Введение к работе
Актуальность темы Производство специальных технических тканей расширяется с каждым годом. Такие ткани можно использовать для получения новых термопластичных композиционных материалов. Изготовление деталей из таких материалов делает их экономически выгодными, а использование термопластов в авиастроении, где необходимо сочетание высокой прочности и небольшого веса изделия, перспективными.
Полуфабрикатом для получения пластиков могут служить тканые армирующие материалы, дублированные пленочным связующим, и ткани, комбинированные из термостойких армирующих и плавких матричных волокон. Эти ткани могут быть изготовлены на обычном ткацком оборудовании и имеют существенные преимущества перед другими ткаными полуфабрикатами: при изготовлении композита отсутствует операция пропитки исходных материалов смолами и токсичными растворителями. Жизнеспособность такого композита определяется долговечностью "матричного" волокна. Она довольно значительна. Создание и проектирование композиционных материалов на основе новых технических тканей открывают большие возможности для авиастроения. В этом заключается актуальность проблемы.
Цель исследований Армированные пластики применяются при создании легконагруженных конструкционных элементов летательных аппаратов. По сравнению с аналогами из алюминиевых сплавов такие конструкционные элементы имеют меньшую массу и трудоемкость изготовления, а также надежны в эксплуатации.
Целью работы является создание и получение новых видов технических тканей для производства композиционных термопластов.
Методы исследований В работе использовались анализ и синтез, методы прикладной математики и механики, математическое моделирование, применялась высокоточная тензометрическая и
электронная аппаратура. Часть задач прикладного характера решалась на ЭВМ.
Научная новизна работы
- разработана методика и алгоритм проектирования новых технических
тканей, получены расчетные формулы для нахождения количественного
состава компонентов в ткани, определено оптимальное соотношение
плавких и армирующих волокон в структуре ткани, что обеспечивает в
дальнейшем хорошую смачиваемость армирующих нитей расплавом
связующего и получение монолитного конструкционного элемента;
произведен анализ существующих соотношений и получены математические модели строения ткани полотняного переплетения, позволяющие оценить геометрические, структурные и силовые характеристики взаимодействия нитей в ткани; дана оценка силы нормального давления нити на нить; определен характер изменения высоты волны нити в ткани, проанализировано влияние натяжения уточины на фазу строения ткани;
- разработан и опробирован способ прокладывания на станке СТБ2-220
сдвоенных уточных полиамидных (капроновых) мононитей, что
значительно повышает его производительность;
проведена оптимизация процессов ткачества, получены и проанализированы математические модели, отражающие влияние параметров заправки станка на обрывность основы и утка.
Практическая ценность.
Спроектирована и получена новая техническая ткань для производства композиционных термопластов и изделий на их основе. Ткань предназначена для изготовления композитов по сокращенной (беспропиточнон) технологии.
Реализация результатов работы.
Опытные образцы термопластов и деталей изготовлены на предприятии '"Сотопласт", г. Обнинск.
Апробация ':/'/j. — :- '-''-: '?учно-исследовательской работы были доложены:
на Международной научно-технической конференции "Проблемы развития малоотходных экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности", Иваново, 1995г.
на Международной научно-технической конференции "Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве", Иваново, 1996г.
Международной научно-технической конференции "Теория и гика разработки оптимальных технологических процессов и грукций в текстильном производстве", Иваново, 1997г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано шесть
г.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, дов и рекомендаций. Она содержит 166 страниц текста, 14 таблиц, 25 нков, список литературы включает 95 наименований, 2 приложения.
