Ученые Южно-Уральского государственного университета запатентовали полезную модель устройства для изготовления композитных материалов методом намотки. Благодаря изобретению ученых можно будет изготавливать конические трубы или оболочки любой длины. Разработанная модель может быть использована в химической и машиностроительной промышленности, а также в строительстве.
Ученые Архитектурно-строительного института ЮУрГУ, кандидат технических наук, доцент Максим Мишнев и доктор технических наук, профессор, заслуженный изобретатель РФ Владимир Асташкин запатентовали полезную модель, которая расширяет технологические возможности устройства для изготовления композитных изделий методом намотки.
Намотка − это универсальный метод изготовления композитных конструкций повторяющимися витками в непрерывном автоматизированном режиме. Методом намотки можно получить различные пустотелые изделия, имеющие форму тел вращения: трубы, бочки, цистерны, всевозможные емкости. Наиболее часто таким методом производят изделия цилиндрической формы.
На данный момент уже существуют устройства, позволяющие изготавливать композитные цилиндрические оболочки различных диаметров. Однако с их помощью невозможно изготовить изделия конической формы. Кроме того, длина изделий ограничена длиной оправки, увеличение которой повышает материалоемкость и усложняет эксплуатацию и обслуживание устройства.
Полезная модель, предложенная учеными ЮУрГУ, расширяет технологические возможности: на усовершенствованном устройстве можно будет изготавливать конические изделия любой нужной длины.
«Согласно полезной модели, центральный вал снабжен скрепленным с ним коротким коническим элементом, к которому прикреплен внутренний конец упругого листа. Устройство имеет механизм, сдвигающий изделие в процессе производства. Вал поворачивается, и развернутый в коническую оболочку лист образует поверхность конической оправки, вращение которой осуществляют за втулку приводом. На первом этапе намотки при вращении оправки формуется первый участок композитного изделия. Вал поворачивают против часовой стрелки, и лист сворачивается. Цикл повторяют нужное число раз до получения конусного изделия нужной длины», – рассказывает Максим Мишнев.
Именно коническая, а не цилиндрическая форма является оптимальной для композитных опор ЛЭП, композитных дымовых или вентиляционных труб с несущим стволом. Длина таких оболочечных или трубчатых конструкций достигает нескольких десятков метров.
Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ) – это университет цифровых трансформаций, где ведутся инновационные исследования по большинству приоритетных направлений развития науки и техники. В соответствии со стратегией научно-технологического развития РФ университет сфокусирован на развитии крупных научных междисциплинарных проектов в области цифровой индустрии, материаловедения и экологии. В Год науки и технологий ЮУрГУ примет участие в конкурсе по программе «Приоритет–2030». Вуз выполняет функции регионального проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ).