Технологические разъемы и стыки

Контрольные вопросы

1. Дайте определение технологии производства ЛА и ее цели.

2. Какова структура авиационного предприятия?

3. Чему равен коэффициент закрепления операций для среднесерийного производства?

4. Дайте определение производственному процессу.

5. Каковы особенности ЛА как объекта производства?

6. Дайте определение технологическому процессу и какова схема его членения на составляющие?

7. Каковы средства выполнения технологических процессов?

8. Опишите связь производственного процесса с технологическим процессом?

9. Какие типы производств существуют в машиностроении и опишите их признаки?

10. Какие технико-экономические показатели характеризуют степень совершенства технологических процессов?

11. Какие два принципа существуют при разработке технологических процессов?

12. На какие два этапа разбивается проектирование общего технологического процесса изготовления ЛА?

Лекция 2

Конструктивно-технологическое членение планера летательного аппарата

В целях облегчения проектирования, изготовления и эксплуатации ЛА, его в процессе проектирования и производства делят на законченные в конструктивном и технологическом отношении части, которые после изготовления соединяют методами общей сборки в готовый ЛА. На определенном этапе изготовления последнего каждую выделенную его часть рассматривают как самостоятельное изделие. Характер и степень членения при этом изображается на специальной схеме (схема членения) и отражается в конструкции частей изделия, на которые оно разделено (рис.2.1). Схема членения представляет собой изображение всех сборочных единиц и части типовых деталей (или без них) в таком порядке и масштабе, чтобы можно было ясно представить общую компоновку..

Рис. 2.1. Конструктивно-технологическое членение планера самолета Ту-330

Под членением понимается разделение планера ЛА конструктивными, эксплуатационными и технологическими разъемами и стыками на агрегаты, отсеки, секции, узлы и детали.

Основными элементами конструкции планера являются агрегаты. Крупные агрегаты часто расчленяются на отсеки по эксплуатационным и технологическим соображениям. Агрегаты, отсеки и секции могут состоять из узлов, панелей и отдельных деталей (рис.2.3).

Агрегат– это наиболее крупная самостоятельная в конструктивном и технологическом отношении часть планера ЛА (например, фюзеляж, крыло, центроплан, стабилизатор и т.п.).

Отсек(секция) - это наиболее крупная самостоятельная часть агрегата (например, носовая, средняя и хвостовая части фюзеляжа). Панель - это самостоятельная часть отсека (секции), либо агрегата, имеющая незамкнутую (открытую с одной стороны) конструкцию, состоящую из листов обшивки и соединенных с ними элементов силового набора. Монолитные панели представляют собой монолитные детали - литые, прессованные, катаные, локально-штампованные и др.

Узел - это часть панели, отсека или агрегата, состоящая из нескольких соединенных между собой деталей (нервюры, шпангоуты и др.).

Деталь – монолитный элемент конструкции, изготовленный из одного материала и выполняющий простейшие функции.

Агрегаты, отсеки, панели и узлы являются сборочными единицами. В различных конструкциях ЛА степень членения планера может быть различной. Например, есть ЛА, которые конструктивно членятся только на агрегаты, без разделения последних на секции и панели. Существуют конструкции, в которых агрегаты делятся на секции, но панели не выделяются в самостоятельные сборочные единицы. На рис.2.4 представлена принципиальная схема преобразования исходных материалов в разнообразные по свойствам и назначению детали. При этом очередность изготовления деталей определяется последовательностью изготовлению частей ЛА (рис.2.5). Метод деления ЛА на части определяет и деление общего ТП изготовления ЛА составляющие. ТП изготовления элементов членения авиационных конструкций являются частными ТП.

	а) б)
Рис.2.3. Упрощенная принципиальная схема членения планера ЛА на составляющие части	Рис.2.4. Принципиальная схема преобразования исходных материалов в планер ЛА: а – процессы изготовления деталей ЛА; б – процессы сборки-монтажа и испытания-регулирования частей ЛА

Разъем -соединение, позволяющее некоторые перемещения или полное отсоединение одного агрегата (узла) от другого без повреждения основных и крепежных элементов конструкции.

Стык - любое неразъемное соединение, не позволяющее отсоединить один узел (секцию, отсек) от другого без повреждения основных и крепежных элементов конструкции.

Рациональное членение конструкции на агрегаты, отсеки, панели, узлы и детали позволяет повысить уровень механизации и автоматизации в агрегатно-сборочном производстве, повысить ресурс и надежность ЛА. Членение конструкции производят, исходя из конструктивных, эксплуатационных и технологических соображений. От характера членения зависит выбор конструкции деталей, методов и средств их сборки, способов соединения деталей и узлов, схемы герметизации топливных и воздушных отсеков. При решении вопросов членения агрегатов учитываются возможность применения прогрессивных методов сборки, характеристики технологического оборудования, наличие и удобство подходов для выполнения сборочного процесса, программа выпуска изделия и другие факторы.

Рис.2.5. Общий технологический процесс изготовления ЛА

Конструктивные разъемы и стыки соединяют отдельные элементы планера различных функциональных назначений. При конструктивном членении применяют обычно разъемные соединения, т.е. такие, которые позволяют разбирать и вновь собирать конструкцию без разрушения соединяемых или соединяющих деталей. При достаточно высоком уровне взаимозаменяемости один, вышедший из строя в процессе эксплуатации, элемент конструкции по конструктивным разъемам может быть отсоединен от планера ЛА и заменен другим - новым. Конструктивные разъемы, как правило, вызывают утяжеление конструкции в связи с необходимостью применения специальных дополнительных крепежных деталей и требуют применения дополнительной сборочной оснастки (стыковочных приспособлений, разделочных стендов и др.). Эксплуатационные разъемы определяются требованиями эксплуатации - транспортировки, замены отдельных частей планера, двигателя, оборудования и т.п.

Технологические разъемы и стыкиопределяются требованиями изготовления независимого и параллельного отдельных частей ЛА. Желательно совмещение конструктивных, эксплуатационных технологических разъемов и стыков, что способствует уменьшению массы конструкции за счет сокращения их общего числа.

При членении должны быть учтены требования, определяемые летно-тактическими характеристиками ЛА, условиями их эксплуатации и производства. Например, увеличение монолитности конструкции деталей и сборочных единиц, создание «интегральных» конструкций агрегатов без эксплуатационных разъемов приводит к уменьшению числа стыков и деталей крепления. При этом улучшаются массовые характеристики ЛА, однако большая монолитность конструкции, также как чрезмерное членение, могут быть при определенных условиях неэффективными с точки зрения технологических, экономических или организационных требований. Оптимальное членение конструкции должно определяться на основе технико-экономических расчетов с учетом конкретных условий производства.

В серийном производстве конструктивно-эксплуатационных разъемов (КЭР), как правило, недостаточно, поэтому вводят технологические разъемы и стыки, членящие агрегаты на более мелкие сборочные единицы - отсеки, секции и узлы. От характера членения зависит выбор конструкции деталей, марок сталей и сплавов и средств их сборки, способов соединения деталей и узлов, схемы герметизации топливных и воздушных отсеков, а в случае сварной конструкции - порядок сварки замыкающих швов.

При технологическом членении применяют обычно неразъемные соединения, которые не позволяют разбирать готовую продукцию без разрушения каких-либо ее составляющих элементов. Технологические разъемы необходимы только на период сборки изделия для расширения фронта работы и облегчения процесса сборки. После сборки расчлененных элементов они теряют свое первоначальное назначение, по существу, исчезают, и поэтому не могут быть использованы повторно. Технологические разъемы не вызывают утяжеления конструкции.

Рис.2.6. Схема технологического членения крыла: С – секции; П – панели; Л – лонжероны; Н – нервюры	Рис.2.7. Схема членения и сборка отсеков фюзеляжа: а – узловая сборка; б – общая сборка; 1 – панели обшивки; 2 – каркасные узлы и панели