Сборка хвостовой балки мотогондолы между шпангоутами 42-45 (правый борт самолета-перехватчика)

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Сборка хвостовой балки мотогондолы между шпангоутами 42-45 (правый борт самолета-перехватчика)

Сборка хвостовой балки мотогондолы между шпангоутами 42-45 (правый борт самолета-перехватчика)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КП.1202.03.162.03.ПЗ. ИАТ

Пояснительная записка к курсовому проекту по предмету: «Технология сборки и испытаний летательных аппаратов»

Тема:

«Сборка хвостовой балки мотогондолы между шпангоутами 42-45 (правый борт самолета-перехватчика)»

Руководитель проекта: Исполнитель:

Гладков Г.А. Балмашнов Е.Г.

2007г

Хвостовая балка между шпангоутами 42-45 выполняет роль крепежного переходного элемента, воспринимающего большую часть напряжений, действующих на киль и стабилизатор. Фактически является силовым элементом, передающим аэродинамические воздействия с киля и стабилизатора на фюзеляж самолета.

Хвостовая балка является важным конструктивным узлом, претерпевающим большие нагрузки, вследствие сильного нагрева, так как расположена фактически около выходного устройства, где температура потока воздуха наиболее высокая, и передачи аэродинамических воздействий на фюзеляж самолета от киля и стабилизатора. Это и привело к необходимости использовать титановые сплавы в конструкции балки, так как титановые сплавы жаростойкие, жаропрочные и сравнительно легкие (что немаловажно в авиации). Но в применении титановых сплавов есть свои недостатки (впрочем, как и в случае с другими сплавами). Любой заусенец или царапина (даже не глубокая) является концентратором напряжений, что может привести к необратимым последствиям. Поэтому при обработке изделий из титановых сплавов нужна соответствующая квалификация кадров.

Поперечный набор жесткости (в местах установки стенок) фактически является продолжением шпангоутов 43-44, что позволяет создать замкнутый контур более слабых по конструкции шпангоутов, и более быструю и точную передачу действующих нагрузок на основную конструкцию с малым коэффициентом потерь. Для большей жесткости конструкции самой балки в конструкцию поперечного набора жесткости включены диафрагмы, косынки и фитинги, а также профиля жесткости.

Хвостовая балка представляет собой коробчатую замкнутую конструкцию несложной формы, в которую входят:

- поперечный набор: стенки, диафрагмы, косынки, профиля и фитинги;

- продольный набор ограничивается верхней и нижней стенками

Несущими продольного набора являются цельнофрезерованные нижняя и верхняя стенки с приваренными к ним ребрами, для установки стенок, диафрагм и фитингов. В поперечном наборе соответственно стенки с приклепанными к ним профилями жесткости являются основными несущими элементами. Так как стенки выполнены из листового материала, на них по углам со стороны шпангоутов установлены косынки, для придания им большей жесткости и стойкости на изгиб. По углам со стороны стабилизатора установлены фитинги.

Стенки, склепанные на клепальном прессе с профилями, крепятся заклепочными соединениями к нижней стенке, кроме мест постановки фитингов, в тройном пакете нижняя стенка - стенка - фитинг (по верхней стенке аналогично) устанавливают болтовые соединения по Н9.

Фитинг-стенка - заклепочное соединение заклепками ОСТ1.34076-85.

Нижняя и верхняя стенки крепятся к шпангоутам болтовыми соединениями по Н9.

Диафрагмы крепятся к верхней и нижней стенкам заклепочными соединениями ОСТ1.34075-85, к ребрам стенок болтовыми соединениями по Н9.

Фитинги на верхней и нижней стенках с наружной стороны устанавливаются болтовыми соединениями по Н9.

Хвостовая балка имеет следующие габаритные размеры:

- длина - 962 мм;

- ширина - 456 мм;

- высота - 320 мм;

К хвостовой балке также крепится подбалочный киль двумя узлами навески.

Задний узел навески стыкуется с хвостовой балкой самолета при помощи кронштейна (предусмотренного в конструкции балки), у которого имеется специальное гнездо под лонжерон киля подбалочного. Крепление осуществляется болтом 5-64кд. ОСТ1.31103-80 с самоконтрящейся гайкой 5кд.ОСТ1.33055-80 и набором компенсирующих шайб.

Передний узел навески представляет собой соединение “ухо-вилка”, которое крепится специальным болтом (ф10мм, угол конусности 20`, L=55мм) и гайкой 8кд.ОСТ1.33042-80, гайка контрится шплинтом 2,5*25.026 ГОСТ 397-79.

Характеристика форм обводов хвостовой балки - плоская, форма контура - прямолинейная, узлы стыка - разъемные.

Вид соединений при сборке - заклепочные, болтовые.

Конфигурация швов - прямолинейные, в шахматном порядке в соответствии с направляющими отверстиями.

Расположение точек силового замыкания - продольно-поперечное, шаг точек силового замыкания - постоянный..

Основным материалом для изготовления деталей хвостовой балки являются жаростойкие и жаропрочные титановые сплавы ОТ4 иВТ20.

3. Технические условия

3.1 Проектирование сборочной оснастки

Сборочное приспособление. Стапель сборки хвостовой балки мотогондолы между шпангоутами 42-45

1.Назначение стапеля (приспособления).

Предназначено для обеспечения взаимного расположения, фиксации и_соединения сборочных единиц Хвостовой балки заданной точностью и обеспечение соосности отверстий по узлам навески киля и стабилизатора

2.Положение агрегата (подсборки) в стапеле (приспособлении), направление закладки и выемки.

Хвостовая балка расположена в приспособлении по направлению горизонтального полета. В таком же положении производится ее сборка. Закладка осуществляется подетально. Выемка производится вертикально.

3.Порядок сборки в технологической последовательности с указанием фиксируемых в стапеле (приспособлении) узлов и деталей.

1.Шпангоут 42 - установить по нижнему обводу на ложемент, повторяющий контур обшивки, закрепить кронштейном по заднему узлу навески киля, крепить двумя откидными фиксаторами по БО, крепить откидным прижимным фиксатором.

2.Шпангоут 45 - установить по нижнему обводу на ложемент, повторяющий контур обшивки, крепить откидным фиксатором по БО (наружный борт), фиксировать прижимным откидным фиксатором (наружный борт), поджать ложементами повторяющими контур изделия в местах крепления нижней арки. фиксировать двумя рубильниками. Съемными упорами верхними зафиксировать шпангоуты 42-45 между собой.

3.Нижняя стенка - фиксировать откидными упорами для хвостовой балки и макетом полуоси стабилизатора.

4.Верхняя стенка - установить по СО.

5.Стенки - установить по осям шпангоутов по СО в ребрах стенок нижней и верхней.

6.Фитинги - установить по СО в верхней и нижней стенках.

7. Диафрагмы - установить по СО в ребрах нижней и верхней стенок

8. Профиль - установить по СО в верхней стенке.

4.Перечень взаимозаменяемых элементов и сопрягаемых деталей, агрегатов, средств увязки, а также точность их изготовления (указать увязочные средства других технологических отделов).

Увязка сборочного приспособления производится при помощи эталона мотогондолы двигателя. Точность исполнения 0,01 мм.

5.Средства механизации и необходимое оборудование:

кронштейн крепления по узлу навески киля;

макет полуоси стабилизатора;

6.Особые требования:

Обеспечение точного расположения макета полуоси стабилизатора и кронштейна фиксации узла навески киля.

3.2 Технические условия на сборку хвостовой балки

1. Шероховатость обрабатываемых поверхностей БЧ деталей.

2. Отклонение осей заклепочных швов не более - 1 мм.

3. Допустимые отклонения на шаг заклепок - 2 мм.

4. Заклепки ОСТ1.34076-85 и ОСТ1.34076-85 ОСТ1.34075-85 клепать по ПИ-249-74.

5. Болты и заклепки ставить на сырой грунтовке ЭП-0215.

6. Болт-заклепки устанавливать по ОСТ-1.42392-88. Высокосрезные заклепки устанавливать по ОСТ-1.42222-85.

7. Под головками болтов в деталях снять фаску 0,6?45? для болтов o6мм; 0,8?45? для болтов o6мм.

8. Отверстия под болты и болт-заклепки выполнять по Н9.

9. Разрешается попадание заклепок и болтов в центр сварного шва.

10. Разрешается устанавливать прокладки (клиновидные) Из материала ОТ-4 ОСТ 1 90218-76 толщиной от 0,3 до 1,0 между фитингами и ребрами (полками), верхней, боковой и нижней панелей, шп.42, шп.45.

11. В случае выступания гладкой части стержня болт-заклепок из пакета свыше 1.4мм,разрешается устанавливать шайбы толщиной от 0,5 мм до 1,0мм ОСТ 1 34509-80 под кольца болт-заклепок, соответствующего диаметра.

12. разрешается зазор до 1,0мм:

- между шп.42, шп.45 и верхней и нижней панелями;

- между верхней полкой боковой балки и верхней панелью;

- между фитингами поз..005,.006, и верхней, нижней панелями

поз..001,.006.

Зазор заполнять заполнителем ЗП-3 по РТМ 1.4.1334-84.

13. Замыкающие головки заклепок покрыть грунтом ЭП-0215 в 2 слоя.

14. Болтовые соединения выполнять по РТМ 1.4.1941-89.

15. Выступание болтов с потайной головкой - не более 0,15 мм. Западание болтов с потайной головкой не допускается.

16. Головки болтов, выступающие резьбовые части с гайками и шайбами покрыть грунтом ЭП-0215 и эмалью ЭП-140 серой в 2 слоя.

4. Анализ технологичности сборочного узла

Технологичными называются конструкции, которые при обеспечении эксплуатационных качеств изделия позволяют в условиях данного типа производства достигать наименьшей трудоемкости изделия. Технологичность конструкции зависит от типа производства. Одна и та же конструкция может иметь разную степень технологичности применительно к мелкосерийному производству.

Таблица №2

Суммарный показатель технологичности определяется как сумма произведений показателя уровня технологичности параметра на удельный вес этого показателя технологичности. Ктехн=11,9

Вывод: оценка уровня технологичности киля подбалочного - конструкция технологичная.

5. Анализ заводского технологического процесса сборки узла

Заводской технологический процесс сборки хвостовой балки выполнен на операционных, комплектовочных картах и ведомостях оснастки. Выбор заводского технологического процесса зависит от вида производства и выбираемого метода сборки.

Принятый метод сборки - сборка в приспособлении - сущность метода состоит в использовании единой системы жестких носителей форм и размеров, взаимосопрягаемых элементов конструкции для изготовления и геометрической увязки их между собой.

В основе этой единой системы лежит теоретический плаз агрегата летательного аппарата.

Анализируемый технологический процесс состоит из двух частей

- сборки хвостовой балки,

- клепки хвостовой балки.

К достоинствам анализируемого технологического процесса следует отнести совмещение операций и их высокая точность и взаимозаменяемость.

К недостаткам относятся не обоснованные технологические припуски и переходы по разметке, применение ударной клепки.

При сборке хвостовой балки применяются следующие виды оборудования и оснастки:

- приспособление для сборки хвостовой балки - ДП.1202.99.153А.13.02.00;

- пневмодрель СМ-21-9-2500 ГОСТ19543-74;

- клепальный молоток КМП-14; КМП-24 ГОСТ 8055-73;

- пресс переносной ОМ-3490-52;

- пресс пневмогидравлический - 1СПГ-5;

- прибор КЗС-2;

- инструмент пневматический - 1ВП-8П;

- инструмент для контровки сердечника 5091/5427;

- машина пневматическая - ПФ-12М;

- насадка-ограничитель 7461.01-02

- обжимка 7421.34 -3,5; - 4,0; -5,0

- поддержка 63410-41 Р = 2 кг;

- сверла o 2,7; o 3,1; o 4,1; o 5,0 ГОСТ 17275-71;

- сверло-развертка o 4,05; o 5Н11; o 6Н9 ГОСТ 12122-77;

- зенкер o 5,0; o 6,0; o 8,0 ГОСТ 21540-76 ГОСТ 21540-76;

- зенковка o2,6 <900 o 5<900 o 6<900 o 8<900 ГОСТ 14953-80;

- развертка o 10Н9; o 8Н9; o 6Н9 ГОСТ 7722-77;

- ключ гаечный S=7х8, S=10х12; S=12х14 ГОСТ 2839-80;

- ключ торцевой 7472.79;

- кисть КФК-4 ГОСТ 10597-87;

- карандаш ТМ;

- молоток слесарный ГОСТ 2310-77;

- напильник плоский 1-150, 1-250 ГОСТ 1465-80;

- отвертка L=200, L=470 ГОСТ 17199-88;

L=193 Мкр 6 кгс см2 4 ГОСТ 17199-88;

1-0,6-160 3,0 ГОСТ 17199-88;

1-0,6-200 4,0; 1-2-250 ГОСТ 17199-88;

- приспособление индикаторное 311.10МК.6372.0035;

- фиксатор пружинный ФПЦ-1 o 3,1; o 4,0;

- шпатель неметаллический 7480.38;

- щетка ЩТ-1, ЩТ-2 ГОСТ 10597-87;

- щуп №2 ТУ2-034-225-87;

- эталон шероховатости Ra3,2 ЭИ 322.125-01;

- калибр-заклепка ЭИ.311-138-01 ф2,6; ф4,0; ф4,05;

- калибр-пробка 311.8325.0013 - o 2,6; o 3,0; o 3,1; o 4,0; o 4,05; o 4,1; ф5Н11; o 6Н9; o 8Н9;

- калибр-фаска 311.832.0006-08

- лупа 4-х кратная ГОСТ 25706-83;

- линейка L=300 ГОСТ 427-75;

- шаблоны замыкающих головок заклепок 311.8384.0768-04 ф2,6; ф4,0;

- емкость под ЛВЖ 325.10КИ.9742.0002.0000;

- технологические прокладки;

- технологические нормали;

При проектировании технологического процесса следует избежать разметок и необоснованных технологических припусков, припиловок, подгонок. Необходимо применять сверла-развертки и сверла-зенковки для снижения трудоемкости и ускорения процесса сборки.

6. Выбор и обоснование проектируемого технологического процесса сборки узла

Выбор технологического процесса - это, прежде всего, выбор метода сборки, которая зависит от конструкции узла. Наиболее экономичным является метод сборки по СО, но для сложной пространственной конструкции хвостовой балки, которая включает в себя большое количество деталей, невозможно обеспечить собираемость по СО и заданную точность. Поэтому, при проектировании технологического процесса выбираем метод сборки в приспособлении с базированием по СО.

Проектируемый технологический процесс является операционным, как и заводской технологический процесс, так как тип производства - мелкосерийный, не меняется, а выбранный метод сборки удовлетворяет требованиям к точности. Он будет содержать последовательность сборки, переходы контроля, необходимые материалы, детали, оснастку, оборудование и инструмент с суммарной трудоемкостью и разрядом выполняемый работ.

Так как в заводском варианте большой процент клепальных работ осуществляется ударным методом, то следует в доступных местах ввести прессовую клепку и применять пневмоскобу, что значительно снизит себестоимость продукции, не только за счет снижения трудоемкости, но и за счет снижения квалификации исполнителя, а также увеличит производительность труда.

Очень большим преимуществом клепки пневмоскобой является снижение возможности возникновения у рабочих профессиональных заболеваний, от вибрации - что приведет к росту экономического эффекта.

Необоснованные переходы по разметке и отрезки технологического припуска следует убрать и внедрить в проектируемом технологическом процессе поступление деталей на сборку с направляющими отверстиями, что так же снизит трудоемкость работ и приведет к росту производительности труда.

7. Выбор методов сборки, базирования и обеспечения взаимозаменяемости (увязки оснастки)

В агрегатно-сборочном производстве применяются следующие методы сборки:

- по базовой детали;

- по разметке;

- по сборочным отверстиям;

- в приспособлении.

Сборка по базовой детали - это сборка, при которой одну из деталей принимают за базовую и к ней в определенной последовательности присоединяют другие детали. Этот метод применяется для сборки жестких изделий, которые сохраняют под действием собственного веса свои формы и размеры. Этот метод не подходит для сборки хвостовой балки.

Сборка по разметке - это процесс, при котором взаимное положение деталей входящих в узел определяют непосредственно измерением расстояний между ними по рискам на детали. Этот метод не целесообразен, так как больше подходит к опытному производству, и его даже следует избегать из-за большой трудоемкости.

Сборка по отверстиям - это процесс, при котором взаимное расположение собираемых деталей определяется положением имеющихся на них сборочных отверстий, в которые на период сборки вставляются фиксаторы. Он наиболее экономичен, применяется как в “чистом” виде, так и в сочетании со сборкой в приспособлении.

Сборка в приспособлении - это процесс, при котором взаимное расположение собираемых деталей определяется конструкцией приспособления. Этот метод позволяет собрать узел любой сложности с самыми высокими требованиями к точности. Сборочное приспособление обеспечивает требуемое взаимное расположение собираемых деталей, придает форму недостаточно жестким деталям при сборке, и одновременно поддерживает их. Эта сборка имеет следующие преимущества: ускоряется и облегчается процесс сборки, достигается взаимозаменяемость собираемых узлов, а также, что немаловажно, появляется возможность механизации процессов сборки. Этим объясняется широкое применение приспособлений на серийных заводах.

Сборку хвостовой балки целесообразнее проводить в приспособлении вкупе с методом базирования по сборочным отверстиям и по базовой детали.

Состав баз для сборки хвостовой балки представлен в таблице № 3.

Состав баз для сборки хвостовой балки.

Таблица №3

Метод обеспечения взаимозаменяемости определяет характер технологической подготовки производства. При этом выявляются методы изготовления деталей, контроль их контуров и размеров, метода изготовления элементов сборочных приспособлений и их монтаж. Все этапы переноса форм и размеров с первоисточника на заготовительную, механосборочную, сборочную, контрольную оснастку и детали отражаются в схеме увязки.

В настоящее время в самолетостроении применяют три метода взаимозаменяемости (увязки оснастки):

- плазово-шаблонный

- эталонно-шаблонный

- бесконтактный метод увязки

В чистом виде в современном самолетостроении ни одни из трех методов увязки не применяется. Как правило, применяется все три метода с преобладанием того или иного.

Плазово-шаблонный метод - в качестве жесткого носителя формы и размеров применяются шаблоны, инструментальные стенды, плаз - кондукторы.

Эталонно-шаблонный - в качестве исходного носителя форм и размеров используются эталоны поверхности агрегатов, которые полностью воспроизводят агрегаты по размерам и формам. По эталону поверхности при помощи контр эталона изготавливается монтажный эталон. Монтажный эталон обрабатывается по поверхности лекал и несет на себе все стыки и разъемы. При мелкосерийном и опытном производстве контр.эталоны и монтажные эталоны не изготавливаются.

Для сборки хвостовой балки применяется эталонно-шаблонный метод обеспечения взаимозаменяемости с преобладанием плазово-шаблонного метода.

8. Технические условия (ТУ) на поставку деталей для сборки узла

Таблица №4

9. Описание конструкции сборочного приспособления

Приспособление предназначено для сборки и клепки хвостовой балки. По технологическому признаку оно относится к агрегатно-сборочным приспособлениям, а по конструктивному признаку классифицируется как неразборное, нерегулируемое приспособление.

Конструкция рамы прямоугольной формы выполнена из швеллеров №10 методом электродуговой сварки - ЭДС.

Сборка хвостовой балки производится в вертикальном положении. Балка расположена в приспособлении в горизонтальном положении, ориентация по полету. Сборка ведется на высоте - 90 мм от пола.

Закладка и выемка хвостовой балки осуществляется вертикально.

Увязка оснастки производится при помощи эталона мотогондолы двигателя между шп.38-45.

Элементы фиксации собираемого киля в приспособлении:

Механизация на приспособлении отсутствует.

Рама и стойки выполнены из стали обыкновенного качества - сталь 3 ГОСТ14637-69

Чтобы защитить приспособление от коррозии на все стальные части наносится краска ЭП-140 голубая

Дюралюминовые части покрывают оксидной пленкой.

Список используемых источников (технической литературы)

1. Абибов А.Л. “Технология самолетостроения” изд. “Машиностроение” 1982 год. 551 с.

2. Григорьев В.П. “Взаимозаменяемость агрегатов в самолетостроении” изд. “Машиностроение” 1969 год. 258 с

3. Ершов В.И., Павлов В.В. и др. “Технология сборки самолетов ” изд. “Машиностроение” 1986 год. 456 с.

4. Бабушкин А.И. “Методы сборки самолетных конструкций” изд. “Машиностроение” 1985 год. 248 с.

5. Войт Е.С. и др. “Проектирование конструкций самолетов” изд. “Машиностроение” 1987 год. 415 с.

6. Шульженко М.Н. “Конструкция самолетов” изд. “ Машиностроение” 1971 год. 417 с.