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
3.1. Виды соединений в конструкциях летательных аппаратов
31
Таблица 3.1
Типы заклепок
Для клепки
с двухсторонним
подходом
Для клепки с односторонним подходом
с плоской головкой
Потайная
α
=
90°
Потайная
α
=
120°
полукру
глая
трубчатая
болт-
заклепка
с высоким
сопротивле-
нием срезу
с сердеч-
ником
гайка-
пистон
взрывная
полукруглая
α
=
90°
α
=
120°
шести
гранная
плосковыпуклая
α
=
120°
с плоской голо
вкой
α
=
90°
плосковыпукллая
α
=
120°
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10
11
12
13
14
15
В конструкции планера применяются заклепки из алюминиевых сплавов и сталей. Для определения марки материала, из которого изготовлена
заклепка, на закладной головке наносятся маркировочные знаки – выпуклые
или углубленные точки, крестики и т.п. (рис. 3.4 и 3.5). Выбор материала заклепок главным образом определяется материалом склепываемых деталей.
Рис. 3.4. Маркировка заклепок (иностранного производства)
3. Техпроцессы изготовления и ремонта летательного аппарата
32
Материал
Расшифровка маркировки
Маркировка
10; 15
Не маркируют
—
20Г2; 30ХМА
Одна точка
12Х18Н9Т;
12Х18Н10Т
Две точки
В65
Не маркируют
—
Д18
Одна точка
АМг5П
Две точки
АМц
Три точки
Д19П
Четыре точки
Л63; АМ М2
Не маркируют
—
Рис. 3.5. Маркировка заклепок (российского производства) [8]
Заклепочные соединения бывают однорядные и многорядные, ко-
торые в свою очередь делятся на соединения с шахматным или параллельным расположением (рис. 3.6).
Требования к заклёпочным соединениям
1. Ось заклёпки должна быть прямолинейной по всей толщине па-
кета, не допускаются изгибы оси стержня в толщине пакета.
2. Закладные и замыкающие головки должны иметь соответствую-
щую данному типоразмеру форму.
3. Не допускается расклёпывание заклёпок внутри пакета.
4. Не допускаются утяжки материала вокруг заклёпок, а также
насечки от инструментов на материале пакета, на закладной и замыкающей головках заклёпок.
3.1. Виды соединений в конструкциях летательных аппаратов
33
а
б
в
г
Рис. 3.6. Виды заклепочных соединений:
а – однорядное; б – многорядное; в – многорядное с параллельным
расположением заклепок; г – многорядное с шахматным расположением заклепок
Методы клёпки
В самолётостроении соединение осуществляется холодной клёпкой
ударным способом или прессованием. При ударной клёпке инструментами
служат пневматический молоток, обжимка и поддержка. Пневмомолоток
может быть установлен как со стороны закладной головки, так и со стороны
замыкающей. В первом случае (обратный метод клёпки) удары через обжимку наносят по закладной головке, а образование замыкающей головки
происходит с помощью поддержки. При прямом методе клёпки удары
наносят по стержню заклёпки, а поддержки устанавливают со стороны закладной головки.
Для предотвращения повреждения обшивки (особенно при потайной
клёпке) применяют прозрачные листы целлофана, через которые наносят
удары инструмента.
Мощность молотка и вес поддержки подбирают в зависимости от
материала и размеров заклёпки по справочным таблицам, приведённым в
3. Техпроцессы изготовления и ремонта летательного аппарата
34
соответствующих ОСТах. Правильность подбора, залог получения необходимого качества заклёпочного соединения. Завышение мощности молотка приведёт к уменьшению высоты замыкающей головки и увеличению её диаметра. То же может произойти при завышении веса поддержки.
Для создания заклёпочного шва могут использоваться гидравлические пресс-скобы (рис. 3.7). Их применяют для клёпки деталей, чувствительных к ударным нагрузкам и расположенных в местах, где может быть
обеспечен доступ для подвода скобы. Также заклепки можно установить
методом раскатки, применяя инструмент – раскатные клепальные головки.
Рис. 3.7. Переносные пресс-скобы [6]
Клепку крупногабаритных элементов конструкции типа лонжероны, шпангоуты, панели на современных предприятиях осуществляют при
помощи сверлильно-клепальных автоматов (рис. 3.8) или прессов.
Рис. 3.8. Клепальный автомат [7]
3.1. Виды соединений в конструкциях летательных аппаратов
35
Качество заклёпочного соединения контролируется инструмен-
тально и визуально с применением измерительных инструментов. Размеры замыкающих головок проверяют шаблоном, имеющим по типу калибров «Пр» (проходной) и «Не» (непроходной). Шаг заклёпок, расстояние
между рядами проверяют штангенциркулем или металлической линейкой.
Индикаторным приспособлением производят контроль глубины возможных повреждений (рисок, забоин, подсечек). Отраслевые нормали и производственные инструкции авиапромышленности предусматривают допуски на отдельные повреждения, связанные с особенностями технологического процесса производства или конструкции самолёта.
Болт-заклепки
Для повышения работоспособности точечных соединений приме-
няют болт-заклепочные соединения. Они обеспечивают высокую стабильность совместного осевого и радиального натягов. Конструктивно
болт-заклепка состоит из кольца и стержня (рис. 3.9).
Рис. 3.9. Конструкция болт-заклепки:
1 – обжимное кольцо; 2 – гладкая часть; 3 – закладная головка;
4 – профильная часть; 5 – шейка; 6 – технологический хвостовик;
7 – собираемый пакет
Замыкающая головка образуется обжатием кольца по профильной
части с помощью клепальных прессов (ручных или механических). Для
данного соединения важно обеспечить двухсторонний подход инструмента к месту клепки.
3. Техпроцессы изготовления и ремонта летательного аппарата
36
3.1.3. Клеевые соединения
В авиапроме склеивание применяется для создания неразъёмных
соединений. Разработанные синтетические клеевые композиции склеивают практически все материалы: пластмассы, резины, древесину, керамику,
композиционные материалы.
Клеевые соединения обладают рядом преимуществ по сравнению с
другими видами неразъемных соединений. Они лучше выдерживают
усталостные напряжения. Не снижают прочность соединяемых деталей,
таких как сварные швы и отверстия под болты и заклёпки. Масса конструкции ниже, так как нет крепёжных элементов и клеи незаменимы при
изготовлении конструкций с сотовыми заполнителями.
Однако клеевые соединения имеют ряд недостатков, к которым
следует отнести малую прочность при неравномерном отрыве и необходимость в ряде случаев применять нагревание при склеивании. Клеевое
соединение должно работать только на сдвиг. Они не переносят знакопеременных нагрузок и не работают в зонах вибраций.
До недавнего времени сдерживающим фактором в применении
склеивания было отсутствие надёжных способов контроля качества такого соединения. В настоящее время разработаны ряд разрушающих и неразрушающих методов контроля, позволяющие определить качество
склеивания с достаточной достоверностью.
В авиационных конструкциях склеивание применяется для соединения листов во многослойных обшивках, в панелях с сотовыми заполнителями, для соединения деталей из неметаллических и композиционных материалов. В некоторых конструкциях соединение деталей выполняется комбинированным способом: существуют клееболтовые соединения, клееклепаные, клеесварные соединения.
Склеивание металлических деталей рекомендуется применять, когда:
− соединение удовлетворяет нормы прочности и эксплуатации;
− когда сварные и заклепочные соединения не обеспечивают необ-
ходимое качество поверхности и заданные массовые характеристики;
− создаются благоприятные условия для получения технологичных
конструкций;
− толщина входящих элементов склеиваемых пакетов до 2 мм;
3.1. Виды соединений в конструкциях летательных аппаратов
37
− необходимо увеличить толщину тонкой обшивки в местах уста-
новки потайных заклепок при помощи металлической ленты;
− проектируются узлы с сотовыми или пенопластовыми заполните-
лями (рули, панели, перегородки, лопасти вертолетов, люки и т.д.).
С точки зрения технологичности клеи должны удовлетворять сле-
дующим требованиям:
− обладать способностью, образовывать равномерную по толщине
клеевую пленку;
− обеспечивать простоту технологии подготовки поверхностей пе-
ред склеиванием;
− клеевая масса должна обладать большой жизнеспособностью;
− иметь наиболее возможно низкую температуру полимеризации;
− не выделять вредных летучих составляющих.
Характеристики клеев приводятся в отраслевых справочниках.
Если в сборочной единице несколько клееных подсборок, то необ-
ходимо предусмотреть технологический разъем для возможного разделения операций сборки и склеивания входящих подсборок, а также обеспечить двухсторонний подход к клеевым швам.
Расстояние между двумя склеиваемыми поверхностями до нанесе-
ния клея не должно превышать 0,1 мм. При нагреве склеиваемых деталей
недолжны ухудшаться свойства материалов этих деталей.
Конструкция клееклепаного шва должна допускать прессовую клеп-
ку, термообработку желательно выполнять после проведения клепаных работ. Концы клеевого шва необходимо закреплять заклепками или сваркой.
Обшивки с приклеенными к ним стрингерами присоединяют к по-
перечному набору заклепками для обеспечения надежности соединения.
Клееные узлы типа элеронов, триммеров, рулей и т.п. проектируют
с разъемом по хорде, что позволит собирать и склеивать панели отдельно.
Для повышения водостойкости клеевых швов их кромки заделыва-
ют пастами, замазками, лаками.
Клеевые соединения применяют для тонкостенных изделий, где несу-
щая способность клеевого шва сопоставима с несущей способностью соединяемых изделий, по факту это означает, что склеиваемые детали должны
быть толще 2 мм. Следует помнить, что клеевые соединения работают только
на сдвиг и чем толще клеевой слой, тем ниже работоспособность узла.
3. Техпроцессы изготовления и ремонта летательного аппарата
38
При проектировании стоит закладывать толщину клеевого шва порядка 0,05 мм и ширину порядка 20 мм, так как прочность клеевого соединения с уменьшением толщины клеевой прослойки увеличивается.
Для клеевых плёнок допускается толщина до 0,1 мм. Для вспенивающихся клеёв допускается меньшая точность [5. C. 44–47].
На данный момент существует большое количество клеевых масс,
они различаются по составу, свойствам, применяемости склеиваемых материалов и технологиям как приготовления, так и нанесения. В табл. 3.2
рассмотрены характеристики небольшого количества наиболее часто используемых клеевых масс.
Таблица 3.2
Характеристики клеевых масс [5]
Марка
Технологии склеивания
Раб. темп.,
°С
Склеивание
Темп.,
°С
Время,
ч
Давл.,
МПа
На основе эпоксидной смолы
ВК-9
18...23
24
0,2
– 60...+ 125
(250 кр.)
Металлов и КНМ.
Для изготовления
многослойных панелей. Для контровки резьбовых соединений
ВК-27
ВК-27А
18...23
или 65
72
или 1
0,01
– 60...+ 80
(250 кр.)
Металлов и КНМ.
Для комбинированных клеемеханических соединений.
Для изготовления
многослойных панелей
ВК-31
(плёнка)
175
1,5
0,05...0,1
– 60...+ 80
Металлов, КМ,
сборка многослойных конструкций
ВК-36
(плёнка)
180 3 0,1
– 60...+ 160
Металлов, КМ,
сборка многослойных конструкций
ВК-
36РТ
(плёнка)
175 3 0,15
– 180...+ 150
Металлов и КНМ,
изготовление многослойных панелей,
изготовление препрегов
3.1. Виды соединений в конструкциях летательных аппаратов
39
Продолжение табл. 3.2.
Марка
Технологии склеивания
Раб. темп.,
°С
Склеивание
Темп.,
°С
Время,
ч
Давл.,
МПа
На основе эпоксидной смолы
ВК-41
(плёнка)
125
3
0,1...0,6
– 60...+ 80
Металлических и
неметаллических
материалов. Для
изготовления многослойных конструкций из ПКМ
ВК-51
(плёнка)
125
3
0,1...0,2
– 60...+ 80
Склеивание металлов и конструкционных неметаллических материалов
ВК-51 А
(плёнка)
125
3
0,1...0,2
– 60...+ 80
Склеивание металлов и КНМ. Для
изготовления многослойных панелей
На основе фенолформальдегидной смолы
ВК-3
165 1 0,5
– 60...+ 200
Для изготовления
многослойных конструкций. Для изготовления сотовых
заполнителей из
фольги
ВК-ЗА
165
1
0,8...2,0
– 60...+ 200
Для склеивания
металлических и
НМ
ВК-25
125
4
1,0...2,0
– 60...+ 150
Изготовление сотовых заполнителей.
Склеивание металлов и неметаллов,
подвергающих высоким акустическим
нагрузкам
ВК-25А
(плёнка)
125 4 0,6
– 60...+ 200
Изготовление сотовых заполнителей
ВК-32-
200
175
1
1,0...2,0
– 60...+ 300
Для склеивания
металлических и
неметаллических
материалов
3. Техпроцессы изготовления и ремонта летательного аппарата
40
Окончание табл. 3.2.
Марка
Технологии склеивания
Раб. темп.,
°С
Склеивание
Темп.,
°С
Время,
ч
Давл.,
МПа
На основе фенолформальдегидной смолы
ВК-50
135 1 0,15
– 60...+ 150
Для склеивания
металлических и
неметаллических
материалов в конструкциях, испытывающих высокие
акустические
нагрузки
ВК-69
180 2 0,3
– 60...+ 200
(350 кр.)
Склеивание металлов (конструкционных и нержавеющих сталей, титановых сплавов) и
неметаллических
между собой в различных сочетаниях.
Для крепления тензорезисторов
На основе каучуков
4Нбув
18... 30
16
0,1
– 40...+ 60
Для склеивания
вулканизованных
резин и резинотканевых материалов
88 НП
15... 35
24
0,1
– 60...+ 70
Склеивание вулканизованных резин
(кроме резин на
основе СКФ и СКГ)
с металлами
88 НП-1
15... 35
24 – 40...+ 70
Склеивание вулканизованных резин с
металлами
кр. – кратковременно, КНМ – конструкционные неметаллические
материалы, НМ – неметаллические материалы, КМ – композиционные
материалы.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]