связанных с перерезанием волокон при мехобработке, низкая технологичность и качество формовки проемов (иллюминатора, систем жизнеобеспечения и связи и других) и элементов их лабиринтных уплотнений, например канавок, выступов и фасок, из-за «спрямления» волокон ткани, особенно при укладке и поджатии последующих слоев, и из-за «выдергивания» волокон из элементов уплотнений с искажением их геометрии при прессовании оболочки давлением резиновой камеры, а также низкая прочность фланцев, на которых закреплены силовые соединительные резьбовые элементы, и, кроме того, недостаточные точность и качество стыкуемых при сборке поверхностей и выемок для размещения наушников. Кроме того, недостатком является низкая технологичность извлечения съемных деталей знаков с их крепежными деталями при прессовании оболочки повышенным давлением резиновой камеры без повреждения последней, необходимого для повышения прочности оболочки в зонах перехода к фланцам за счет дополнительного перераспределения связующего из этих зон.A disadvantage of the prior art for the method is its low manufacturability, in particular low manufacturability to ensure the quality and strength of the elements of labyrinth seals associated with cutting fibers during machining, low manufacturability and the quality of forming openings (porthole, life support systems and communications, and others) and their labyrinth elements seals, for example grooves, protrusions and chamfers, due to the “straightening” of the fabric fibers, especially when laying and preloading subsequent layers, and due to the “pulling” of fibers from seal elements with distortion of their geometry when pressing the shell by the pressure of the rubber chamber, as well as the low strength of the flanges on which the power connecting threaded elements are fixed, and, in addition, the insufficient accuracy and quality of surfaces and recesses that are joined when assembling the headphones. In addition, the disadvantage is the low manufacturability of the removal of removable parts of signs with their fasteners when pressing the shell with increased pressure of the rubber chamber without damaging the latter, necessary to increase the strength of the shell in the transition zones to the flanges due to the additional redistribution of the binder from these zones.
Недостатком известного уровня техники для устройства для осуществления способа является низкая надежность работы формы из-за ненадежного закрепления знаков, оформляющих стыковочные и базовые поверхности проемов в форме, ненадежной и трудоемкой установки съемных элементов знаков с их крепежными деталями, низкая технологичность способа из-за низкого качества изделия, низкого качества и прочности элементов лабиринтных уплотнений изделия, связанных с перерезыванием волокон при мехобработке, низкая технологичность способа, не обеспечивающая прочность фланцев, на которых закреплены силовые соединительные резьбовые элементы, а также прочность оболочки в зонах перехода к фланцам из-за низких физико-механических характеристик материала при низком коэффициенте его армирования (повышенной массовой доли связующего), низкая технологичность способа, не обеспечивающая возможность прессования оболочки повышенным давлением резиновой камеры без ее повреждения.A disadvantage of the prior art for a device for implementing the method is the low reliability of the form due to the unreliable fastening of the signs making up the docking and base surfaces of the openings in the form, unreliable and time-consuming installation of removable signs with their fasteners, low processability of the method due to low quality products, low quality and strength of the elements of the labyrinth seals of the product associated with the cutting of fibers during machining, low manufacturability of the method, do not provide The strength of the flanges on which the power connecting threaded elements are fixed, as well as the strength of the shell in the transition zones to the flanges due to the low physical and mechanical characteristics of the material with a low coefficient of its reinforcement (increased mass fraction of the binder), low processability of the method, which does not allow pressing shell high pressure rubber chamber without damaging it.
Недостатками известного уровня техники для устройства являются высокая масса шлема, многократно повышающая массу всего водолазного снаряжения из-за необходимости компенсации завышенного расположения центра масс водолаза, а также низкая надежность работы шлема из-за низкой его герметичности при низкой прочности и качестве лабиринтных герметизирующих уплотнений из-за неоптимального расположения армирующих волокон (частичного заполнения ими кромок), а также из-за недостаточного усилия затяжки крепежных деталей элементов шлема (иллюминатора и др.) при низких физико-механических характеристиках материала в зонах расположения этих крепежных деталей.The disadvantages of the prior art for the device are the high mass of the helmet, repeatedly increasing the mass of all diving equipment due to the need to compensate for the overestimated location of the center of mass of the diver, as well as the low reliability of the helmet due to its low tightness with low strength and the quality of labyrinth sealing seals due to due to the non-optimal arrangement of reinforcing fibers (partial filling of the edges with them), and also due to insufficient tightening force of the fasteners of the helmet elements (illum Natori et al.) at lower physico-mechanical characteristics of the material in the zones of location of these fasteners.
Технической задачей, на решение которой направлены заявляемые изобретения, является разработка более технологичного в изготовлении водолазного шлема, повышенной надежности работы, более высокого качества.The technical problem to which the claimed invention is directed is the development of a diving helmet that is more technologically advanced in the manufacture, of increased reliability, of higher quality.
Технический результат, который может быть получен при решении технической задачи по реализации предлагаемого способа, заключается в повышении технологичности изготовления водолазного шлема с обеспечением качества и прочности элементов лабиринтных уплотнений без перерезывания волокон при мехобработке, с обеспечением качественного формования проемов (иллюминатора, систем жизнеобеспечения и связи и других) и элементов их лабиринтных уплотнений, например канавок, выступов и фасок, за счет их заполнения кольцевыми волокнами и изгибами краев ткани при удержании этих изгибов натяжением оборачивания кольцевых волокон при укладке и поджатии последующих слоев, а также за счет свободного перемещения кольцевых волокон при их укладке. Также повышение технологичности заключается в исключении «выдергивания» волокон из элементов уплотнений с искажением их геометрии при прессовании оболочки давлением резиновой камеры за счет создания дополнительного сопротивления «выдергиванию» волокон при полностью желатизированном и не потерявшем способности к прессованию в составе композита связующем, а также за счет сжатия волокон в зоне фланцев с повышением прочности фланцев, на которых закреплены силовые соединительные резьбовые элементы, при повышении физико-механических характеристик материала с повышением коэффициента его армирования (снижением массовой доли связующего). Кроме того, технический результат заключается в повышении технологичности изготовления шлема с обеспечением точности и качества стыкуемых при сборке поверхностей, выемок для размещения наушников с повышенной точностью за счет исключения мехобработки, а также за счет упрощения извлечения съемных деталей знаков с их крепежными деталями при прессовании оболочки повышенным давлением резиновой камеры без повреждения последней, необходимого также и для повышения прочности оболочки в зонах перехода к фланцам за счет дополнительного перераспределения связующего из этих зон.The technical result that can be obtained by solving the technical problem for the implementation of the proposed method is to increase the manufacturability of the diving helmet to ensure the quality and strength of the elements of the labyrinth seals without cutting fibers during machining, ensuring high-quality molding of openings (porthole, life support and communication systems and others) and elements of their labyrinth seals, for example grooves, protrusions and chamfers, due to their filling with ring fibers and bends Heavens tissue while keeping these bends the wrapping tension ring for laying the fibers and squeezing of subsequent layers and also due to the free movement of the annular fibers during their laying. An increase in manufacturability also consists in eliminating the “pulling” of fibers from the seal elements with a distortion of their geometry when pressing the shell with the pressure of a rubber chamber due to the creation of additional resistance to “pulling” of the fibers when the binder is fully gelled and does not lose the ability to compress, as well as due to fiber compression in the flange zone with increasing strength of the flanges on which the power connecting threaded elements are fixed, while increasing the physical and mechanical the characteristics of the material with an increase in the coefficient of its reinforcement (a decrease in the mass fraction of the binder). In addition, the technical result consists in increasing the manufacturability of the helmet manufacturing with ensuring accuracy and quality of surfaces mating during assembly, recesses for placing headphones with increased accuracy by eliminating machining, as well as by simplifying the extraction of removable parts of signs with their fasteners when pressing the shell with increased the pressure of the rubber chamber without damaging the latter, which is also necessary to increase the strength of the shell in the transition zones to the flanges due to additional distribution of a binder from these zones.
Технический результат устройства для осуществления способа, который может быть получен при решении технической задачи, заключается в повышении надежности работы формы за счет надежного закрепления знаков и удобства установки съемных деталей знаков с их крепежными деталями, в повышении технологичности способа за счет повышения качества изделия, а также качества и прочности элементов лабиринтных уплотнений изделия без перерезывания волокон при мехобработке, в повышении технологичности способа с обеспечением прочности фланцев, на которых закреплены силовые соединительные резьбовые элементы, за счет повышения физико-механических характеристик материала при повышении коэффициента его армирования (снижении массовой доли связующего), а также за счет повышения качества изделия с повышением прочности его оболочки в зонах перехода к фланцам при прессовании оболочки повышенным давлением резиновой камеры и дополнительном перераспределении связующего из этих зон при отсутствии повреждения камеры.The technical result of the device for implementing the method, which can be obtained by solving the technical problem, is to increase the reliability of the form due to reliable fixing of signs and ease of installation of removable parts of signs with their fasteners, to improve the manufacturability of the method by improving the quality of the product, and the quality and strength of the elements of the labyrinth seals of the product without cutting fibers during machining, to increase the manufacturability of the method with ensuring the strength of the flanges on Strength connecting threaded elements are fixed, by increasing the physicomechanical characteristics of the material while increasing its reinforcement coefficient (reducing the mass fraction of the binder), as well as by improving the quality of the product with increasing the strength of its shell in the transition zones to the flanges when pressing the shell with increased rubber pressure camera and additional redistribution of the binder from these areas in the absence of damage to the camera.
Технический результат устройства, который может быть получен при решении технической задачи, заключается в значительном снижении массы водолазного снаряжения, а также в повышении надежности работы шлема за счет повышения его герметичности при повышении прочности и качества лабиринтных герметизирующих уплотнений оптимизацией расположения армирующих волокон, а также повышения герметичности реализацией увеличенного усилия затяжки крепежных деталей элементов шлема (иллюминатора и др.) при повышении физико-механических характеристик материала в зонах расположения этих крепежных деталей.The technical result of the device, which can be obtained by solving the technical problem, is to significantly reduce the mass of diving equipment, as well as to increase the reliability of the helmet by increasing its tightness while increasing the strength and quality of labyrinth sealing seals by optimizing the location of reinforcing fibers, as well as increasing the tightness the implementation of the increased tightening force of the fasteners of the helmet elements (porthole, etc.) while increasing the physical and mechanical characteristics Container material in the zones of location of these fasteners.
Поставленная задача с достижением технического результата решается за счет того, что способ изготовления водолазного шлема из слоистых полимерных композитов, при котором в форму, выполненную из скрепленных в плоскости симметрии основных поверхностей шлема стекло-пластиковых полуформ и основания, снабженную знаками с формообразующими поверхностями базовых плоскостей и проемов иллюминатора, систем жизнеобеспечения и связи с элементами лабиринтных уплотнений, например канавками, выступами и фасками, через шейный проем укладывают слои оболочки из армирующей ткани, пропитанной полимерным связующим, при этом фланцы проемов, преимущественно в зоне элементов лабиринтных уплотнений краев проемов, заполняют кольцевыми волокнами, оборачивая ими знаки, и волокнами краев ткани с чередованием последних и с изгибом волокон ткани за счет их поджатия к формообразующей поверхности проема знака, устанавливают на знаки прижимные шайбы, прижимают шайбы в направлении базовых плоскостей, например, резьбовыми соединениями, сжимая волокна во фланцах проемов с вдавливанием волокон композита в элементы, формирующие лабиринтные уплотнения, с огибанием их и заполнением их кромок и с выдавливанием части связующего, прессуют оболочку с выдержкой полости формы во время отверждения связующего композита под давлением, накрывая шейный проем основанием и накачивая помещенную внутрь резиновую камеру.The problem with the achievement of the technical result is solved due to the fact that the method of manufacturing a diving helmet from layered polymer composites, in which a mold made of glass-plastic half-molds and bases fastened in the plane of symmetry of the helmet and provided with signs with forming surfaces of the base planes and porthole openings, life support systems and communication with elements of labyrinth seals, for example, grooves, protrusions and chamfers, lay layers through the neck opening shells of reinforcing fabric impregnated with a polymer binder, while the flanges of the openings, mainly in the area of the elements of the labyrinth seals of the edges of the openings, are filled with ring fibers, wrapping signs around them, and fibers of the edges of the fabric with alternation of the latter and with bending of the fibers of the fabric due to their compression to the forming surface the opening of the sign, clamping washers are installed on the signs, the washers are pressed in the direction of the base planes, for example, by threaded connections, compressing the fibers in the flanges of the openings with the fiber indenting comp nesting in the elements that form the labyrinth seals, by bending them around and filling their edges and squeezing out part of the binder, compress the shell with exposure of the mold cavity during curing of the binder composite under pressure, covering the neck opening with the base and pumping the rubber chamber placed inside.
Оболочку накачиванием камеры прессуют после выдержки до окончания желатинизации связующего во фланцах проемов.The shell is pumped by pumping the chamber after exposure until the gelation of the binder in the flanges of the openings is completed.
Для проемов с высокой степенью точности толщины фланцев проемов знаки снабжают закрепленными в форме направляющими шайбами с формообразующим базовую плоскость торцом и втулками с внутренней резьбой и с наружной формообразующей поверхностью соответствующих проемов и фасок, причем направляющие шайбы и втулки закрепляют в форме наружными болтами, затягивая их по резьбе во втулках, а сжатие волокон осуществляют между прижимной и направляющей шайбами внутренними болтами с использованием оставшейся части этой же резьбы во втулках, обеспечивая рабочей высотой втулки толщину фланцев.For openings with a high degree of accuracy of the thickness of the flanges of the openings, the signs shall be equipped with guide washers fixed in the form with an end-face shaping the base plane and internal threaded bushes and with the external shaping surface of the corresponding openings and chamfers, the guide washers and bushings being fixed in the form by external bolts, tightening them along thread in the bushings, and the compression of the fibers is carried out between the clamping and guide washers with internal bolts using the remainder of the same thread in the bushings, ensuring ivaya working height of the sleeve flange thickness.
Для проемов с высокой степенью точности взаимного расположения, общей базовой плоскостью и общим фланцем, например, двух отверстий для элементов жизнеобеспечения, шайбы выполняют двухместными в виде плоских пластин.For openings with a high degree of accuracy of mutual arrangement, a common base plane and a common flange, for example, two holes for life support elements, the washers are double in the form of flat plates.
Перед прессованием оболочки повышенным давлением в камере удаляют прижимные шайбы с элементами их крепления и устанавливают и ориентируют относительно знаков обечайки, оформляющие выемки для элементов шлема, например наушников радиотелефонной связи, прижимая эти обечайки к оболочке давлением камеры.Before pressing the casing with high pressure in the chamber, the clamping washers with their fastening elements are removed and the shells are formed and oriented relative to the shell marks, forming the recesses for the helmet elements, for example, radiotelephone communication headphones, pressing these shells against the shell with the chamber pressure.
Поставленная задача с достижением технического результата для устройства для осуществления способа решается за счет того, что форма для изготовления водолазного шлема из слоистых полимерных композитов, выполненная из скрепленных в плоскости симметрии основных поверхностей шлема стеклопластиковых полуформ и основания, снабженная знаками с формообразующими поверхностями базовых плоскостей и проемов иллюминатора, систем жизнеобеспечения и связи с элементами лабиринтных уплотнений, например канавками, выступами и фасками, причем на знаках установлены прижимные шайбы с возможностью их поджатия в направлении базовых плоскостей, например, резьбовыми соединениями, при этом в форме с помощью закрепленного над шейным проемом основания образован замкнутый объем, в который помещена резиновая камера для создания внутреннего давления.The problem is to achieve a technical result for a device for implementing the method is solved due to the fact that the mold for the manufacture of a diving helmet made of layered polymer composites, made of fiberglass half-molds and bases fastened in the plane of symmetry of the helmet, provided with signs with forming surfaces of the base planes and openings porthole, life support systems and communication with elements of labyrinth seals, such as grooves, protrusions and chamfers, and at Pressure washers are installed on the pump with the possibility of preloading them in the direction of the base planes, for example, by threaded connections, while in the form of a closed volume formed in which a rubber chamber is mounted to create internal pressure and is mounted on a base fixed above the neck opening.
Знаки для проемов с высокой степенью точности толщины их фланцев снабжены закрепленными в форме направляющими шайбами с формообразующим базовую плоскость шлема торцом и втулками с внутренней резьбой и с наружной формообразующей поверхностью соответствующих проемов и фасок, причем направляющие шайбы и втулки закреплены в форме наружными болтами, затянутыми по резьбе во втулках, а прижимные шайбы закреплены внутренними болтами с использованием оставшейся части этой же резьбы во втулках, с обеспечением рабочей высотой втулки толщины фланцев проемов шлема.Signs for openings with a high degree of accuracy of the thickness of their flanges are provided with guide washers fixed in the form with an end face forming the base plane of the helmet and bushings with internal thread and with the external forming surface of the corresponding openings and chamfers, and the guide washers and bushings are fixed in the form by external bolts tightened along thread in the bushings, and the clamping washers are fixed with internal bolts using the remainder of the same thread in the bushings, providing the working height of the sleeve with a thickness of fl Anets helmet openings.
Для проемов с высокой степенью точности взаимного расположения, общей базовой плоскостью и общим фланцем, например, двух отверстий для элементов жизнеобеспечения, шайбы выполнены двухместными в виде плоских пластин.For openings with a high degree of accuracy of mutual arrangement, a common base plane and a common flange, for example, two holes for life support elements, the washers are double in the form of flat plates.
Форма снабжена обечайками, оформляющими выемки для элементов шлема, например наушников радиотелефонной связи, установленными между полуформами и камерой и ориентированными относительно знаков.The mold is equipped with shells that form the recesses for the helmet elements, for example, radiotelephone headphones, installed between the half-forms and the camera and oriented relative to the signs.
Поставленная задача с достижением технического результата для устройства решается за счет того, что водолазный шлем из слоистых полимерных композитов, включающий оболочку из армирующей ткани, пропитанной полимерным связующим, с фланцами проемов иллюминатора, систем жизнеобеспечения и связи с элементами лабиринтных уплотнений, например канавками, выступами и фасками, причем фланцы проемов, преимущественно в зоне элементов лабиринтных уплотнений краев проемов, заполнены кольцевыми волокнами, расположенными вокруг проемов, и волокнами краев ткани с чередованием последних, с загибом волокон ткани на поверхность проема, с огибанием элементов, формирующих лабиринтные уплотнения, и заполнением их кромок, причем фланцы проемов оболочки выполнены с уплотнением волокон армирующего материала.The problem with the achievement of the technical result for the device is solved due to the fact that the diving helmet made of layered polymer composites, including a shell made of reinforcing fabric impregnated with a polymer binder, with flanges of the porthole openings, life support systems and communication with elements of labyrinth seals, for example grooves, protrusions and bevels, and the flanges of the openings, mainly in the area of the elements of the labyrinth seals of the edges of the openings, are filled with annular fibers located around the openings, and fibers the edges of the fabric with alternating the latter, with the bending of the fibers of the fabric on the surface of the opening, with the bending of the elements forming the labyrinth seals, and filling their edges, and the flanges of the openings of the shell are made with sealing fibers of the reinforcing material.
В качестве армирующей ткани использована стеклоткань, в качестве кольцевых волокон - стекложгут, а в качестве полимерного связующего - эпоксидное связующее, массовая доля которого в зонах фланцев составляет 20-30%, а в остальных зонах оболочки - 25-35%.Fiberglass was used as reinforcing fabric, fiberglass was used as ring fiber, and an epoxy binder was used as a polymer binder, the mass fraction of which in the flange zones is 20-30%, and in the remaining shell zones - 25-35%.
Отличительными признаками способа являются следующие признаки:Distinctive features of the method are the following features:
- фланцы проемов, преимущественно в зоне элементов лабиринтных уплотнений краев проемов, заполняют кольцевыми волокнами, оборачивая ими знаки, и волокнами краев ткани с чередованием последних и с изгибом волокон ткани за счет их поджатия к формообразующей поверхности проема знака - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций и новую последовательность их выполнения, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение технологичности изготовления шлема с обеспечением качественного формования за счет заполнения армирующими волокнами указанных элементов при удержании их изгибов натяжением оборачивания кольцевых волокон при укладке и поджатии последующих слоев, а также за счет свободного перемещении кольцевых волокон при их укладке;- the flanges of the openings, mainly in the area of the elements of the labyrinth seals of the edges of the openings, are filled with ring fibers, wrapping them with signs, and with fibers of the edges of the fabric with alternating the latter and with bending of the fabric fibers due to their preloading to the forming surface of the opening of the sign - the signs are significant, they require new operations and a new sequence of their implementation, aimed at solving the problem with the achievement of a technical result, to improve the manufacturability of the helmet with quality ennogo molding by filling the reinforcing fibers of said elements while keeping the tension of the wrapping ring bends the fiber when laying squeezing and subsequent layers and also due to the free movement of ring fibers at their laying;
- устанавливают на знаки прижимные шайбы, прижимают шайбы в направлении базовых плоскостей, например, резьбовыми соединениями, сжимая волокна во фланцах проемов с вдавливанием волокон композита в элементы, формирующие лабиринтные уплотнения, с огибанием их и заполнением их кромок - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций и новую последовательность их выполнения, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение технологичности изготовления шлема с обеспечением качества и прочности элементов лабиринтных уплотнений без перерезывания при мехобработке волокон, кроме того, сжатые волокна менее подвержены «выдергиванию» из элементов уплотнений с искажением их геометрии при прессовании оболочки давлением резиновой камеры;- install pressure washers on the signs, press the washers in the direction of the base planes, for example, with threaded joints, compressing the fibers in the flanges of the openings with the composite fibers pressed into the elements that form the labyrinth seals, bending them and filling their edges - significant signs, require new operations and a new sequence of their implementation, aimed at solving the problem with the achievement of a technical result, to improve the manufacturability of the helmet with quality and strength of elements and labyrinth seals without pererezyvaniya fibers during mechanical working, in addition, less prone to short fiber "pull-out" of the seal elements with the distortion of the geometry of the shell in the pressing rubber pressure chamber;
- с выдавливанием части связующего - признак существенный, предусматривает наличие новой операции, направлен на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение технологичности изготовления шлема с обеспечением прочности фланцев, на которых закреплены силовые соединительные резьбовые элементы, за счет повышения физико-механических характеристик материала при повышении коэффициента его армирования (снижении массовой доли связующего);- with the extrusion of part of the binder - a significant sign, it involves a new operation, aimed at solving the problem with achieving a technical result, increasing the manufacturability of the helmet with ensuring the strength of the flanges on which the power connecting threaded elements are fixed, by increasing the physicomechanical characteristics of the material with an increase in the coefficient of its reinforcement (a decrease in the mass fraction of the binder);
- оболочку накачиванием камеры прессуют после выдержки до окончания желатинизации связующего во фланцах проемов - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций и новую последовательность их выполнения, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение технологичности изготовления шлема с обеспечением качества и прочности элементов лабиринтных уплотнений за счет создания дополнительного сопротивления «выдергиванию» волокон при полностью желатизированном и не потерявшем способности к прессованию в составе композита связующем;- the shell by pumping the chamber is pressed after holding until the binder gelatinization in the flanges of the openings is completed - the signs are significant, they require new operations and a new sequence of their implementation, they are aimed at solving the problem with achieving a technical result, improving the helmet manufacturing process while ensuring the quality and strength of the labyrinth elements seals due to the creation of additional resistance to “pulling” the fibers with a fully gelled and not lost the ability to compress as part of a composite binder;
- для проемов с высокой степенью точности толщины фланцев проемов знаки снабжают закрепленными в форме направляющими шайбами с формообразующим базовую плоскость торцом и втулками с внутренней резьбой и с наружной формообразующей поверхностью соответствующих проемов и фасок, причем направляющие шайбы и втулки закрепляют в форме наружными болтами, затягивая их по резьбе во втулках, а сжатие волокон осуществляют между прижимной и направляющей шайбами внутренними болтами с использованием оставшейся части этой же резьбы во втулках, обеспечивая рабочей высотой втулки толщину фланцев - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций и новую последовательность их выполнения, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение технологичности изготовления шлема с обеспечением качества стыкуемых при сборке поверхностей за счет исключения мехобработки, а также за счет упрощения извлечения съемных деталей знаков с их крепежными деталями при прессовании оболочки повышенным давлением резиновой камеры без повреждения последней;- for openings with a high degree of accuracy of the thickness of the flanges of the openings, the signs shall be equipped with guide washers fixed in the form with an end-face shaping the base plane and internal threaded bushes and with the external shaping surface of the corresponding openings and chamfers, the guide washers and bushings being fixed in the form by external bolts, tightening them on the threads in the bushings, and the compression of the fibers is carried out between the clamping and guide washers by internal bolts using the remainder of the same thread in the bushings, ensuring honing the working height of the sleeve, the thickness of the flanges is significant, they include the presence of new operations and a new sequence of their implementation, they are aimed at solving the problem with achieving a technical result, increasing the manufacturability of the helmet with ensuring the quality of surfaces joined during assembly due to the exclusion of machining, as well as due to the simplification of the extraction of removable parts of signs with their fasteners when pressing the shell with increased pressure of the rubber chamber without damage last;
- для проемов с высокой степенью точности взаимного расположения, общей базовой плоскостью и общим фланцем, например, двух отверстий для элементов жизнеобеспечения, шайбы выполняют двухместными в виде плоских пластин - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций и новую последовательность их выполнения, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение технологичности изготовления шлема с обеспечением качества стыкуемых при сборке поверхностей за счет исключения мехобработки;- for openings with a high degree of mutual relative accuracy, a common base plane and a common flange, for example, two holes for life support elements, the washers are double in the form of flat plates - the signs are significant, they require new operations and a new sequence of their implementation, aimed at solving the set tasks with the achievement of a technical result, to increase the manufacturability of the manufacture of a helmet while ensuring the quality of surfaces joined during assembly due to the exclusion of fur quipment;
- перед прессованием оболочки повышенным давлением в камере удаляют прижимные шайбы с элементами их крепления и устанавливают и ориентируют относительно знаков обечайки, оформляющие выемки для элементов шлема, например наушников радиотелефонной связи, прижимая эти обечайки к оболочке давлением камеры, - признаки существенные, предусматривают наличие новых операций и новую последовательность их выполнения, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, на повышение технологичности изготовления шлема с обеспечением прочности оболочки в зонах перехода к фланцам за счет дополнительного перераспределения связующего из этих зон при отсутствии повреждения резиновой камеры, а также с обеспечением качества выемок для размещения наушников с повышенной точностью.- before pressing the casing with high pressure in the chamber, the clamping washers with their fastening elements are removed and the shells are formed and oriented relative to the shell signs, forming the recesses for the helmet elements, for example, radiotelephone communication headphones, pressing these shells to the shell with the chamber pressure, the signs are significant, they require new operations and a new sequence of their implementation, aimed at solving the problem with achieving a technical result, to improve the manufacturability of the helmet and with ensuring the strength of the shell in the transition zones to the flanges due to the additional redistribution of the binder from these areas in the absence of damage to the rubber chamber, as well as ensuring the quality of the recesses for placing the headphones with increased accuracy.
Отличительными признаками устройства для осуществления способа являются следующие признаки:Distinctive features of the device for implementing the method are the following features:
- форма снабжена знаками с формообразующими поверхностями базовых плоскостей и проемов иллюминатора, систем жизнеобеспечения и связи с элементами лабиринтных уплотнений, например канавками, выступами и фасками - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов и новую форму элементов, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности способа, а также качества и прочности элементов лабиринтных уплотнений изделия без перерезывания волокон при мехобработке;- the form is equipped with signs with the forming surfaces of the base planes and openings of the porthole, life support systems and communication with the elements of the labyrinth seals, for example grooves, protrusions and chamfers - significant signs, include the presence of new elements and a new shape of the elements, aimed at solving the problem with the achievement of the technical result consisting in increasing the manufacturability of the method, as well as the quality and strength of the elements of the labyrinth seals of the product without cutting fibers with fur processing;
- на знаках установлены прижимные шайбы с возможностью их поджатия в направлении базовых плоскостей, например, резьбовыми соединениями - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов и новое взаимное расположение элементов, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности способа с обеспечением прочности фланцев, на которых закреплены силовые соединительные резьбовые элементы, за счет повышения физико-механических характеристик материала при повышении коэффициента его армирования (снижении массовой доли связующего), а также качества и прочности элементов лабиринтных уплотнений изделия без перерезывания волокон при мехобработке;- clamping washers are installed on the signs with the possibility of preloading them in the direction of the base planes, for example, with threaded connections - significant signs, include the presence of new elements and a new mutual arrangement of elements, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in increasing the manufacturability of the method with ensuring the strength of the flanges on which the power connecting threaded elements are fixed, by increasing the physical and mechanical characteristics of the material When increasing the coefficient of its reinforcement (reducing the mass fraction of the binder), as well as the quality and strength of the elements of the labyrinth seals of the product without cutting the fibers during machining;
- знаки для проемов с высокой степенью точности толщины их фланцев снабжены закрепленными в форме направляющими шайбами с формообразующим базовую плоскость шлема торцом и втулками с внутренней резьбой и с наружной формообразующей поверхностью соответствующих проемов и фасок, причем направляющие шайбы и втулки закреплены в форме наружными болтами, затянутыми по резьбе во втулках, а прижимные шайбы закреплены внутренними болтами с использованием оставшейся части этой же резьбы во втулках, с обеспечением рабочей высотой втулки толщины фланцев проемов шлема - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов, новую форму элементов и их новое взаимное расположение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы формы за счет надежного закрепления знаков, в повышении технологичности способа за счет удобства установки и съема знаков с их крепежными деталями, а также за счет повышения качества изделия с повышением прочности его оболочки в зонах перехода к фланцам при прессовании оболочки повышенным давлением резиновой камеры и дополнительном перераспределении связующего из этих зон при отсутствии повреждения камеры;- signs for openings with a high degree of accuracy of the thickness of their flanges are provided with guide washers fixed in the form with a face forming the base plane of the helmet and bushings with internal thread and with the external shaping surface of the corresponding openings and chamfers, and the guide washers and bushings are fixed in the form by external bolts, tightened on the thread in the bushings, and the clamping washers are fixed with internal bolts using the remainder of the same thread in the bushings, ensuring the working height of the sleeve thickness f flanges of helmet openings - significant signs, include the presence of new elements, a new shape of the elements and their new relative position, aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in improving the reliability of the form due to reliable fixing of signs, in improving the manufacturability of the method due to the convenience installation and removal of signs with their fasteners, as well as by improving the quality of the product with increasing the strength of its shell in the transition zones to the flanges during pressing bolochki pressurized chamber and the additional rubber binder redistribution of these zones without damage to the camera;
- для проемов с высокой степенью точности взаимного расположения, общей базовой плоскостью и общим фланцем, например, двух отверстий для элементов жизнеобеспечения, шайбы выполнены двухместными в виде плоских пластин - признаки существенные, предусматривают новую форму элементов и их новое взаимное расположение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности способа за счет повышения качества изделия;- for openings with a high degree of accuracy of relative positioning, a common base plane and a common flange, for example, two holes for life support elements, the washers are double in the form of flat plates - the signs are significant, provide for a new shape of the elements and their new relative positioning, aimed at solving the set tasks to achieve a technical result, which consists in increasing the manufacturability of the method by improving the quality of the product;
- форма снабжена обечайками, оформляющими выемки для элементов шлема, например наушников радиотелефонной связи, установленными между полуформами и камерой и ориентированными относительно знаков - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов и их новое взаимное расположение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении технологичности способа за счет повышения качества изделия.- the form is equipped with shells that make up the recesses for the helmet elements, for example, radiotelephone headphones, installed between the half-forms and the camera and oriented relative to the signs - the signs are significant, they require the presence of new elements and their new relative position, aimed at solving the problem with the achievement of the technical result, which consists in in improving the manufacturability of the method by improving the quality of the product.
Отличительными признаками устройства являются следующие признаки:Distinctive features of the device are the following features:
- водолазный шлем выполнен из слоистых полимерных композитов - признак существенный, предусматривает обоснованное применение нового материала, направлен на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в значительном снижении массы водолазного снаряжения;- the diving helmet is made of layered polymer composites - an essential feature, provides for the justified use of new material, is aimed at solving the problem with the achievement of the technical result, which consists in a significant reduction in the mass of diving equipment;
- фланцы проемов, преимущественно в зоне элементов лабиринтных уплотнений краев проемов, заполнены кольцевыми волокнами, расположенными вокруг проемов, и волокнами краев ткани с чередованием последних, с загибом волокон ткани на поверхность проема, с огибанием элементов, формирующих лабиринтные уплотнения, и заполнением их кромок - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов, новую форму элементов и их новое взаимное расположение, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы шлема за счет повышения его герметичности при повышении прочности и качества лабиринтных герметизирующих уплотнений за счет оптимизации расположения армирующих волокон;- the flanges of the openings, mainly in the area of the elements of the labyrinth seals of the edges of the openings, are filled with ring fibers located around the openings, and fibers of the edges of the fabric with alternation of the latter, with bending of the fabric fibers to the surface of the opening, with the envelope of the elements forming the labyrinth seals, and filling their edges - essential signs, include the presence of new elements, a new form of elements and their new relative position, aimed at solving the problem with the achievement of a technical result, sistent helmet to increase the reliability of operation by increasing its tightness with increasing the strength and quality of the labyrinth seal sealing by optimizing the arrangement of the reinforcing fibers;
- фланцы проемов оболочки выполнены с уплотнением волокон армирующего материала - признак существенный, предусматривает новое взаимное расположение элементов, направлен на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы шлема за счет повышения его прочности и герметичности при реализации увеличенного усилия затяжки крепежных деталей элементов шлема (иллюминатора и др.) за счет повышения физико-механических характеристик материала в зонах расположения этих крепежных деталей;- the flanges of the shell openings are made with fiber reinforcing material densification - an essential sign, provides for a new mutual arrangement of the elements, is aimed at solving the problem with achieving a technical result, which consists in increasing the reliability of the helmet by increasing its strength and tightness while realizing the increased tightening force of the fasteners elements of the helmet (porthole, etc.) by increasing the physicomechanical characteristics of the material in the areas of the location of these fasteners hoists;
- в качестве армирующей ткани использована стеклоткань, в качестве кольцевых волокон - стекложгут, а в качестве полимерного связующего - эпоксидное связующее, массовая доля которого в зонах фланцев составляет 20-30%, а в остальных зонах оболочки - 25-35% - признаки существенные, предусматривают наличие новых элементов и обоснованное применение нового материала, направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата, заключающегося в повышении надежности работы шлема за счет повышения качества и прочности при оптимизации расположения армирующих волокон, а также за счет повышения герметичности при реализации увеличенного усилия затяжки крепежных деталей элементов шлема (иллюминатора и др.) за счет повышения физико-механических характеристик материала в зонах расположения этих крепежных деталей.- fiberglass was used as reinforcing fabric, fiberglass was used as ring fiber, and an epoxy binder was used as a polymer binder, the mass fraction of which in the flange zones is 20-30%, and in the remaining shell zones - 25-35% - significant signs, provide for the presence of new elements and the justified use of new material, aimed at solving the problem with the achievement of a technical result, which consists in increasing the reliability of the helmet by improving the quality and strength at optimization the location of the reinforcing fibers, as well as by increasing the tightness when realizing the increased tightening force of the fasteners of the helmet elements (porthole, etc.) by increasing the physicomechanical characteristics of the material in the areas where these fasteners are located.
Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый в отдельности и все совместно направлены на решение поставленной задачи с достижением технического результата. Использование единой совокупности существенных отличительных признаков в известных решениях не обнаружено, что характеризует соответствие технического решения критерию «новизна».These distinctive features are significant, since each individually and all together are aimed at solving the problem with the achievement of a technical result. The use of a single set of essential distinguishing features in the known solutions was not found, which characterizes the conformity of the technical solution to the criterion of "novelty."
Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными обеспечивает решение поставленной задачи с достижением технического результата и характеризует предложенное техническое решение существенными отличиями по сравнению с известным уровнем техники и аналогами. Данное техническое решение является результатом научно-исследовательской и экспериментальной работы по повышению технологичности изготовления и надежности работы водолазных шлемов без использования известных проектировочных решений, рекомендаций, материалов и обладает неочевидностью, что свидетельствует о его соответствию критерию «изобретательский уровень».A single set of new essential features with common known provides a solution to the problem with the achievement of the technical result and characterizes the proposed technical solution with significant differences compared with the prior art and analogues. This technical solution is the result of research and experimental work to improve the manufacturability and reliability of diving helmets without the use of well-known design solutions, recommendations, materials and is non-obvious, which indicates its compliance with the criterion of "inventive step".
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид водолазного шлема, на фиг.2 - общий вид способа изготовления водолазного шлема, на фиг.3 - шлем в разрезе, на фиг.4 - узел лабиринтного уплотнения иллюминатора, на фиг.5 - узел герметизации системы жизнеобеспечения, на фиг.6 - узел крепежного элемента герметизации, на фиг.7 - разрез формы по плоскости ее разъема при осуществлении способа изготовления шлема, на фиг.8 - разрез формы по знаку проема системы связи при осуществлении способа изготовления, на фиг.9 - разрез формы по выемке для наушников при осуществлении способа.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of a diving helmet, Fig.2 is a General view of a method of manufacturing a diving helmet, Fig.3 is a helmet in section, Fig.4 is a node labyrinth seal porthole, Fig. 5 is a node for sealing the life support system, in Fig.6 is a node of the sealing fastener, in Fig.7 is a sectional view of the mold along the plane of its connector when implementing the manufacturing method of the helmet, Fig. 8 is a sectional view of the mold according to the sign of the opening of the communication system when implementing the manufacturing method , Fig.9 is a sectional view of the shape of a recess for headphones in the implementation of the method.
Способ изготовления водолазного шлема 1 из слоистых полимерных композитов, при котором в форму 2, выполненную из скрепленных в плоскости симметрии основных поверхностей шлема 1 стеклопластиковых полуформ 3 и основания 4, снабженную знаками 5 с формообразующими поверхностями базовых плоскостей 6 и проемов 7 иллюминатора 8, узлов систем жизнеобеспечения 9 и связи 10 с элементами лабиринтных уплотнений, например канавками 11, выступами 12 и фасками 13, через шейный проем 14 укладывают слои 15 оболочки 16 из армирующей ткани, пропитанной полимерным связующим, при этом фланцы 17 проемов 7, преимущественно в зоне элементов лабиринтных уплотнений краев проемов, заполняют кольцевыми волокнами 18, оборачивая ими знаки 5, и волокнами краев ткани с чередованием последних и с изгибом волокон ткани за счет их поджатия к формообразующей поверхности знака, устанавливают на знаки 5 прижимные шайбы 19, прижимают шайбы 19 в направлении базовых плоскостей 6, например, резьбовыми соединениями 20, сжимая волокна во фланцах 17 проемов с вдавливанием волокон композита в элементы, формирующие лабиринтные уплотнения, с огибанием 21 их и заполнением их кромок 22 и с выдавливанием части связующего, прессуют оболочку 16 с выдержкой полости формы 2 во время отверждения связующего композита под давлением 23, накрывая шейный проем 14 основанием 4 и накачивая помещенную внутрь резиновую камеру 24.A method of manufacturing a diving helmet 1 from layered polymer composites, in which a
Оболочку 16 накачиванием камеры 24 прессуют после выдержки до окончания желатинизации связующего во фланцах 17 проемов 7.The
Для проемов 7 с высокой степенью точности толщины 25 фланцев 17 проемов 7 знаки 5 снабжают закрепленными в форме 2 направляющими шайбами 26 с формообразующим базовую плоскость 6 торцем 27 и втулками 28 с внутренней резьбой и с наружной формообразующей поверхностью соответствующих проемов и фасок, причем направляющие шайбы и втулки закрепляют в форме наружными болтами 29, затягивая их по резьбе во втулках 28, а сжатие волокон осуществляют между прижимной 19 и направляющей 26 шайбами внутренними болтами 30 с использованием оставшейся части этой же резьбы во втулках 28, обеспечивая рабочей высотой 31 втулки 28 толщину 25 фланцев 17.For
Для проемов с высокой степенью точности взаимного расположения 32, общей базовой плоскостью 6 и общим фланцем 33, например, двух отверстий для элементов жизнеобеспечения 9, шайбы 19 и 26 выполняют двухместными в виде плоских пластин.For openings with a high degree of accuracy of
Перед прессованием оболочки 16 накачиванием камеры 24 удаляют прижимные шайбы 19 с элементами их крепления и устанавливают и ориентируют относительно знаков обечайки 34, оформляющие выемки 35 для элементов шлема, например наушников радиотелефонной связи, прижимая эти обечайки 34 к оболочке 16 давлением 23 камеры 24.Before pressing the
Форма 2 для изготовления водолазного шлема 1 из слоистых полимерных композитов, выполненная из скрепленных в плоскости симметрии основных поверхностей шлема стеклопластиковых полуформ 3 и основания 4, снабженная знаками 5 с формообразующими поверхностями базовых плоскостей 6 и проемов 7 иллюминатора 8, узлов систем жизнеобеспечения 9 и связи 10 с элементами лабиринтных уплотнений, например канавками 11, выступами 12 и фасками 13, причем на знаках 5 установлены прижимные шайбы 19 с возможностью их поджатия в направлении базовых плоскостей 6, например, резьбовыми соединениями 20, при этом в форме 2 с помощью закрепленного над шейным проемом 14 основания 4 образован замкнутый объем, в который помещена резиновая камера 24 для создания внутреннего давления 23.
Знаки 5 для проемов с высокой степенью точности толщины 25 их фланцев 17 снабжены закрепленными в форме 2 направляющими шайбами 26 с формообразующим базовую плоскость 6 шлема 1 торцем 27 и втулками 28 с внутренней резьбой и с наружной формообразующей поверхностью соответствующих проемов 7 и фасок 13, причем направляющие шайбы 26 и втулки 28 закреплены в форме 2 наружными болтами 29, затянутыми по резьбе во втулках 28, а прижимные шайбы 19 закреплены внутренними болтами 30 с использованием оставшейся части этой же резьбы во втулках 28, с обеспечением рабочей высотой 31 втулки 28 толщину 25 фланцев 17 проемов 7 шлема 1.
Для проемов 7 с высокой степенью точности взаимного расположения 32, общей базовой плоскостью 6 и общим фланцем 33, например, двух отверстий для элементов жизнеобеспечения 9, шайбы 19 и 26 выполнены двухместными в виде плоских пластин.For
Форма снабжена обечайками 34, оформляющими выемки 35 для элементов шлема, например наушников радиотелефонной связи, установленными между оболочкой 16 и камерой 24 и ориентированными относительно знаков 5.The form is equipped with
Водолазный шлем 1 из слоистых полимерных композитов, включающий оболочку 16 из армирующей ткани, пропитанной полимерным связующим, с фланцами 17 проемов 7 иллюминатора 8, узлов систем жизнеобеспечения 9 и связи 10 с элементами лабиринтных уплотнений, например канавками 11, выступами 12 и фасками 13, причем фланцы 17 проемов 7, преимущественно в зоне элементов лабиринтных уплотнений краев проемов 7, заполнены кольцевыми волокнами 18, расположенными вокруг проемов 7, и волокнами 15 краев ткани с чередованием последних, с загибом 36 волокон ткани на поверхность проема 7, с огибанием 21 элементов, формирующих лабиринтные уплотнения, и заполнением их кромок 22, причем фланцы 17 проемов 7 оболочки 16 выполнены с уплотнением волокон армирующего материала.Diving helmet 1 made of layered polymer composites, including a
В качестве армирующей ткани использована стеклоткань, в качестве кольцевых волокон - стекложгут, а в качестве полимерного связующего - эпоксидное связующее, массовая доля которого в зонах фланцев 17 составляет 20-30%, а в остальных зонах оболочки 16 - 25-35%.Fiberglass was used as reinforcing fabric, fiberglass was used as ring fiber, and an epoxy binder was used as a polymer binder, the mass fraction of which in the zones of the
Пример конкретного исполнения способа заключается в том, что укладку слоев 15 ткани осуществляют с поджатием ее краев к формообразующим поверхностям 7 с помощью пестика 37, причем поджатием формируют загибы 36. Кольцевыми волокнами 18 оборачивают знаки 15, заглубляя их также пестиками 37 в канавки формообразующих поверхностей, обеспечивая прижатие слоев 15 натяжением оборачивания. После укладки 1-2 слоев краев ткани 15 и волокон 18 непосредственно у формообразующих поверхностей (в зоне фланцев 17) выполняют выравнивание и укладку слоев 15 оболочки 16, отдаляясь от формообразующих поверхностей 7 знаков 5 к периферии. Цикл перечисленных операций повторяют до полной выкладки фланцев 17 и оболочки 16. Между завершающими циклами могут осуществлять предварительное поджатие материала фланцев 17 прижимными шайбами 19. Предварительное прессование 23 камерой 24 с поджатыми прижимными шайбами 19 могут осуществлять во время желатинизации связующего. Окончательное прессование оболочки повышенным давлением 23 со снятыми внутренними болтами 30 и прижимными шайбами 19 осуществляют после завершения желатинизации связующего во фланцах 17, где этот процесс протекает быстрее за счет меньшего теплоотвода из массива материала (толщина 25 материала в зоне фланцев 17 превышает толщину 38 оболочки 16 в остальных зонах) и неполной желатинизации в остальных зонах оболочки 16, благодаря чему связующее перераспределяется из зон, примыкающих к фланцам 17. В качестве связующего используют эпоксидное связующее холодного отверждения с повышенным временем желатинизации. После финишной мехобработки оболочки с удалением облоя во фланцах 17 из материала с повышенными физико-механическими характеристиками выполняют резьбовые отверстия для крепежных втулок 39, вклеивают втулки 39 крепления иллюминатора 8, узлов систем жизнеобеспечения 9 и связи 10, устанавливают перечисленные элементы на соответствующие герметизирующие прокладки 40, обеспечивая повышенную герметичность и надежность работы шлема.An example of a specific embodiment of the method is that the laying of the fabric layers 15 is carried out by pressing its edges to the forming
Форма 2 работает следующим образом.
Полуформы 3 скрепляют болтами 41, устанавливают направляющие шайбы 26, закрепляют их наружными болтами 29, обеспечивая надежность работы формы 2 при подготовке к изготовлению оболочки шлема. В процессе изготовления оболочки 16 шлема 1 с фланцами 17 благодаря удобству установки и снятия съемных деталей 4, 19, 24, 30, 34 обеспечена высокая технологичность осуществления способа изготовления водолазного шлема 1.Half-
Работает водолазный шлем 1 следующим образом.Works diving helmet 1 as follows.
При работе шлема 1 в составе водолазного снаряжения при глубинном погружении на его наружную поверхность воздействует высокое гидравлическое давление. Высокая надежность работы шлема 1 и высокая степень герметичности узлов стыковки в этих условиях обеспечены прочностью и качеством лабиринтных уплотнений оболочки 16 шлема, а также степенью деформации герметизирующих (резиновых) прокладок 40. Для обеспечения герметичности в условиях высокого давления напряжения (кГ/см2) в сдеформированных прокладках 40 должны превышать действующее на шлем наружное давление (ати). Это достигается повышением усилия затяжки резьбовых элементов узлов стыковки. Реализация повышенного усилия затяжки достигнута за счет повышенной прочности закрепления крепежных втулок 39 во фланцах 17 оболочки 16 шлема 1, которое, в свою очередь, обеспечено повышением физико-механических характеристик композита в зоне фланцев 17.When the helmet 1 is used as part of diving equipment during deep diving, high hydraulic pressure acts on its outer surface. The high reliability of the helmet 1 and the high degree of tightness of the docking nodes under these conditions are ensured by the strength and quality of the labyrinth seals of the
Таким образом, использование изобретений позволит создать высокотехнологичную конструкцию водолазного шлема с повышенной надежностью работы, что и подтверждает использование по назначению. Осуществимость изобретений подтверждена положительными результатами испытаний водолазных шлемов, разработка и изготовление которых полностью основаны на представленном описании. В связи с этим новое техническое решение соответствует и критерию «промышленная применимость», т.е. уровню изобретения.Thus, the use of inventions will create a high-tech design of a diving helmet with increased reliability, which confirms the intended use. The feasibility of the invention is confirmed by the positive test results of diving helmets, the development and manufacture of which are entirely based on the description provided. In this regard, the new technical solution also meets the criterion of "industrial applicability", i.e. level of invention.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109279/11A RU2453468C1 (en) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Method of fabricating diver's helmet from laminar composite materials, mould for fabrication of diver's helmet from laminar composite materials and diver's helmet from laminar composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109279/11A RU2453468C1 (en) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Method of fabricating diver's helmet from laminar composite materials, mould for fabrication of diver's helmet from laminar composite materials and diver's helmet from laminar composite materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2453468C1 true RU2453468C1 (en) | 2012-06-20 |
Family
ID=46681022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011109279/11A RU2453468C1 (en) | 2011-03-11 | 2011-03-11 | Method of fabricating diver's helmet from laminar composite materials, mould for fabrication of diver's helmet from laminar composite materials and diver's helmet from laminar composite materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2453468C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2552868A1 (en) * | 1983-09-29 | 1985-04-05 | Oregon Ets Patentverwertung | INTRINSICALLY RIGID PROTECTION ELEMENT |
| US4912777A (en) * | 1988-09-21 | 1990-04-03 | Gasbarro Tony J | Diver's safety cap |
| RU2074626C1 (en) * | 1995-05-18 | 1997-03-10 | Центр прикладных разработок высокопрочных материалов "Армоком" при Центральном научно-исследовательском институте специального машиностроения | Crash helmet case |
| RU2328193C2 (en) * | 2006-07-11 | 2008-07-10 | Закрытое акционерное общество Центр высокопрочных материалов "Армированные композиты" | Production method of armoured helmet made of layered polymer composites and armoured helmet made of layered polymer composites |
| DE102007011824A1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Composite Beat Engel Research & Development | Respiratory protection device for use in proximity of gas liquid boundary surfaces or in liquids, has working cap and gas supply system where gas supply system has two pulmonary machines |
-
2011
- 2011-03-11 RU RU2011109279/11A patent/RU2453468C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2552868A1 (en) * | 1983-09-29 | 1985-04-05 | Oregon Ets Patentverwertung | INTRINSICALLY RIGID PROTECTION ELEMENT |
| US4912777A (en) * | 1988-09-21 | 1990-04-03 | Gasbarro Tony J | Diver's safety cap |
| RU2074626C1 (en) * | 1995-05-18 | 1997-03-10 | Центр прикладных разработок высокопрочных материалов "Армоком" при Центральном научно-исследовательском институте специального машиностроения | Crash helmet case |
| RU2328193C2 (en) * | 2006-07-11 | 2008-07-10 | Закрытое акционерное общество Центр высокопрочных материалов "Армированные композиты" | Production method of armoured helmet made of layered polymer composites and armoured helmet made of layered polymer composites |
| DE102007011824A1 (en) * | 2007-03-12 | 2008-09-18 | Composite Beat Engel Research & Development | Respiratory protection device for use in proximity of gas liquid boundary surfaces or in liquids, has working cap and gas supply system where gas supply system has two pulmonary machines |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108749030B (en) | Method for preparing composite material pipe by using internal expansion method forming die | |
| CA2796807A1 (en) | Device for manufacturing a casing made of a composite material and manufacturing method using such a device | |
| CN106313378B (en) | A kind of fiber reinforcement " cap " type rib molding soft mode method of preparation and use | |
| CN102927276A (en) | Hollow rubber gasket and production method thereof | |
| CN209191346U (en) | Manufacture the molding die of large-scale unmanned plane rib | |
| JP2021151771A (en) | Method and device for supporting a variety of different pre-cured composite stringers | |
| RU2453468C1 (en) | Method of fabricating diver's helmet from laminar composite materials, mould for fabrication of diver's helmet from laminar composite materials and diver's helmet from laminar composite materials | |
| CN110370682A (en) | A kind of deep camber c-type frame composite product forming method of tie angle bar | |
| CN205148998U (en) | Isostatic compaction mould seal structure | |
| US9358732B2 (en) | Bond assembly jig and method | |
| CN108749025B (en) | Method for manufacturing U-shaped composite material integrated reinforced component | |
| CN109373065B (en) | PP double-wall corrugated pipe with high bending elastic modulus and production method thereof | |
| CN214171058U (en) | Dispensing pressure maintaining jig and dispensing pressing equipment | |
| CN213440971U (en) | Heating structure of helmet forming device | |
| CN213173581U (en) | Air bag for air shield dam | |
| CN222521816U (en) | A tool for forming a composite material lens barrel | |
| CN212472100U (en) | Forming die of carbon fiber backrest | |
| CN110712328B (en) | Mould pressing belt mould | |
| CN110307182B (en) | Carbon fiber and expansion material combined duct fan dryer and forming method thereof | |
| CN211640661U (en) | Mold pressing belt mold | |
| CN210679328U (en) | A hollow mold with fabric seal | |
| CN112223603A (en) | Manufacturing method and mold of sealing ring | |
| CN213648743U (en) | Special-shaped thin-wall shell injection molding part | |
| CN104259265A (en) | Production method and set of stainless steel tape armored cable | |
| CN102777540A (en) | Hybrid tape for robotic transmission |