Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Производство, техническая диагностика и ремонт самолёта. В 2 частях. Ч.1. Основные технологические процессы производства. Учебное пособие
.pdf
2.2. Методы увязки размеров
21
Рис. 2.1. Плоскости разбивки плаза
Рис. 2.2. Плоскости батоксов, горизонталей, шпангоутов [3]
Обычно все рабочие шаблоны окрашивают в черный цвет и приме-
няют в основных и вспомогательных цехах производства.
2. Обеспечение взаимозаменяемости и точности размеров при изготовлении…
22
С помощью плазово-шаблонного метода производится увязка контуров плоских сечений каждого агрегата и межагрегатных стыков деталей, лежащих в плоскости одного сечения, а также деталей бортовых систем ЛА. На рис. 2.3 показан пример увязки шпангоута с обшивкой:
а) при открытой малке;
б) при закрытой малке;
в) при нулевой малке.
Рис. 2.3. Увязка шпангоута с обшивкой при помощи шаблонов
В ряде предприятий ПШМ до сих пор применяют для увязки размеров деталей и других сборочных единиц ЛА. Но он имеет ряд существенных недостатков:
− при монтаже фиксаторов СП приходится каждый раз устанавли-
вать шаблоны отдельных сечений;
− длительный цикл изготовления сборочной и заготовительной
оснастки из-за необходимости изготовления шаблонов, по которым будет
изготавливаться эта оснастка;
− увязка размеров происходит по отдельным сечениям отсеков, что
затрудняет изготовление продольных частей этих отсеков.
а
б
в
2.2. Методы увязки размеров
23
Плазово-макетный метод увязки размеров
В технической литературе можно встретить название этого мето-
да – эталонно-шаблонный метод (ЭШМ).
Макеты называют пространственными плазами, они воспроизво-
дят наружную поверхность агрегатов.
По макету поверхности изготавливают контрэталон, предназначен-
ный для изготовления монтажного эталона агрегата, и эталоны отдельных
узлов (нервюр, лонжеронов и т.д.).
Монтажный эталон отличается от макета поверхности тем, что он
обрабатывается не по всей поверхности, а только в местах расположения
нервюр, лонжеронов, стрингеров и т.д. На рис. 2.4 приведён пример монтажного эталона отъёмной части крыла.
а б
Рис. 2.4. Монтажный эталон ОЧК:
а – отъёмная часть крыла; б – монтажный эталон ОЧК.
1 – шаблоны по сечениям нервюр; 2 – шаблон стыка с центропланом;
3 – шаблон стыка с элероном [3]
Макеты поверхности обеспечивают взаимозаменяемость агрегатов
по контурам и обводам, а монтажные, кроме того, и по узловым стыкам.
Недостатками метода являются: большая стоимость оснастки, дли-
тельный процесс изготовления, большая трудоемкость и сложность введения изменений в макетах.
Комбинированный способ увязки –
расчетно-плазовый метод
При этом методе первоисточником, характеризующим обводы ЛА,
агрегата или отсека, является математическая модель, позволяющая с использованием системы автоматизированного проектирования (САПР) составлять программы к станкам с ЧПУ для фрезерования плоских и объёмных деталей и формообразующих поверхностей заготовительной и сборочной оснастки, это позволяет в значительной степени ускорить графическую
часть проработки чертежей с одновременным повышением точности вы-
2. Обеспечение взаимозаменяемости и точности размеров при изготовлении…
24
полняемых работ. Согласованность сопрягаемых поверхностей деталей
обеспечивается точностью исходной математической информации, характеризующей поверхность и разрешающей способность станков с ЧПУ.
Однако целые группы элементов конструкции и оснастки при РПМ
проектируют, увязывают и изготавливают по традиционной, но модернизированной технологии плазово-шаблонного производства.
Главным достоинством метода является то, что он представляет собой средство автоматизации плазовых работ, связанных с геометрической
взаимной увязкой деталей, узлов и агрегатов ЛА.
Использование системы также позволило ускорить получение данных для внесения изменений в чертежи по результатам плазовой проработки, тем самым сократились сроки запуска изделия.
Наиболее высокоточным и производительным методом увязки является бесплазовый метод координатно-аналитической увязки (МКАУ).
МКАУ предусматривает автоматизированное проектирование агрегатов, узлов и деталей самолёта и их автоматизированное изготовление.
Он основан на использовании проектировщиком компьютера, графопостроителей, станков с ЧПУ, системы координатно-фиксирующих отверстий (КФО) и лазерно-центрирующих измерительных систем (ЛЦИС).
Основными требованиями для внедрения МКАУ, является оснащение всех уровней производства программно-цифровым оборудованием и
установкой общезаводской единой структурированной системы обработки данных.
3.1. Виды соединений в конструкциях летательных аппаратов
25
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ И РЕМОНТА
ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
Основное производство авиационного предприятия включает этапы:
− заготовительно-штамповочный;
− узловая сборка;
− агрегатная сборка;
− стыковка агрегатов и монтаж систем в цехе предварительной сборки;
− монтаж оборудования в цехе общей сборки;
− наземное испытание самолета;
− аэродромное испытание и сдача самолета.
Технологии, применяемые для изготовления и восстановления лет-
ной годности самолета в процессе технического обслуживания и ремонта
(ТО и Р), в своей основе идентичны. Особенности технологий ремонта
будут рассмотрены в разделе «Ремонт самолетов». Методы и виды заготовительно-штамповочных работ и механической обработки рассматривались в курсе дисциплины «Технологии обработки материалов».
3.1. Виды соединений в конструкциях
летательных аппаратов
Соединения, применяемые в конструкции самолета, классифици-
руются по характеристикам:
− разъёмности. Делятся: на подвижные – допускают перемещение
соединяемых элементов относительно друг друга; разъёмные – дают возможность разборки соединения без разрушения отдельных элементов;
неразъёмные;
− передаваемой нагрузки, соединения разделяют на работающие на
срез или растяжение;
− конструктивным особенностям разделяются по типу и размеру
закладной головки, сложностью конструкции, материалом, точностью
изготовления;
3. Техпроцессы изготовления и ремонта летательного аппарата
26
− степени механизации, соединения выполняются ручным, меха-
низированным инструментом или с применением автоматизированного
оборудования;
− доступности к месту соединения выделяют с односторонним и
двухсторонним подходом;
− сплошности, разделяют на точечные (заклепочные, болтовые,
сварные) и с непрерывным швом (клепаные, паяные, клееные, сварные).
В сборочном и ремонтном производстве преимущественно приме-
няют точечные соединения. Выбор вида соединения в конкретной конструкции определяют факторы:
− повышение ресурса самолета;
− снижение массы конструкции;
− снижение трудоёмкости работ.
3.1.1. Болтовые соединения
Резьбовые соединения в авиационных конструкциях применяются
для создания разъёмных соединений.
Несмотря на большую массу и более трудоемкое исполнение по
сравнению с другими соединениями, в самолетостроении широко используют болтовые соединения. Это вызвано наличием разъемных соединений, высоконагруженных болтовых стыков, необходимостью плотного
стягивания жестких деталей с погрешностями формы и установки в труднодоступных местах конструкции.
Большое влияние на ресурс болтовых соединений имеют факторы:
− материал элементов конструкции и крепежа;
− геометрические параметры швов (расстояние от края листа и
между болтами, число болтов и т.д.);
− способы и режимы образования отверстий под болты;
− посадка болтов в отверстия (с зазором, с натягом) и усилия затяжки;
− соблюдение соосности;
− условия эксплуатации болтового соединения.
В пакетах из алюминиевых сплавов применяют болтовые соедине-
ния с натягом, что увеличивает ресурс в 1,5–3,5 раза, по сравнению с со-
3.1. Виды соединений в конструкциях летательных аппаратов
27
единением с зазором. Болты, затягиваемые гидравлическими или ручными устройствами, должны иметь технологические хвостовики. Для улучшения технологичности установки болтов с натягом необходимо наносить
слой антифрикционного покрытия ВАП-2. Для улучшения качества свинчивания и механизации процесса применяют резьбозавертывающие машины моделей МРЗ по каталогу отрасли.
Выбор размеров крепёжных изделий
Для создания соединения необходимо правильно выбрать длины
болта. Длина болта зависит от толщины стягиваемого пакета (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Размеры, необходимые для подбора длины болта
L = S + h + H + A, (3.1)
где S – толщина стягиваемого пакета; h – толщина шайбы; H – высота
гайки; A – длина выступающей части болта, принимаемая обычно равной
1,5–2,0 виткам резьбы; В – размер захода резьбы в пакет. Для болтов, работающих на растяжение – сжатие, размер В не регламентируется. Для
болтов, работающих на срез, соблюдается условие В = 0. Иначе отверстие
получит овальность, а резьба будет сминаться.
Шайбы применяют для увеличения площади смятия под гайкой,
предохранения от изнашивания поверхности детали при наворачивании
гайки, стопорения, выравнивания поверхности. При изготовлении ремонтных болтов их тип, материал, технология изготовления не должны
изменяться по сравнению с требованиями чертежа.
3. Техпроцессы изготовления и ремонта летательного аппарата
28
Затяжка соединений
В технологии по созданию соединения указывают момент затяжки
для каждого конкретного соединения. При отсутствии нормированного момента затяжки его можно вычислить по формуле
М = (0,04 – 0,07)
т
d3, (3.2)
где
т
– предел текучести материала болта (берётся из справочника); d –
наружный диаметр резьбы болта.
В резьбовых соединениях принципиальное значение имеет порядок
затяжки (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Порядок затяжки в прямоугольном и фланцевом соединениях
Соблюдение такой последовательности обеспечит равномерное
распределение усилий при затяжке, не вызовет перекосов и деформаций.
Требования к болтовым соединениям
1. При постановке болтов оси болтов должны соответствовать осям
отверстий.
2. При постановке болтов разрешается использовать слесарный мо-
лоток весом не более 0,2 кг.
3. Затяжку гаек на болтах производить предельными ключами с со-
блюдением условий нагружения болта.
Требования к установке крепежа в конструкциях из
полимерных композиционных материалов [5. С. 37]
Не допускается соединять детали крепежом, между которыми есть
зазор. При установке крепежа зазоры компенсируются вкладышами из
полиимида или титана. Зазоры до 0,5 мм могут быть компенсированы
пастой ВПЗ. Для зазоров выше 1,5 мм не рекомендуется использовать
вкладыши. Для мест, где сложно предсказать будущие зазоры, на деталях
3.1. Виды соединений в конструкциях летательных аппаратов
29
заранее наформовывают резервные слои из стекло- или углеткани, которые впоследствии обтачивают по месту (для добавочных слоёв не используют однонаправленные полотна). После любой механической обработки,
в том числе и стачивания резервных слоёв, необходимо произвести ультразвуковую проверку изделия.
1. При установке крепежа 40–50 % слоёв должны лежать под 45°
для обеспечения работы панели на срез.
2. Для углепластиков используется крепёж только из нержавейки
или титана.
3. Типовая установка болтов для не основных несущих элементов
производится с зазором с посадкой от Н7 до H9, обеспечивается автоматически сверлением в один заход и обычно не контролируется. Для силовых элементов в композитах контроль посадки намного важнее, чем в
металлах. Отверстия сверлят в три-четыре прохода для достижения
3-го класса точности.
В случае установки болтов без втулок их ставят на клей или герме-
тик. В общем случае в ПКМ запрещается ставить крепёж, втулки и т.д. с
натягом, так как это приведёт к выкрашиванию отверстия и разрушению
соединения. Исключением является вариант, при котором создаётся очень
малый, контролируемый натяг исключительно в радиальном (при установке) направлении с установкой крепежа безударным методом.
4. Шероховатость отверстий в ПКМ не контролируется и обеспечи-
вается инструментом.
5. Несущая способность образцов с отверстиями, расположенными
рядами, значительно выше, чем для образцов с расположением отверстий
в шахматном порядке и составляет 80 % от несущей способности склеенных образцов без отверстий.
Здесь имеется в виду, передача нагрузок между пластинами через
крепёж (поперечные), как при соединении секций фюзеляжа. В случае
продольных нагрузок, как при стыковке обшивки с полкой лонжерона,
основным критерием будет ослабление работающего сечения дополнительным отверстием и, как следствие, может иметь смысл шахматное положение крепежа.
6. Увеличение количества крепежа увеличивает прочность стыка.
Диаметр крепежа должен быть как можно меньше. В идеале дол-
жен быть равен толщине одного из слоев (рис. 3.3).
3. Техпроцессы изготовления и ремонта летательного аппарата
30
Рис. 3.3. Соединение
3.1.2. Заклепочные соединения
Заклепочные соединения состоят из двух или нескольких листов,
или деталей, соединяемых (склепываемых) в неразъемную конструкцию с
помощью заклепок.
Заклепочным швом называют соединение, осуществляемое группой
заклепок.
Достоинства:
− высокая надежность соединения;
− повышенная сопротивляемость ударным и вибрационным нагрузкам;
− возможность соединения деталей из трудно свариваемых металлов;
− не дают температурных деформаций.
Недостатки:
− высокая стоимость, так как процесс получения заклепочного шва
состоит из большого числа операций (разметка, создание отверстия, установка заклепки, клепка) и требует применения дорогостоящего оборудования (станки, прессы, клепальные машины);
− детали ослаблены отверстиями;
− ослабление соединяемых деталей отверстиями под заклепки тре-
бует увеличения их толщины;
− высокий шум и ударные нагрузки при изготовлении (ударным
способом);
− невозможность соединения деталей сложной конфигурации.
Для соединения элементов конструкции, расположенных внутри
планера, применяются стержневые заклепки с выпуклыми закладными
головками, а для соединения обшивки с элементами силового каркаса –
заклепки с потайными головками (табл. 3.1).
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]