Анализ конструкции и изготовления трехслойных оболочек в авиастроении
Выбор припоя как одно из основных условий получения качественного соединения. Знакомство с примерами применения адгезива в трехслойной конструкции. Общая характеристика основных особенностей и способов изготовления трехслойных оболочек в авиастроении.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.12.2019 |
| Размер файла | 943,2 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/
Анализ конструкции и изготовления трехслойных оболочек в авиастроении
Трехслойные конструкции давно нашли свое применение в различных областях промышленности, в настоящее время их можно встретить: в авиа-, судо-, машиностроении, также применяются в строительстве и в других областях. Примеры их применения изображены на рисунках 1, 2.
Рисунок 1. Трехслойная панель крыла, состоит из внешней обшивки и сотового заполнителя, обеспечивает прочность и легкость конструкции.
Рисунок 2. Трехслойная конструкция обшивки фюзеляжа самолета, состоит из обшивок и неметаллического заполнителя
конструкция авиастроение соединение
Такая конструкция служит для сохранения тепловой энергии, подавления шумов за бортом.
В зависимости от требований жесткости, упругости, веса и температурных нагрузок действующих на конструкцию трехслойные оболочки могут иметь различную структуру, материалы и способы изготовления. Соответственно будут изменяться показатели прочности изделия.
В авиастроении применение таких оболочек находят в корпусах двигателей и агрегатов, где имеются требования к жаропрочности, устойчивости к статическим нагрузкам, легкости, точного соблюдения теоретического контура изделия, стойкости к воздействиям окружающей среды. Для соблюдения таких критериев в конструкции должны применяться легкие, упругие и нержавеющие сплавы, стойкие к перепадам температуры. При формировании конструкции используются различные способы фиксации заполнителя с внешней и внутренней, на рисунке 3 представлены формы заполнителя
Рисунок 3. Сечения различных форм заполнителя
Каждая из форм выполняет определенную роль в укреплении конструкции и сопротивлению ей конкретных нагрузок. Также существуют различные способы фиксации и соединения всех трех слоев конструкции. Это могут быть клеевое соединение, паянное, сварное и другие. Все эти способы могут применяться как по отдельности, так и комбинированно, в зависимости от технических требования к конструкции.
Клеевое соединение является преимущественным для склеивания неметаллов, оно просто в выполнении, но для гарантированного склеивания поверхностей необходимо соблюсти требования по их обработке. Это обезжиривание, сушка и другие. Прочностные свойства и рабочие температуры такой конструкции, будут зависеть от выбора ингредиентов клея. Для склеивания трехслойной конструкции может применяться адгезив, вещество, способное соединять материалы путём поверхностного сцепления. Скрепляющее действие адгезива основано на создании молекулярных связей между ним и поверхностями соединяемых материалов. Микронеровности, заполняемые адгезивом, увеличивают площадь контакта между прилегающими поверхностями. После застывания адгезива они склеиваются.
Рисунок 4. Пример применения адгезива в трехслойной конструкции
Сварное соединение - неразъёмное соединение, выполненное сваркой. Сварное соединение включает три характерные зоны, образующиеся во время сварки: зону сварного шва, зону сплавления и зону термического влияния. Сварные соединения являются прочными, рабочие температурные нагрузки больше по отношению к паяным соединениям. Так как главной особенность свариваемости материалов является плавление, тут же появляется и недостаток такого соединения. Температурные воздействия на изделие велики и в результате образуются поводки и напряжения. Для устранения напряжений используется отжиг сварной конструкции, а во избежание поводок изготавливается оснастка, где сохраняется требуемая форма изделия. Такой процесс является затратным, из-за большого количества технологических операций по изготовлению.
Паяный способ соединения элементов конструкции, экономически выгоден, так как одно из главных преимуществ пайки, это возможность соединения за один прием в единое целое множества элементов составляющих изделие. При пайке не происходит расплавление кромок паяемых деталей, поэтому проще сохранить в процессе нагрева требуемые форму и размеры изделия. Низкотемпературная пайка позволяет сохранить неизменными структуру и свойства металла соединяемых деталей. Важное преимущество пайки, это разъёмность паянных соединений, делает ее незаменимой при монтажных и ремонтных работах.
Для спаиваемости элементов изделия необходимо учитывать в конструкции форму заполнителя, которая позволит расположить припой между поверхностями элементов, к примеру на рисунке 3 позиция 1 изображено сечения заполнителя, на который удобно расположить ленточный припой согласно рисунку 5.
Рисунок 5. Пример расположения ленточного припоя для спаиваемости трехслойной конструкции
Выбор припоя является одним из основных условий получения качественного соединения. Классификация припоев устанавливается по признакам:
- степени плавления при пайке;
- температуре расплавления;
- способу образования;
- основному компоненту;
- способностью к флюсованию;
- способу изготовления;
- виду полуфабриката.
Неотъемлемую роль в конструкции играет применяемый материал, стойкий к нагрузкам, влиянию окружающей среды, при необходимости выполняющий требование к легкости. Для применения трехслойной оболочки в авиастроении, к выше перечисленным критериям отлично подойдет нержавеющая сталь. Нержавеющая сталь - сталь, содержащая свыше 12% хрома, в атмосферных условиях показывающая высокую коррозионную стойкость и сохраняющая светлый металлический блеск. Существует множество способов спаиваемости нержавеющих элементов конструкции и различные припои обеспечивающие определенные прочностные свойства при определенных температурных условия эксплуатации изделия.
Из рекомендаций НИАТ по технологичности самолетных конструкций
Таблица 1. Припои, материалы, способы пайки для нержавеющих сталей и получаемые рабочие напряжения
Список литературы
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т.1. - 9-е изд., переработ. и доп./ под редакцией И.Н. Жестковой - М.: Машиностроение, 2006.-928с. - ISBN 5-217-03343-6 (Т1).
2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т.2. - 9-е изд., переработ. и доп./ под редакцией И.Н. Жестковой - М.: Машиностроение, 2006.-928с. - ISBN 5-217-03344-4 (Т2).
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т.3. - 9-е изд., переработ. и доп./ под редакцией И.Н. Жестковой - М.: Машиностроение, 2006.-928с. - ISBN 5-217-03345-2 (Т3).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ технологичности детали и определения способов ее изготовления. Конструкция и назначение детали. Выбор материалов деталей штампов. Модернизация пневмопривода муфты включения приводного вала пресса. Расчет затрат на изготовление скобы прижимной.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 09.12.2016Особенности 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 17.05.2013Знакомство с основными особенностями и этапами разработки конструкции и технологии изготовления регулируемого поршневого насоса для привода металлорежущих станков. Рассмотрение способов и методов регулирования скорости вращения вала гидромотора.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 12.08.2017Обзор мирового авиастроения, его состояние и тенденции, достижения новых технологий. Концептуальная модель CALS, ее функциональные особенности и значение, перспективы использования в российском авиастроении. Системы автоматизированного проектирования.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.02.2014Определение типа и организационной формы производства. Служебное назначение и техническая характеристика детали. Выбор и обоснование вида заготовки и метода ее получения. Анализ конструкции детали. Разработка технологического маршрута изготовления детали.
курсовая работа [266,4 K], добавлен 22.03.2014Автоматизация как одно из направлений научно-технического прогресса, анализ основных преимуществ. Анализ способов автоматизации технологического процесса обработки детали в плане загрузки и разгрузки на станке, общая характеристика особенностей.
дипломная работа [4,7 M], добавлен 24.06.2013Выбор и обоснование технологической схемы производства древесностружечных плит. Выбор способа производства древесностружечных плит, их размеры, назначение. Обоснование выбора способа производства трехслойных древесностружечных плит, характеристика сырья.
курсовая работа [114,6 K], добавлен 20.11.2009Разработка технологии изготовления фланцевого соединения труб системы газопровода. Выбор конструкции фланца в зависимости от рабочих параметров и физико-химических свойств газа. Описание детали, эскиз заготовки; маршрутная технология изготовления фланца.
курсовая работа [723,9 K], добавлен 30.04.2015Описание конструкции шестерни и условия ее работы в механизме. Анализ технологичности конструкции и выбор способа получения заготовки. Маршрут обработки детали и определение режимов резания. Анализ возможных дефектов и методы восстановление качества.
курсовая работа [653,9 K], добавлен 17.12.2013Анализ конструкции детали и технических условий на деталь и отливку. Выбор способа изготовления отливки, ее положения в период заливки и затвердевания. Разработка конструкции и расчет литниковой системы. Определение габаритов опок, контроль качества.
контрольная работа [166,2 K], добавлен 12.10.2014Выбор параметров технологического процесса изготовления сварной конструкции, в первую очередь заготовительных и сборочно-сварочных работ. Назначение и устройство стойки под балкон. Технологический процесс и операции газовой сварки алюминия и его сплавов.
курсовая работа [54,6 K], добавлен 19.01.2014Описание конструкции шестерни приводной: назначение, условия работы; план технологического процесса изготовления. Обоснование выбора материала, анализ технологичности. Выбор метода получения заготовки, расчет количества ступеней обработки поверхностей.
курсовая работа [466,4 K], добавлен 22.02.2012Разработка технологического процесса изготовления корпуса. Выбор заготовки и способа её получения. Анализ технологичности конструкции детали. Разработка структуры и маршрута обработки детали. Выбор режимов резания, средств измерения и контроля.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 09.12.2016Стандартизация в авиастроении, содержание работ в этой области на предприятии. Методы и средства измерений и контроля; применение вычислительной техники. Основы метрологической экспертизы документации. Контактные и бесконтактные средства измерений.
отчет по практике [21,5 K], добавлен 29.03.2013Способы совершенствования сварочного производства применительно к сварной конструкции штуцера 20-150. Анализ конструкции изделия на технологичность. Обоснование выбора материала. Анализ характера конструкции изделия и выбор неразъемных соединений.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 15.07.2015Анализ существующих технологических процессов изготовления подшипников. Выбор режущего инструмента и способа изготовления заготовки. Расчёт ремённой передачи. Разработка технологического процесса изготовления детали "Шкив". Применение долбежного резца.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 27.10.2017Характеристика и назначение исследуемой детали, используемый материал и способы изготовления. Анализ технологичности конструкции. Выбор вида и метода заготовки. Разработка маршрутной технологии изготовления детали. Определение операционных размеров.
курсовая работа [505,6 K], добавлен 03.11.2014Технологический процесс изготовления корпуса, его чертеж, анализ технологичности конструкции, маршрут технологии изготовления, припуски, технологические размеры и режимы резания. Методика расчета основного времени каждого из этапов изготовления корпуса.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 12.04.2010Материалы, применяемые для изготовления химического оборудования. Теория тонкостенных оболочек. Общие требования к сосудам, работающим под давлением. Конструкции и расчет фланцевых соединений. Расчет элементов аппаратов, нагруженных наружным давлением.
курс лекций [5,9 M], добавлен 24.05.2010Описание способов получения заготовок класса "вал". Сравнительный анализ конструкции заготовок из сортового проката. Способы получения заготовки методом штамповки. Конструктивные характеристики штампованной заготовки. Припуски на механическую обработку.
курсовая работа [569,4 K], добавлен 08.02.2016
