5.3. Каркасные конструкции.

Каркасные конструкции, как правило, наборные, т.е. имеют много детальный силовой набор (каркас) и обшивку постоянной толщины. Между собой элементы конструкции соединяют сваркой. Каркасные крылья имеют минимальную добавочную массу, обусловленную технологией изготовления, однако, они мало ориентированы на высокопроизводительные технологические процессы, что свойственно моноблочным конструкциям, изготавливаемым методами литья, штамповки, прессования.

Преимуществом каркасных крыльев является простота узлов стыковки с корпусом. Стыковые узлы в этом случае делаются в основном на лонжеронах, в то время как моноблочные крылья должны стыковаться с корпусом по контуру. Температурные напряжения в каркасных крыльях меньше чем в моноблочных

Каркасы крыльев могут быть самыми разнообразными: в виде продольно-поперечного или веерообразного набора, с лонжеронами и без лонжеронов в виде многостеночной конструкции, с нервюрами и без нервюр (рис. 5.6).

Часто каркасные крылья в качестве основного силового элемента имеют один или несколько лонжеронов, которые воспринимают основную часть изгибающего момента, а сравнительно тонкая слабо подкрепленная обшивка преимущественно работает на сдвиг от крутящего момента и перерезывающей силы.

На рис.5.7 приведена конструкция руля каркасного типа. Внутренний силовой набор включает в себя: основание, к которому контактной точечной сваркой крепятся три вкладыша выполняющие функции нервюр с выступами под контактную точечную сварку обшивки; вкладыш, являющийся продолжением основания; передний вкладыш, представляющий собой профилированную пластину обеспечивающую требуемый профиль передней плоскости.

Все детали силового набора изготавливают из титанового сплава ОТ4 горячей объёмной штамповкой с последующей механической обработкой по сопрягаемым поверхностям. Основание является главной деталью обеспечивающей точность изготовления руля и его координацию при сборке.

При механической обработке основания необходимо обеспечить перпендикулярность базовой плоскости проходящей через оси штифтов к установочной плоскости основания. Дополнительно должна быть обеспечена симметричность относительно базовой поверхности боковых поверхностей и пазов основания. В передней части крыла установлен антифлаттерный титановый вкладыш. Вкладыш обеспечивает смещение центра масс вперед за ось вращений и дополнительно выполняет функцию элемента силового набора. Вкладыш изготавливается из листа фрезерованием всех поверхностей на станке с ЧПУ.

Рис.5.7

Сборка руля осуществляется в специальном приспособлении, которое обеспечивает взаимную координацию соединяемых деталей и их симметричность относительно базовой плоскости.. Элементы силового набора вставляются своими выступами в пазы основания, как показано на сечении А-А, и и фиксируются в приспособлении прижимами и винтами, после чего привариваются друг к другу контактной точечной сваркой.

С двух сторон каркаса устанавливаются обшивки и фиксируются по контуру рамой приспособления. Обшивки привариваются к каркасу точеной контактной сваркой. В этом же приспособлении обшивки прихватываются под роликовую сварку (точки с шагом 50-70 мм). Обшивки, при этом, должны иметь технологический припуск под роликовую сварку 8-10 мм по контуру. После этого поверхность извлекается из приспособления и производится роликовая (контактная) сварка по контуру обшивок. Припуск по контуру обшивок фрезеруется в окончательные размеры поверхности.

В отверстия основания запрессовывают два штифта, обеспечивающие координацию руля на выходном валу привода и совмещение оси руля с базовой осью выходного вала.

На кромках передней и задней боковой поверхности руля производят засверловки под реперные точки. Углубления заполняют красной эмалью. Реперные точки необходимы для нивелировки рулей, крыльев на готовом изделии для определения фактического их положения или отклонения от заданных требований.

После сборки производят контроль несимметричности руля. Контроль осуществляют в семи точках, на поверочной плите с закреплением руля в специальном приспособлении на рис. 5.6 точки обозначены чёрным цветом.