Разработка метода намотки цилиндрических изделий для ракетно-космической технике.

Введение
1.Литературный обзор…………………………………………………………...10
1.1 Основные понятия…………………………………………………………10
1.2 Обзор основных видов и методов намотки…………………………… . .11
1.2.1 Методы намотки……………………………………………………..13
1.2.1.1 Спиральная намотка…………………………………………13
1.2.1.2 Поперечная намотка…………………………………………14
1.2.1.3 Продольная намотка…………………………………………15
1.2.1.4 Продольно-поперечная намотка…………………………….15
1.4 Обзор существующих станков для намотки………………………….16
1.5 Материалы и вещества используемые в намотке……………………23
1.5.1 Компауды…………………………………………………………23
1.5.2 Нити………………………………………………………………25
1.6 Системы автоматизированного проектирования…………………….26
2 Разработка метода намотки и станка реализующий данный метод…………31
2.1 Метод намотки……………………………………………………………..31
2.2 Техническое задание на проектирование намоточного станка собственной конструкции……………………………………………………….33
2.3 Проектирование станка……………………………………………………34
2.4 Выбор материала…………………………………………………………..40
2.5 Изготовленные детали…………………………………………………….42
2.6 Детали ЧПУ станков, используемые в разработке………………………44
2.7 Результат изготовления станка собственной конструкции……………..48
2.8 Расчёт длинны нити, массы, объёма, натяжения, кинематическая схема……………………………………………………………………………...50
2.9 Операционно-технологическая карта……………………………………54
3. Безопасность жизнедеятельности…………………………………………...59
3.1 Требования охраны труда при работе со станком………………………59
3.2 Основные понятия электробезопасности……………………………….60
3.3 Технические меры и средства защиты, обеспечивающие безопасность при работе с электроустановками……………………………………………..60
4. Экономическая часть………………………………………………………..63
4.1 Материалы, комплектующие и услуги по изготовлению…………….63
4.2 Основная заработная плата……………………………………………..64
Заключение……………………………………………………………………. 67
Библиографический список…………………………………………..……… 69
ПРИЛОЖЕНИЕ А……………………………………………………………. 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Б……………………………………………………………. .74

Весь текст будет доступен после покупки

На сегодняшний день с развитием человечества всё больше значение играют космические технологии. Основы этих технологий являются РН и спутники. Но и они подвержены воздействию КП, поскольку КП – это изменения в окружающей космической среде, включая солнечную активность, магнитные бури и радиационные пояса, которые могут повлиять на технологическую инфраструктуру, спутники, астронавтов и даже на жизнь на Земле. Некоторые из последствий космической погоды включают, выход из строя энергообеспечения спутника из-за выхода из строя электронных компонентов. Выход из строя с течением времени радиоэлектронной аппаратной части спутника, которые приводят к нарушению радиосигнала. А это в свою очередь приводит к угрозе для здоровья астронавтов, работающих в космосе.
Изучение космической погоды и ее прогнозирование являются ключевыми факторами в обеспечении безопасности нашей технологической инфраструктуры, спутников и астронавтов в космосе. Кроме того, улучшенное понимание космической погоды может помочь более точно прогнозировать погодные явления на Земле и даже изучать возможность жизни на других планетах. Однако сбор информации о КП является технически сложной и дорогой задачей, поскольку для этого требуется крупные финансовые затраты на производство комплектующих для ракеты, её логистику до места пуска, обслуживания перед стартом. Поэтому в данный момент времени остро стоит вопрос в снижении стоимости запуска за счёт применения новых методов производства и новых технологий получения комплектующих для космической техники. В частности, применения метода намотки для производства корпуса ракеты и баков. За счёт того, что корпуса и баки делаются методом намотки, снижается конечная стоимость изделий, помимо этого улучшаются технические характеристики изделия: снижение массы, увеличение прочности.

Весь текст будет доступен после покупки

Намотка — это универсальный метод изготовления композитных конструкций повторяющимися витками нитей или лент в непрерывном автоматизированном режиме [1].
Существуют два вида намотки изделий: “сухой и “мокрый” оба вида широко используются.
Твердофазная, «сухая» – формирование заготовок изделий, имеющих форму тел вращения, путем намотки препрега (предварительно пропитанного материала) на оправку [1].
Жидкофазная, «мокрая» – волокна пропитываются жидким связующим непосредственно перед намоткой, т.е. пропитка технологически совмещена с формованием изделия [1].
В зависимости от характера нагрузок (распределенных, знакопеременных или локальных) определяют вид модели изделия, число слоёв намотки, направление и распределение витков по слоям [1].
Намоточный станок — это устройство, позволяющее производить автоматизировано намотку изделия цилиндрической формы с применением композитных материалов.
Существует 4 основных метода намотки:
1. Спиральная намотка.[17]
2. Поперечная намотка.[17]
3. Продольная намотка.[17]
4. Продольно-поперечная намотка.[17]
Намоточный станок состоит из: винтовой передачи, направляющих валов, каретки, обечайки, шаговых двигателей, концевых выключателей, блока управления.
В ходе обзора существующих методик намотки и намоточных станков был выделен в список патентных баз:
- «Федеральный институт промышленной собственности» ФИПС База данных российских и иностранных изобретений;
- Яндекс. Патенты, созданные при содействии Федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатента);
- EPO - European Patent Office;
- US Patent and Trademark Office (USPTO);
- Word Intellectual Property Organization (WIPO);
- DEPATISnet;
- IBM - Intellectual Property Licensing;
- USPTO Web Patent Database;
- US Patent and Trademark Office. Official Gazette;
- Евразийская патентно-информационная система (ЕАПАТИС);
Рассмотрим найденные патенты проанализируем их, что в дальнейшем поможет с разработкой станка собственной конструкции.
1.2 Обзор основных видов и методов намотки
Способ «мокрой намотки», показанный на рис.1 заключается в том, что пропитка волокнистого армирующего наполнителя связующим и намотка на оправку совмещены [2]. Пропитка осуществляется в основном, либо протягиванием

Рисунок 1- Схема «мокрой» намотки [2]
волокон через ванночку со связующим, либо контактированием с роликом, купающимся в связующем. После отжима излишков связующего, раскладки и натяжения, волокна подаются на вращающуюся оправку. Необходима вязкость связующего в данном случае, обеспечивается выбором соответствующей смолы и применением подогрева связующего в пропиточной ванне. Преимущество способа «мокрой» намотки заключается в более низком контактном давлении формования, что требует оборудования с более низкой мощностью привода и лучшей формируемостью поверхности изделия. Поэтому, способ «мокрой» намотки применяют, как правило, для изготовления крупногабаритных оболочек сложной конфигурации.[2]
Способ «сухой» намотки, показанный на (рис 2) заключается в том, что волокнистый армирующий материал перед формованием предварительно пропитывают связующим на пропиточных машинах [2].

Весь текст будет доступен после покупки

1. http://www.toz-plastic.ru/products/Tekhnologiya-namotki-kompozitov/
2. https://www.forcomposite.ru/article/technology/winding/
3. https://extxe.com/30168/tehnologija-formovanija-izdelij-metodom-namotki/
4. https://helpiks.org/6-33409.html
5. Патент № 2615478 C1 Российская Федерация, МПК B65H 59/06. станок намоточный : № 2015150284 : заявл. 25.11.2015 : опубл. 04.04.2017 / Д. В. Панов, А. В. Бараев, А. Н. Коротков [и др.] ; заявитель Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Техномаш". – EDN FTDLFO.
6. https://yandex.ru/patents/doc/RU2342308C1_20081227
7. https://patenton.ru/patent/RU2732596C1
8. https://www.researchgate.net/publication/324745852_Design_of_portable_3-axis_filament_winding_machine_with_inexpensive_control_system
9. https://mirsmazok.ru/germetik/osobennosti-epoksidnykh-kompaundov/
10. https://mirsmazok.ru/germetik/osobennosti-epoksidnykh-kompaundov/
11. https://donalum.ru/alugolok
12. Патент на полезную модель № 217308 U1 Российская Федерация, МПК B65H 59/00. Станок с числовым программным управлением для изготовления цилиндрических корпусов моделей ракет : № 2022131018 : заявл. 29.11.2022 : опубл. 27.03.2023 / Д. В. Фомин, Р. О. Никитенко ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет". – EDN BQZOAO.

Весь текст будет доступен после покупки