Типы конструкции панелей и технологические способы их изготовления
Характеристика типов стрингерных и гофровых панелей. Проведение исследования соединения облицовки плит со стрингерами способами сквозного проплава и диффузионной сварки. Особенность использования тонкого материала в обшивках силовых конструкций.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.03.2018 |
| Размер файла | 93,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Типы конструкции панелей и технологические способы их изготовления
План
Введение
1. Сборные панели
2. Монолитные панели
3. Многослойные конструкции
Литература
Введение
В конструкции планера самолета широко применяются панели различных видов: сборные и монолитные, с одной и двумя несущими обшивками, выполненные из металлических и неметаллических материалов.
Панели могут выполнять функции силовой конструкции планера, выдерживающей воздействие основных полетных нагрузок (панели крыла, фюзеляжа, оперения, канала воздухозаборника), вспомогательных элементов конструкции, работающих в экстремальных условиях или особых случаях эксплуатации (створки реверсов тяги, противопожарные перегородки), а также элементов конструкции, выполняющих определенные функциональные задачи (панели шумоглушения, тепловые экраны, радиопрозрачные панели, радиаторы).
Во всех этих случаях обязательно наличие одной или двух обшивок, как правило тонколистовых, формирующих поверхность агрегата или детали.
В зависимости от нагрузок, действующих на панель, и рабочих температур конструкции, панели могут быть выполнены из различных материалов: стеклопластиков, композиционных материалов, алюминиевых и титановых сплавов, сталей и жаропрочных материалов.
1. Сборные панели
Под сборными панелями условно подразумевают панели, к обшивке которых заклепками, болтами или точечной сваркой присоединяют элементы силового набора: стрингеры, ребра жесткости, стыковочные и законцовочные профили. Это наиболее распространенные в современном самолетостроении панели стрингерного (рис. 20.1, а, б) и гофрового (рис. 20.1, в) типов.
В качестве стрингеров, ребер жесткости, стыковочных и законцовочных элементов могут использоваться гнутые профили из листового материала, форма сечения которых показана на рис. 20.2, а также профили, получаемые методом прессования или прокатки (рис. 20.3).
Высота сборных панелей чаще всего постоянна, поскольку изготовление гнутых или штампованных стрингеров переменной высоты сильно усложняет технологию, а прессованные профили переменной высоты не изготавливаются совсем. Некоторым видам гнутых и прессованных профилей простейшей формы переменные высота и толщина стенки могут быть приданы фрезерованием после изготовления.
Криволинейную форму сборные панели могут получить при сборке предварительно отформованной обшивки со стрингерами, которым придана кривизна в соответствии с местом установки каждого стрингера на криволинейную обшивку, а также при использовании общих для всех типов панелей способов формообразования криволинейных поверхностей для изготовления плоских панелей.
Рис. 1. Типы стрингерных и гофровых панелей
Рис. 2. Профили гнутых стрингеров
Клепка и приварка элементов продольного и поперечного силовых наборов может производиться на станках-автоматах, при этом габариты панелей ограничиваются лишь возможностями оборудования и могут достигать значительных размеров (как правило, в этом случае ограничивается только ширина панелей).
Для улучшения вибростойкости и ресурса применяют клее-клепаные и клеесварные соединения стрингеров и усиливающих элементов с обшивками панелей. Такие панели размерами до 2000х20000 мм использованы в конструкции самолета Ан-22 .
Рис. 3. Профили прессованных стрингеров
Рис. 4. Соединение обшивки панелей со стрингерами способами сквозного проплава и диффузионной сварки:
а -- исходное положение; б -- электронно-лучевая сварка;
в -- диффузионное сращивание
В настоящее время все большее применение находят панели из композиционных материалов, особенно с применением стекло- и угле пластиков. В этом случае обшивка набирается из необходимого количества слоев стеклоткани или волокон, ориентированных в различных направлениях для придания прочности по направлениям действия основных нагрузок. Слои, пропитанные связующим, выкладываются на технологическую болванку с соответствующей формой поверхности. После полимеризации они образуют обшивку панели, которая в местах установки стрингеров может быть заранее усилена при наборе слоев.
Стрингеры из композиционного материала изготавливаются отдельно, выкладыванием слоев материала и полимеризацией заготовки в технологической форме, а затем приклеиваются к обшивке.
Радиопрозрачные панели изготавливаются из стеклоткани с применением связующих на основе смол.
Стрингерные панели из неметаллических материалов можно отнести как к сборным, так и монолитным панелям, поскольку присоединение стрингеров может быть проведено одновременно с процессами их полимеризации и обшивки.
Существуют также разновидности металлических сборных панелей, которые после изготовления представляют собой единое целое. Так, обшивка панелей может быть соединена со стрингерным набором методом сквозного проплава (рис. 20.4, а, б) или диффузионной сваркой (рис.20.4, а, в). Такие панели имеют преимущество в массе за счет отсутствия двойных толщин материала в местах соединения стрингеров и обшивки.
2. Монолитные панели
Рост скоростей полета современных самолетов повышает требования к их аэродинамическим схемам и конструкциям. Снижаются относительные толщины крыла и оперения. Предъявляются повышенные требования к качеству внешней поверхности всех агрегатов самолета, а также в связи с увеличением скоростного напора -- к жесткости конструкции из условий аэроупругости.
В зонах сжатых панелей с высокими уровнями напряженностей (отношение распределенной сжимающей нагрузки q к длине сжатой стойки L, где L, например, --расстояние между нервюрами крыла), когда панель может потерять как общую, так и местную устойчивость, необходимы и утолщение обшивки, и установка стрингеров с более частым шагом. Однако утолщение обшивки для увеличения местных критических напряжений нецелесообразно из-за большого приращения веса, а уменьшение шага между стрингерами в сборных конструкциях панелей может быть сделано до определенных технологических пределов. К тому же из-за ослабления обшивки отверстиями под заклепки значительно снижается сопротивление усталости конструкции.
В этом случае наилучшим проектировочным решением, отвечающим поставленным требованиям, будет применение монолитных панелей. У таких панелей обшивка изготавливается совместно с продольным, а иногда и поперечным силовыми наборами.
При применении монолитных панелей можно получить следующие преимущества:
меньшее количество деталей при сборке;
снижение трудоемкости за счет применения производственных процессов штамповки, прессования, литья, упрощения панельной сборки при базировке на обшивку;
высокую герметичность за счет отсутствия отверстий, уменьшение дополнительного веса на герметизацию;
улучшение усталостных свойств конструкции из-за отсутствия отверстий для клепки или концентрации напряжений в местах точечной сварки;
улучшение качества внешней поверхности по сравнению со сборными панелями за счет отсутствия «утяжек» обшивки, короблении при сборке.
Однако, как это обычно бывает у любых конструкций, применение монолитных панелей не свободно и от недостатков. К ним относятся:
большие стоимость и длительность изготовления заготовительной оснастки (штампов, матриц, форм для литья), что делает целесообразным применение таких конструкций только при больших сериях деталей;
сложность выполнения конструктивных изменений в процессе доводки и модификации конструкции.
Профессиональное мастерство конструктора заключается в том, чтобы применить наиболее целесообразный тип конструкции. При этом наиболее полно должны быть использованы ее достоинства.
Для изготовления монолитных панелей применяются следующие технологические процессы:
а) фрезерование (механическое и химическое);
б) прессование;
в) прокатка;
г) горячая штамповка;
д) литье.
Рис. 5. Вид фрезерованной панели
Подробно методы изготовления монолитных панелей изложены в работе [8].
Фрезерованные панели, получаемые механическим фрезерованием из плит, широко используются в настоящее время. Для их изготовления применяются станки с ЧПУ. Выигрыш в массе панели по сравнению с клепаной конструкцией экономически оправдывает применение дорогостоящей сложной механической обработки.
Фрезерованные панели могут иметь продольный и поперечный силовые наборы с изменяемыми шагами и толщинами ребер, изменяемую толщину обшивки, а также местные усиления необходимой толщины и конфигурации. Одновременно на панели могут быть сформированы места для крепления со смежной конструкцией: фитинги, усиления, стыковочные профили. Вид фрезерованной панели показан на рис. 20.5.
Положительными качествами этих панелей являются высокая точность размеров и чистота поверхности.
К недостаткам применения фрезерованных панелей относятся:
высокая трудоемкость изготовления (в 3 ... 4 раза выше, чем у прессованных панелей); огромные отходы материала в стружку (КИМ только 10 ... 15 %); худшее сопротивление усталости конструкции, так как в результате фрезерования перерезаются волокна материала, на поверхности остаются риски и зазоры от фрезы -- последние могут оказаться причиной появления преждевременных усталостных трещин.
Несмотря на недостатки, фрезерованные панели находят широкое применение в конструкции крыльев и оперения самолетов (например, Ту-144, В-52, «Виккерс VC-10» и других).
Габариты панелей определяются возможностями фрезерных станков и могут достигать размеров 4000х10 000 мм. Минимальные толщины ребер и обшивки 6шт == 1.5 ... 2,0 мм, минимальные радиусы закруглений и переходов зависят от материала и высоты панелей, а также от применяемого инструмента (фрез) и оснастки. Типовое сечение панели показано на рис. 20.6.
Травление (химическое фрезерование) гораздо более дешевый и производительный метод обработки больших поверхностей на малую глубину, чем механическое фрезерование. Травлением можно получить толщину листа из алюминиевых, титановых сплавов и сталей до 0,3 мм, обеспечив этим ступенчатое изменение толщины листа при заданном ее распределении по поверхности, используя травление в несколько переходов как по толщине обшивки, так и по форме сечения, как это показано на рис. 20.7. панель стрингер сварка обшивка
Рис. 6. Типовое сечение фрезерованной панели Рис. 7. Переходи при изготовлении панели методом химического фрезерования: 1 -- исходная заготовка;
2 -- переход I; 3 -- переход II; 4 -- переход III (готовая деталь)
Как правило, исходная толщина химически фрезеруемого листа (а следовательно, и высота ребер) не превышает 6 ... 8 мм. Полученные травлением панели обладают хорошими прочностными свойствами. Высокие качество и экономичность этого метода привели к его широкому использованию в авиационной промышленности, особенно для доработки деталей и панелей до окончательной минимальной толщины. При этом конструктивные и технологические излишки материала снимаются и уменьшается масса конструкции.
Серьезным недостатком процесса химического фрезерования являются сложные условия работы цехового оборудования и персонала, связанные с наличием в атмосфере цеха паров кислот, а также необходимость нейтрализации отработанных активных растворов.
Обработка плоских или криволинейных (рис. 20.8) заготовок на станках с программным управлением (или копировально-фрезерных) с пятью степенями свободы при механическом фрезеровании позволяет придавать панелям криволинейную форму. При химическом фрезеровании необходимая криволинейность должна быть придана исходной заготовке (см. рис. 20.7).
Прессованные панели. Прессование является наиболее рациональным способом изготовления монолитных панелей, получившим в настоящее время достаточно широкое применение.
Рис. 8. Исходные заготовки для фрезерования панелей Рис. 9. Матрицы для изготовления криволинейной формы прессованной панели
Рис. 10. Типовые формы сечений Рис. 11. Расположение продольных силовых элементов прессованных панелей. (стрингеров) по размаху крыла: а -- для прессованных панелей;
6 -- для клепаных панелей
Прессованные панели изготавливаются из материалов АМц, Д16, ОТ4, ЗОХГСА и других. Материал, прошедший процесс прессования, имеет высокий уровень механических характеристик, особенно вдоль панели.
Процесс прессования характеризуется высокой производительностью и экономичностью использования материала. Способ прессования панелей заключается в продавливании материала через фигурное отверстие в матрице в виде щели (рис. 20.9, а) или круга (рис. 20.9, б). При изготовлении согласно рис. 9, б трубчатую заготовку, полученную в результате прессования, разрезают по образующей и развертывают в плоскую панель.
Наиболее часто применяемые формы сечений прессованных панелей показаны на рис. 20.10. По краям панели могут быть образованы утолщения, из которых образуют усиления, или применяют в качестве элементов, необходимых для стыковки. В настоящее время возможно получение прессованных панелей шириной до 4500 мм и длиной до 25000 мм . Толщина ребер и обшивки панелей от 3 мм и выше. На самолете Ан-22 применены прессованные панели из материалов Д16 и В95 шириной до 865 мм и длиной до 12 000 мм. Недостатком прессованных панелей является возможность получения только панелей с параллельными ребрами при одинаковой форме сечения и толщине стенок по длине панели. С одной стороны, это является нерациональным с точки зрения расположения продольных силовых элементов по размаху крыла (рис. 20.11, а, б), с другой стороны, усложняется заделка продольных силовых элементов панели на стенки и лонжероны, расположенные к ним под некоторым углом (зона А, рис. 20.11, а).
Для необходимого изменения площади сечения панели при уменьшении нагрузок (изгибающего момента) при удалении от бортовой хорды, иногда сфрезеровывают по размаху часть силового набора прессованной панели по высоте или ширине ребер (рис. 20.12). Однако в этом случае перерезываются волокна материала, что ухудшает прочность панели и увеличивает трудоемкость ее изготовления.
Рис. 12. Изменение площади сечений силовых Рис.20.13. Вид элемента катаных панелей элементов прессованных панелей
Катаные панели. Прокатка панелей может быть осуществлена из плоской или предварительно прессованной заготовки, при этом может быть получена панель не только с продольными, но и с поперечными ребрами (панель «вафельного» типа).
Толщина обшивки панели по сравнению с прессованной может быть уменьшена до 1 мм. Для изготовления катаной панели используют те же материалы, что и для прессованных панелей.
Недостатком катаных панелей является простая конфигурация их сечений (рис. 20.13).
Штампованные панели. Методом горячего прессования (штамповки) могут быть изготовлены панели не только с продольными и поперечными силовыми элементами переменного сечения, но и одновременно со стыковыми узлами для привязки к смежной конструкции. Форма панелей аналогична показанной на рис. 5, 6, 13 и 14. При штамповании панелей волокна материала располагаются наилучшим образом по сечению панели, такие панели обладают наиболее высокой прочностью.
Площадь штампованных панелей из цветных сплавов на современных самолетах может достигать 3 м2, а масса штампованных деталей--до 1000 кг , однако для этого требуются прессы с усилиями 10 000 ... 30 000 те на 1 м2 площади панели.
Большая потребная мощность прессов является недостатком, сдерживающим применение штампованных панелей большого габарита. К недостаткам штампованных панелей относятся большая толщина стенок (4 мм) и низкая точность размеров. Наличие штампованных уклонов непроизводительно увеличивает массу панелей, особенно при использовании материалов с большой плотностью.
Рис.20.14. Вид литой панели крыла. Рис. 20.15. Многослойная панель с пересекающимся гофровым заполнителем
Штампованные панели применяют в сильно нагруженных зонах при средне- и крупносерийном производстве агрегатов самолета.
Литые панели могут быть выполнены с поверхностью любой формы и с силовым набором любой конфигурации. Этим они выгодно отличаются от панелей других типов. Литыми могут быть выполнены крыло и оперение, состоящие всего из двух половин -- верхней и нижней (см. рис. 14), при этом литая конструкция имеет лонжероны и узлы крепления к фюзеляжу. Силовые элементы и ребра могут располагаться в любых направлениях, однако высота их ограничена, для алюминиевых сплавов, например, она не более 60 мм.
Наиболее тонкие детали с толщинами стенок до 1,5 ... 2,0 мм получают литьем под давлением и по выплавляемым моделям.
Преимущества литых панелей:
возможность получить конструкции со сложным силовым набором и малой толщиной обшивки;
большая производительность труда при изготовлении панелей, меньшая трудоемкость изготовления оснастки, простота оборудования.
Основной недостаток, препятствующий широкому распространению литых панелей в самолетных конструкциях, -- низкие механические свойства литейных материалов. Наличие рыхлот, раковин в литых деталях требует также увеличения коэффициента безопасности при расчете прочности конструкций до значений не менее f = 2. Все это (а также дополнительные технологические требования литейных уклонов, радиусов и другие) приводит к значительному утяжелению литых конструкций.
3. Многослойные конструкции
По условиям нагружения в ряде мест конструкции самолета требуется применение панелей, имеющих обшивку менее 1 мм, а зачастую и наличие не одной, а двух таких обшивок, ограничивающих панель с обеих сторон (концевые панели крыла, панели оперения, рулей и элеронов, панели канала воздухозаборника, перегородки, створки и другие). В этих случаях применение стрингерных панелей, с одной стороны, увеличивает массу конструкции, поскольку частота установки стрингеров для увеличения местных критических напряжений в обшивке ограничена и, поэтому не используются полностью прочностные
Рис. 16. Многослойная панель Рис. 17. Общий вид сотовой панели:
1,4-- обшивки или несущие с заполнителем из параллельно слои панелей; 2,7-- сотовый заполнитель с квадратной или расположенных гофров. шестигранной ячейкой; 5 -- галтель клея, припоя или место диффузионного сращивания фольги заполнителя с обшивкой;
3,6-- силовые или окантовочные элементы
возможности материала, а с другой стороны, необходимость присоединения второй обшивки значительно усложняет процесс изготовления панелей. Иногда в таких случаях применяются панели, состоящие из двух обшивок и расположенного между ними заполнителя в виде гофров, называемые «гофровыми панелями».
Гофровые панели чаще всего делают из свариваемых материалов, что дает возможность присоединить гофры к обшивке точечной или роликовой электросваркой.
Одним из положительных свойств гофровых панелей является возможность использовать их для теплонагруженных конструкций, так как гофр дает обшивке возможность при нагревании свободно деформироваться в поперечном направлении, уменьшая возможность появления температурных напряжений.
Недостатком гофровых панелей является наличие в них прочности и жесткости только в одном направлении -- в направлении гофра. При уменьшении толщины обшивки, например, из материала ОТ4, до 0,4 мм для обеспечения местной устойчивости при сжатии с высоким уровнем критических напряжений до 0,2 =450 ... 500 МПа, требуется размер между точками крепления гофров порядка 10 ... 11 мм. Это технологически сложно, к тому же выполнить такие конструкции с гладкой обшивкой, без ребре-ния, практически невозможно.
В последнее время рассматривается вопрос использования гофровых панелей не в силовых конструкциях, а в конструкциях теплозащитных панелей и в тепловых экранах. В этом случае гофровая панель изготавливается в виде нескольких слоев с последовательно перпендикулярным (рис. 20.15) или параллельным (рис. 20.16) расположением гофрового заполнителя. Толщина обшивок и гофрового заполнителя таких панелей может составлять 0,1.. 0,2 мм.
Для наилучшего использования тонкого материала в обшивках силовых конструкций, нагруженных сжатием или сдвигом в плоскости панели, необходимо наличие заполнителя, подкрепляющего обшивку по всей поверхности во всех направлениях с малым (менее 10 ... 12 мм) шагом подкрепления.
Сотовые панели. В 1950-х годах был найден способ изготавливать легкий и жесткий заполнитель из тонкой фольги, соединенной в виде сотовых ячеек, и надежно прикреплять его по торцам сотов к тонколистовой обшивке. Появились конструкции, названные «сотовыми панелями», хотя вид заполни-теля не всегда соответствует шестигранному рисунку сотов.
В настоящее время существуют и успешно применяются несколько типов сотовых панелей. Чаще всего используются:
а) неметаллические и дюралевые клееные панели;
б) титановые и стальные панели, свариваемые по методу фирмы «Стресскин» (в настоящее время фирма имеет название «Astech» *);
в) титановые диффузионно-сварные панели;
г) титановые и стальные паяные панели.
Трехслойная сотовая конструкция обладает рядом достоинств, важнейшими из которых являются высокие характеристики устойчивости несущих слоев (обшивок) из-за эффективного их подкрепления заполнителем и высокая жесткость на изгиб панели, благодаря разнесенным от нейтральной оси за счет заполнителя обшивкам. Кроме того, сотовые панели имеют ряд других преимуществ:
Рис. 18. Изготовление сотового заполнителя Рис. 19. Схема склейки сотовой панели: / -- шланг растяжкой пакета фольги от вакуумного насоса; 2 -- сотовая панель;
высокое качество формы и поверхности;
хорошую эксплуатационную надежность в условиях виброакустического нагружения вследствие отсутствия концентраторов напряжений и высоких собственных частот элементов панели;
3 -- вакуумный мешок; 4 -- прижим; 5 -- технологическая плита (основание);
6 -- силовые элементы панели высокую производственную технологичность, определяемую минимумом деталей, подаваемых на сборку, и возможностью полной автоматизации процесса изготовления;
хорошие тепло- и звукоизолирующие свойства.
Как и все другие конструкции, сотовые панели не свободны от недостатков. К ним относятся:
необходимость применения сложных станков-автоматов и специального оборудования для склейки, пайки или сварки заполнителя с обшивкой;
обязательное согласование между собой, а следовательно, и ограничение материалов, применяемых для изготовления заполнителей и обшивок, а также используемых для соединения обшивок с заполнителем;
необходимость защиты внутренней полости от попадания или накопления влаги и ряд других.
В сотовых конструкциях существует тесная связь между применяемыми материалами и технологией изготовления. Каждому конкретному технологическому типу сотовой панели (клееной, паяной, или сварной) соответствуют определенные группы материалов для несущих обшивок, заполнителя и соединения (клей, припой), обеспечивающие возможность надежного изготовления панели в целом. Материалы, наиболее часто применяемые для основного силового элемента панелей -- обшивки, и их характеристики (для Т = 20 °С) приведены в табл. 2.
В качестве заполнителей для клееных панелей из неметаллических композиционных материалов применяются сотовые заполнители из стеклоткани, бумаги «Номекс», а также заполнители из алюминиевых сплавов и сплавов титана. Заполнитель для диффузионно-сварных и паяных титановых панелей изготавливается из фольги ВТ6 или ВТ 15, заполнитель для стальных паяных и сварных панелей из того же материала, что и обшивка. Ленты заполнителя для сварных панелей по методу «Стресскин» изготавливаются из хорошо штампуемых материалов типа ВТ 1-0, 12Х19Н10Т, ЭП35.
Схема клееных, паяных и диффузионно-сварных панелей показана на рис. 20.17, а, б.
Процесс изготовления таких панелей разделяется на два этапа:
1) изготовление сотового заполнителя (в виде так называемых «сотовых блоков»); 2) присоединение обшивок к сотовому блоку.
При изготовлении сотовому блоку придают форму поверхности, соответствующую форме обводов панели с учетом толщины присоединяемых обшивок.
Для сотовых конструкций, окончательная форма которых может быть получена из плоской панели-полуфабриката путем последующей деформации, исходная поверхность сотового блока может иметь плоскую форму.
Сотовые заполнители клееных панелей из алюминиевых сплавов и полимерных материалов изготавливают чаще всего методом растяжки пакета плоских полос фольги, склеенных в местах, соответствующих расположению двойных граней (рис. 20.18).
Рис. 20. Схема контейнера для пайки сотовых панелей:
Сотовые заполнители из сплавов титана и сталей получают методом формования отдельных лент фольги с последующей точечной сваркой в местах соприкосновения граней на автоматизированных установках (см. рис. 20.17, б). Для увеличения жесткости грани сотовых ячеек могут иметь один или несколько рифтов (рис. 20.17, б).
Присоединение обшивок клееных панелей чаще всего производят в автоклавах. Схема сборки элементов панели в контейнер для склеивания показана на рис. 20.19. Размер клееной панели определяется размером автоклава и может достигать 3000 Х 8000 мм. Высота заполнителя до 400 мм.
-- трубки к вакуумным насосам; 2 -- сотовая панель; 3 -- проводка к термопарам;
4 -- песок; 5 -- наружный кожух; 6 и 12 -- медные листы; 7 -- технологические выравнивающие листы;
8 -- обойма; 9 и 14 -- технологические сухари; 10 -- внутренний кожух; 11 -- термопары; 13 -- графитовая плита (основание)
Пайка и диффузионная сварка обшивок с сотовым блоком производится в печах. Схема сборки элементов панели в контейнер для этого случая показана на рис. 20.
Наиболее часто употребляемые размеры паяных и диффузионно сварных панелей 1000х1500 мм, 2000х3000 мм, но могут быть и больше, что определяется, в основном, размерами печей для нагрева контейнеров с панелями. Высота заполнителя таких панелей -- до 120 мм. Силовые элементы у клееных и паяных панелей чаще всего вводят в состав панели при сборке контейнеров. Тогда после изготовления панели образуется неразъемное соединение (панель-агрегат). У диффузионно-сварных панелей силовые элементы чаще всего присоединяются к изготовленной панели-полуфабрикату, поэтому расположение силовых элементов внутри контейнера, показанное на рис. 20, характерно только для паяных панелей. Особенностью изготовления сварных панелей по методу фирмы «Стресскин» является то, что отформованные ленты заполнителя присоединяются к обшивкам панели роликовой электросваркой (РЭС) и соединяются между собой по ребрам граней ячеек точечной электросваркой (ТЭС) последовательно в процессе общей сборки-- сварки панели на автоматических установках (рис.20.21). При этом получают панели-полуфабрикаты плоские либо цилиндрические (диаметром более 10DO мм). Плоским панелям можно в дальнейшем придать криволинейную форму. Силовые элементы присоединяются только к изготовленным панелям.
Рис. 20.21. Схема сборки сварных панелей по методу фирмы «Стресскин»:
1,2-- обшивка панели; 3 -- ленточка гофрированной фольги сотового заполнителя
Размеры сварных панелей по методу «Стресскин» по ширине не превосходят 1200 ... 2000 мм, длина панелей не ограничена, высота заполнителя обычно не превышает 60 мм.
На рис. 20.17 изображены наиболее часто встречающиеся формы ячеек сотовых заполнителей. Видно, что сотовый заполнитель конструктивно анизотропен: жесткость и прочность его на сдвиг в направлении лент фольги и перпендикулярно этому направлению различны. Чаще всего используется заполнитель с шестигранной ячейкой.
Сотовые панели широко применяются в конструкции самолетов. На самолете «Хасслер В-58» 95% поверхности выполнено из клееных алюминиевых сотовых панелей, на самолете ХВ-70 «Валькирия» 80% поверхности крыла и фюзеляжа занимают стальные паяные сотовые панели, створки реверса тяги на самолетах В-727, В-737 изготовлены из сварных панелей «Стресскин».
Ключевые слова и выражения.
Панель сборная, панель монолитная, стрингерная панель, аэроупругость, потеря устойчивости, сопротивление усталости, утяжка обшивки, фрезерованная панель, химфрезерование, прессованная панель, катаная панель, штампованная панель, литая панель, многослойная панель, гофровая панель, сотовая панель, шаг подкрепления, сотовый блок, диффузионно-сварные панели.
Контрольные вопросы.
Какие функции выполняют панели в конструкции планера?
Что такое сборная панель?
Как получают криволинейную форму сборных панелей?
Какие материалы используют для изготовления панелей?
В каких случаях применяют монолитные панели, их преимущества?
Какие технологические процессы используются для изготовления монолитных панелей?
Что такое многослойная конструкция?
Охарактеризуйте достоинства и недостатки трехслойной сотовой конструкции.
Дайте краткую характеристику методу изготовления панели "стресскин"?
Литература
1. Войт Е.С., Ендогур А.И., Мелик-Саркисян З.А., Алявдин И.М. Проектирование конструкций самолетов. М.: Машиностроение, 1987. стр. 131-147.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сущность процесса и технология диффузионной сварки. Способы образования сварного шва. Схемы диффузионной сварки. Оборудование и вакуумные установки для осуществления диффузионной сварки. Преимущества и недостатки данной сварки, области ее применения.
презентация [2,3 M], добавлен 16.12.2016Средняя радиационная стойкость для полиэтилена и эпоксидной смолы. Исследования прочностных характеристик материала, предложенного в качестве защиты от смешанного ионизирующего излучения. Конструкция панелей биологической защиты в виде контейнера.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 18.05.2012Особенности проектирования изделий из пластмасс. Проведение анализа конструкции детали "стакан-крепление для соединения конструкции", технических требований и условий её эксплуатации с целью формулирования требований к свойствам полимерного материала.
курсовая работа [541,0 K], добавлен 17.05.2013Агрегатно-поточный способ изготовления конструкций, его особенности. Специфика конвейерного метода производства железобетонных изделий. Армирование наружной стеновой панели. Технико-экономический расчет технологических линий производства стеновых панелей.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.04.2012Условия эксплуатации ручки к кастрюле. Технология контактной сварки. Оценка свариваемости материала конструкции. Выбор типа соединения, вида и способа сварки. Подготовка поверхности деталей. Расчет режима сварки, электродов и силового трансформатора.
курсовая работа [585,5 K], добавлен 15.02.2013Изучение процесса получения неразъемного соединения конструкции прокладки форсунки с помощью точечной контактной сварки. Обоснование выбора материала изделия. Оценка свариваемости материала. Расчет температурных полей от движущихся источников тепла.
курсовая работа [325,6 K], добавлен 25.04.2015Технико-экономическое обоснование района строительства - г. Семей. Разработка технологической линии для производства наружных стеновых панелей по конвейерной технологии. Подбор основного технологического оборудования. Контроль качества стеновых панелей.
дипломная работа [153,1 K], добавлен 22.02.2013Сущность метода и основные области промышленного применения диффузионной сварки. Рекомендации по выбору режима и технологические возможности процесса. Диффузионная сварка с промежуточными прокладками. Получение многослойных пустотелых конструкций.
реферат [110,5 K], добавлен 22.05.2009Назначение и виды термической обработки металлов и сплавов. Технология и назначение отжига и нормализации стали. Получение сварных соединений способами холодной и диффузионной сварки. Обработка металлов и сплавов давлением, ее значение в машиностроении.
контрольная работа [2,6 M], добавлен 24.08.2011Особенности технологии изготовления типовых конструкций на примере корпуса цистерны. Изучение характера соединения деталей между собой, выбор способа сварки и оборудования. Способы транспортировки, установки и закрепления деталей, свойства материалов.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 17.10.2013Широкое применение сварки в строительстве и на предприятиях строительной индустрии. Ее технико-экономические преимущества по сравнению с другими способами соединения металлических заготовок и деталей. Физическая сущность и основные способы сварки.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.11.2010Основные элементы сварной конструкции - кронштейн симметричный. Оценка свариваемости материала, выбор и обоснование способа сварки, типов и конструктивных форм сварных соединений. Проектирование приспособления для сборки – сварки кронштейна переходного.
реферат [515,6 K], добавлен 23.03.2012Выбор материала конструкции, сварочных материалов, оборудования и инструментов. Организация рабочего места. Изучение технологической схемы изготовления конструкции. Деформации и напряжения при сварке. Контроль качества сварных соединений конструкции.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 21.01.2015Сварочные материалы и подготовка их перед запуском в производство. Способы изготовления деталей, требования к ним. Расчет режимов сварки. Технология сборки и сварки днищевой секции транспортного понтона. Разбивка конструкции на сборочные узлы, подсекции.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 24.11.2019Выбор и обоснование выбора материала сварной конструкции. Определение типа производства. Последовательность выполнения сборочно-сварочных операций с выбором способа сборки, сварки, оборудования для сборки и сварки, режимов сварки, сварочных материалов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 16.05.2017Характеристика сварочно-монтажных работ, их применение для соединения труб в непрерывную нитку магистрального трубопровода. Сущность метода ручной дуговой сварки. Дефекты сварных соединений. Выбор материалов и режима сварки, контроль их качества.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 31.01.2016Методика изготовления диафрагменной лопатки, выбор и обоснование материала, условия работы изделия и требования к нему. Оценка свариваемости стали 12Х13. Выбор способа сварки и его основные параметры, влияние на форму шва и качество сварного соединения.
курсовая работа [88,6 K], добавлен 08.03.2010История создания электродуговой сварки. Стропильная ферма: назначение, условия работы конструкции и требования к изделию. Выбор марки стали основного материала и сварочного оборудования. Технологический процесс сварки изделия. Виды применяемого контроля.
курсовая работа [568,2 K], добавлен 10.03.2015Металлургические и технологические особенности сварки цилиндров шахтных крепей. Анализ процесса изготовления сварной конструкции. Проектирование сборочно-сварочных приспособлений, расчет элементов; экономическое обоснование; охрана окружающей среды.
дипломная работа [199,1 K], добавлен 13.11.2012Описание и назначение конструкции "корпус питателя". Выбор материала для сварной конструкции, оборудования и инструментов. Обоснованный выбор способа сварки с учетом современных технологий. Технология изготовления и контроль качества сварной конструкции.
курсовая работа [460,8 K], добавлен 29.05.2013
