2.1 Служебное назначение детали «Лонжерон»

Стальной трубчатый лонжерон 90-2901-21 с переменным по его длине сечением и толщиной стенки является основным силовым элементом лопасти несущего винта (ЛНВ) вертолёта Ми-26, воспринимающий высокие постоянные и переменные напряжения при вращении НВ и эксплуатации вертолёта на различных режимах полёта.

В комлевой части лонжерон имеет проушины, выполненные с ним за одно целое, которые служат для стыковки лопасти со втулкой несущего винта (НВ).

Основные требования к лонжерону:

- обеспечить надёжное крепление комлевой части к втулке несущего винта;

- обеспечить заданную величину упругих деформаций на весь срок эксплуатации лопасти.

2.2 Расчет объема выпуска деталей. Выбор типа производства. Расчет размера партии выпуска детали.

1.1. Расчет объема выпуска детали определим по формуле:

Базовая программа выпуска вертолётов Ми-26 - 60 штук в год. Комплект несущего винта составляет 8 лопастей. Лопасть несущего винта является сборочной единицей (СЕ), состоящей из 1 лонжерона и 29 хвостовых отсеков.

Определим годовой объём изготовления лонжеронов:

где: (1)

N_CE = 60 шт. - объем выпуска вертолётов;

n_д = 8 - количество деталей, входящих в комплект СЕ;

a₂ = 10 % - процент деталей, изготавливаемых в качестве запасных частей;

b = 0 % - процент деталей идущих в брак по литью , в нашем случае равен нулю.

1.2 Расчет коэффициента серийности.

Для определения типа производства необходимо определить коэффициент серийности, Коэффициент серийности определим по формуле:

(2), где t_B - такт выпуска мин., Т_шт - штучное время.

Такт выпуска определяем по формуле:

, где (3)

F_д = 1960 час. - действительный годовой фонд времени работы металлорежущего оборудования

N = 528 шт. - объем выпуска деталей.

Коэффициент серийности для детали Кс<1 , значит тип производства – массовое.

1.3. Размер партии выпуска детали 245-2100-231 определяем по формуле (4)

(4), где

а =10 периодичность запуска - выпуска, соответствующая потребности производства.

N =674 шт. - объем выпуска деталей или СЕ.

.

2.3 Анализ технологичности конструкции детали

Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали, сводится к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительным методом. Таким образом, улучшение технологичности конструкции детали позволяет снизить себестоимость ее изготовления без ущерба для служебного назначения.

Лонжерон лопасти - деталь особо ответственная. К группе особо ответственных относят детали, выход из строя которых ведёт к поломке всего изделия. Дефекты лонжерона приведут к выходу из строя лопасти и падению вертолёта.

Лонжерон имеет большую длину - 14000 мм и вес - 220 кг. Это требует наличия значительных интервалов в расположении технологического оборудования для обработки лонжерона. Затрудняется перемещение и установка лонжерона в приспособления станков, которые осуществляются с помощью мостового крана по специальной схеме строповки и требуют присутствия нескольких рабочих. Кроме того, для обработки комлевой части на фрезерных станках эта деталь требует изменения направления вращения шпинделя фрезерного станка с вертикального расположения оси вращения главного движения на горизонтальное. Это обеспечивается установкой на станке угловой насадки НЦВУОА5/6123-2285, что снижает универсальность применяемого оборудования и его жёсткость, и, как следствие, требует снижения режимов обработки.

Деталь тонкостенная, имеет небольшую жёсткость по длине, поэтому необходимо наличие дополнительных опор по длине заготовки.

Комлевая часть имеет 2 проушины с отверстиями диаметром 42Н7 для фиксации лопасти на втулке несущего винта вертолёта.. Стыковка лонжерона со втулкой несущего винта происходит по внутренней поверхности проушин и отверстиям в проушинах лонжерона, и в наконечниках втулки несущего винта, имеющих болтовое соединение. Стыковочная часть лонжерона - это тоже особо ответственная часть лопасти.

К конструкторским и технологическим сложностям относится расположение оси лонжерона к оси базового сечения под углом 458 с допуском 115, что при данных габаритах детали очень сложно и требует сложной технологической и контрольной оснастки. На дистанции 650 мм от оси стыковочных отверстий лонжерон переходит в круглое сечение диаметром 180 мм, на дистанции 1190 - 2000 мм труба имеет диаметр 141 мм, переходя в каплевидное сечение с общим углом закрутки 436.

Неперпендикулярность плоскости, проходящей через плоскости отверстий «Т» к оси лонжерона не более 0,1 на длине 100 мм. Непараллельность плоскостей «П» между собой не более 0,05 на длине 250 мм. Неперпендикулярность осей отверстий «Т» к плоскостям «П» не более 0,02 на длине 80 мм. К недостаткам конструкторской документации следует отнести простановку размеров от изломов наружной поверхности к внутренним поверхностям и к не явным базам лонжерона, что при изготовлении усложняет процесс контроля детали стандартным мерительным инструментом (например, зона плоских фрезерованных участков L₄ задаётся линейным размером 77 мм от уступа внутреннего колодца комля к излому поверхности на наружной поверхности комля и угловым размером 530 от излома к оси лонжерона) и требует применения специального мерительного инструмента и контрольной оснастки.

Радиус скругления внутреннего контура 22 мм, что предполагает применение фрез, диаметром не более 40 мм, а глубина обработки квадратного колодца составляет примерно 100 мм, что делает возможным применение жёсткого режущего инструмента. Наличие уклонов 5 по коротким стенкам колодца усложняет обработку и требует 2-х дополнительных операций, что достигается переустановкой угловой насадки НЦВУОА5/6123-2285.

После окончательной механической обработки наружные и внутренние поверхности трубы подвергаются механическому упрочнению по технологии, согласованной с ОКБ. Состояние поверхности трубы после упрочнения контролируется по эталонам, утверждённым ОКБ и методами, оговоренными в технологии упрочнения. Внутреннюю и наружную поверхность трубы после шлифовки и вторично после механического упрочнения проверяют на магнитном дефектоскопе.

Подгонку по весу и статическому моменту производится согласно техническим условиям на поставку лопастей 90-2901-00ТУ.

Окончательно готовый лонжерон должен свободно, без деформации входить в специальный контрольный стапель или в пресс-форму для изготовления носовой части лопасти и при этом иметь от внутреннего контура пресс-формы минимальные зазоры, соответствующие расстояниям от теоретического контура лопасти до внутреннего контура обшивки носовой части плюс зазор на толщину облицовки лонжерона и высоту каналов системы обнаружения повреждений. Фиксация лонжерона при этом производится в базовом сечении и по плоскостям проушин «П».