Введение к работе
Актуальность работы. Развитие авиации и космонавтики предъявляет новые требования к теплозащитным композиционным материалам. Работа выполнялась по заданию ПНО "Композит". В условиях высокотемпе-
ратурных вихревых потоков с поверхности летательных аппаратов сносятся слои теплозащитной оболочки, не обеспечивая надежной теплозащиты. Поставлена задача получить стеклотрикотаж для теплозащитных композитов, работающих в условиях высокотемпературных потоков. Этим условиям может отвечать основовязаный стеклотрикотаж. Обеспечение надежной теплозащиты решается не за счет увеличения толщины теплозащитной оболочки, а путем усиления межслойных связей в переплетении трикотажа.В связи со спецификой условий эксплуатации трикотажа, используемого в качестве наполнителей теплозащитных композиционных материалов, сырьем для вязания этого трикотажа являются термостойкие стеклянные нити,в частности кварцевые нити марки КН.
Таким образом, разработка стеклотрикотажа для композиционных материалов, используемых в качестве теплозащитной оболочки летательного аппарата, работающего в условиях эрозионного уноса,- является актуальной задачей. Результаты работы могут быть использованы не только в авиационно-космической технике, но и в других отраслях, а также в производстве массового ассортимента трикотажных изделий.
Цель работы и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка технологии стеклотрикотажа для стеклопластиков с повышенной стойкостью к эрозионному уносу. В соответствии с целью были поставлены и решены следующие задачи:
разработка способов закрепления уточных нитей в грунте;
разработка новых переплетений трикотажа;
разработка способов вязания стеклотрикотажа новых переплетений;
разработка комплексного автоматизированного метода проектирования параметров и свойств стеклотрикотажа для композитов.
Методика исследований. Методической и теоретической основой данной работы явились труды отечественных и зарубежных ученых по технике и технологии трикотажного производства.
Поставленные задачи решались современными теоретическими и экспериментальными методами, в частности, использована теория переплетений, теория процессов вязания, методы проектирования параметров и свойств трикотажа, современные стандартные методы исследования физико-механических свойств трикотака, методы математической статистики, методы оптимизации и др.
Научная новизна работы. При проведении теоретических и экспериментальных исследований автором получены следующие результаты:
разработаны способы усиления межслойных связей путем закрепления уточных нитей eg внутренней структуре трикотажа;
разработано 18 новых переплетений двойного уточного стек-лотрикотажа с послойным закреплением уточных нитей в грунте, часть из которых защищена охранными документами;
разработана технология вязания трикотажа новых переплетений на двухфонтурной основовязальной машине;
разработан метод расчета разрывной нагрузки стеклотрико-тажа с учетом опасного участка элементарного звена по кривизне кити;
составлена програма для автоматизированного проектирования параметров и свойств стеклотрикотажа новых структур;
найдена зависимость толщины, объемной плотности и пористости от давления для стеклотрикотажа новых заправок и переплетений.
Практическая ценность. Разработана технология вязания и получен стеклотрикотаж для композиционных материалов,работающих в условиях высокотемпературных вихревых потоков на эрозионный унос.Эффективность работы выражается в снижении материалоемкости стеклопластиков на 8-10 % при одновременном увеличении их стойкости на унос ка 15- 20Х.
Полученные результаты на основе реализации разработанных способов закрепления уточных нитей в грунте и новых переплетений могут быть использованы для изготовления полотен широкого ассортимента: полотен для верхне-трикотажной одежды, одеял, покрывал, напольных покрытий, прокладок, ударопрочных,теплозащитных полотен,лент технического назначения и др. По разработанным программам для автоматизированного проектирования были спрогнозированы параметры и свойства стеклотрикотажа, ка основе которого получен стеклопластик с заданными свойствами.
Научные результаты диссертационной работы внедрены на предпри-їтиях МКБ "Факел",НПО "Композит",ММЗ "Авангард", РРК "Энергия",
фирме "ЕИАПОС". Экономический зффект от внедрения 250 кг стеклот-рикотажа составляет 212 тыс.руб.( в ценах 1992 г.). В результате проведенной работы разработан ассортимент новых видов полотен технического назначения с повышенной .стойкостью к уносу.
Апробация работы. Основные положения работы' докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГТА (1987,lS88,1992-94r.r.), на Республиканских научно-технических конференциях (1990г.б Тбилиси),на ХУ научно-технической конференции (1988г.БЗИТЛП),на научно- технической конференции молодых исследователей (МТИ.1989 г.),на Всесоюзной научно-технической конференции молодых исследователей по проблемам текстильной и легкой промышленности (1990 г.)Результаты работы отмечены серебряной медалью ВДНХ (1991 г.). Содержание работы обсуждалось на заседании кафедры и работа рекомендована к защите.
Публикации.По теме диссертации опубликовано 3 статьи,часть работы нашла отражение в обзорном сборнике ЦНШТЭИдегпрома, 9 тезисов по докладам, имеется 3 авторских свидетельства и два положительных решения на изобретения.
Объем и структура работы.Диссертация изложена в 5 главах с выводами, приведен список литературы из 52 наименований,дополнена приложениями на 77 страницах.Работа содержит 304 страницы машинописного текста, 40 рисунков, 21 таблицу.
