Технология выполнения разъемных соединений

 

Разъемное соединение можно разобрать без повреждения конструкции.

Применяется:

а) при соединении монолитных панелей.

б) при стыковке обшивок, когда заклепки не удовлетворяют требованиям жесткости и прочности.

в) при установке люков и в других случаях.

Наиболее распространены болтовые, винтовые, шпилечные соединения.

Трудоемкость болтовых соединений составляет:

 

Болтовые соединения могут быть:

а) с гарантированным натягом.

б) с гарантированным зазором.

в) неклассные соединения для несиловых швов.

Чаще всего болты и гайки изготовляют из 30ХГСА, 30ХГСНА, Ti - сплавы ВТ-16 30% с потайной головкой.

 

2.7.1. Факторы, определяющие ресурс болтовых соединений

 

1) Материал элементов конструкций и крепежа.

2) Геометрические параметры швов (расстояние от края листов между болтами, кол-во болтов в ряду и т.д.)

3) Режимы и способы образования и обработки отверстий под болты (скорость, величина подачи, глубина резания при сверлении).

4) Характер посадки болтов в отверстиях (натяг, зазор).

5) Чистота обработки поверхности отверстия.

6) Величина затяжки болтов.

7) Условия эксплуатации, погодные условия и климатические условия.

 

2.7.2. Основные операции выполнения болтового соединения

 

1) Операция - образование отверстия под болт 70% от общей трудоемкости болтового соединения.

Переходы этой операции:

а) предварительное сверление отверстия меньше номинала в одной из деталей по кондуктору и перевод этих отверстий на другие детали, либо предварительное сверление сразу двух деталей по кондуктору.

б) зенкование (если болт потайной).

в) доводка отверстий до номинального размера путем развертывания, протягивания, зенкования.

Влияние чистоты обр. на выносливость:

сверление N_ц = 1 - число циклов;

сверление + развертывание N_ц = 1,1;

сверление + протягивание N_ц = 1,2;

сверление + развертывание + упрочнение N_ц = 1,7.

 

2) Упрочнение отверстий

 

а) дорнование - измельчить структуру материала по поверхности отверстия;

б) раскатывание отверстий;

в) обжатие фасок.

 

3) Посадка болтов в отверстие

 

При работе болтовых соединений на срез применяется посадка с гарантированным натягом, обеспечивающая равномерность нагружения болтов. При работе болтовых соединений на растяжение посадка может быть переходная или с зазором.

 

4) Затяжка болтов

 

Определяет ресурс соединения и его работоспособность.

Рассмотрим работу болтов на срез:

нагрузка воспринимается болтом и силами трения.

 

 

 

Р = Р_б + Р_т,

где Р_б – часть срезающей нагрузки, воспринимаемая стержнем болта,

     Р_т – часть срезающей нагрузки, воспринимаемая силами трения.

     Р_т = i * m *Р_з,

где m - коэффициент трения по контактным поверхностям,

     Р_з – растягивающая нагрузка болта при его затяжке (сила затяжки),

     i – число контактных поверхностей,

     Р_з ограничивается механическими свойствами материала болта.

     Р_з £ k*s_т*F_б,

где k – коэффициент запаса прочности,

     s_т – текучесть,

     F_б – площадь болта.

При значительных нагрузках, когда нельзя увеличить усилие затяжки и применяют разгрузочные устройства (втулки, шпонки и выступы)

     Зная Р_з находим М_кр, т.е. момент закручивания гайки:

     М_кр = 0,25*Р_з*d_ср.б = Р_кл*L_кл,

где d_ср.б – средний диаметр резьбы болта.

     Затяжка гаек производится торированным по М_кр ключом с ручным или механическим приводом. При работе болтов на растяжение надо давать затяжку такой величины, чтобы при приложении рабочей нагрузки Q не произошло раскрытие стыка и не образовался зазор между деталями.

 

 

При работе болтов на растяжение необходимо давать затяжку такой величины, чтобы при приложении рабочей нагрузки Q не произошло раскрытие стыка и не образовался зазор между деталями.

Приложим усилие затяжки, пакет сместился на, а болт удлинился на. При рабочей нагрузке Q болт удлинился на за счет добавочной схемы: А сжатие пакета уменьшилось на .

Деформация сжатия пакет стала. Следовательно, если эта разность меньше 0, то стык раскроется, т.е. остаточное сжатие пакета Т > 0. Для этого на практике:

 

Q-из результатов испытаний

 

 

Закручивание гаек должно происходить в определенной последовательности, чтобы не вызвать деформаций (перекосов) болтов деталей.

 

5) Контровка болтового соединения

 

Существуют следующие виды контровки:

1) за счет сил трения, контргайки, самоконтрящиеся гайки.

2) механическая контровка применяется чаще других. Постановка шплинтов, стопорных шайб, вязкой проволокой.

3) стопорением наглухо-керненых болтов и приваривание гаек.

Оборудование делится на:

1) оборудование для раздельного выполнения операций.

2) оборудование для выполнения операций, в частотном объединении (для 2-3 операций).

3) оборудование для комплексного выполнения операций.

 

Компенсаторы в разъемных соединениях

 

Компенсатор представляет собой такой элемент конструкции, за счет которого происходит регулирование величины линейного или углового размера замыкающего звена размерной цепи при сборке узла или агрегата. Применение компенсаторов устраняет деформации и снижает трудоемкость за счет исключения доводочных работ.

Виды компенсаторов

 

1) Предусмотренное чертежами отклонение размеров сопрягаемых деталей (овальные отверстия или отверстия большого диаметра чем болт).

2) Детали, подбираемые специально для данного размера.

3) Компенсирующие узлы и детали натяжение которых можно изменять до сборки (плавающие анкерные гайки и регулируемые резьбовые детали).

2.7.3. Герметизация разъемных соединений

 

Нанесение герметика, что и выполнение неразъемных соединений.

Используются гермошайбы.

Операции при постановке болта:

1) обезжиривание болта,

2) смазывание его герметиком,

3) постановка гермошайбы,

4) установка-натяжка болта.

 

Техпроцессы агрегатной и общей сборки самолета

 

Агрегатная сборка

 

Включает сборку отсеков и агрегатов и составляет 18...20% от общей трудоемкости изготовления самолета. В зависимости от конструктивно-технологических особенностей существует три варианта их сборки:

1) сборка отсеков и агрегатов на нивелированной конструкции.

2) сборка панелей конструкции.

3) сборка агрегатов из отсеков.

Состоит в соединении деталей и узлов непосредственно в стапеле общей сборки.

Характерно:

- длительность цикла сборки

- низкий уровень механизации

- невысокое качество соединений

- сложные условия труда

- большая загрузка стапеля

Применяются лишь в опытном производстве.

 

Сборка кессона крыла.

 

Схема сборки непанелирнованной конструкции

 

Порядок сборки:

 

1) Установить сборные лонжероны 6, 7 в стапель по фиксаторам стыка 5, 8 и опорам 9, 10.

2) Установить нервюры 11 по рубильникам 4, выполненным по обводам каркаса и зафиксировать прижимами 12.

3) Клепать нервюры и лонжероны.

4) Открыть рубильники, установить стрингера 14 в прорези нервюр (базирование стрингеров по рискам на рубильнике). Закрыть рубильники 4 зафиксировать нервюры и стрингера прижимами 12, 15.

5) Клепать нервюры со стрингерами.

6) Заменить рубильники 4 с одной стороны на рубильники 19.

7) Установить обшивку 18 по опорам 10, 16 и упору 17 и прижать ее к каркасу рубильниками 19.

8) Сверлить отверстия в установленной обшивке по Н.О. каркаса, зенковать со стороны обшивки.

9) Снять обшивку и заменить рубильники 19 на 4.

10) Повторить операции 6, 7, 8 для другой стороны отсека. Клепать обшивку к каркасу (надо готовить поверхности и герметизировать швы).

11) Установить ранее снятую обшивку, вновь заменить рубильники на 19, склепать ее с каркасом:

а) односторонней клепкой;

б) методом накатки

 

Сборка панелированной конструкции

 

Состоит в том, что на сборку поступают полностью собранные панели, узлы и небольшое количество деталей.

Панелирование возможно только тогда, когда это позволяет конструкция и это экономически целесообразно.

 

Схема сборки

 

 

При сборке сложность представляет постановка последней панели.

Присоединяют:

а) через вырезы в нервюрах или лонжеронах;

б) путем временного снятия одного из лонжеронов.

 

Сборка агрегатов из отсеков

 

Агрегаты на отсеки разделяются по конструктивно-экспуатационным (болтовое соединение) и технологическим (клепка, сварка) стыкам.

Сборка агрегатов из отсеков требует применения специальных С.П. - стыковочных стендов, конструкция стыковочного стенда должна обеспечивать установку стыкуемых отсеков в требуемое положение и точное совмещение базовых поверхностей стыков.

Пример: см. Сборка агрегатов по УБО.

Характерно: наименьший цикл сборки, простота оснастки, удобство работ, возможность автоматизации с применением лазерных систем.

Способы контроля обводов в поперечном сечении

1) По рубильникам в СП с помощью щупа. Точность мала, так как агрегат сжат рубильником.

2) По эквидистантным КШКС

 

3) В специальных контрольных стендах

 

Контроль обводов в продольном сечении может осуществляться универсальной линейкой.