Разработка сборочного приспособления для сборки крыла

Крыло несущая поверхность ЛА предназначенная для создания аэродинамической подъемной силы для обеспечения равномерного горизонтального полета и маневров ЛА на всех режимах полета. Крыло обеспечивает поперечную устойчивость и управляемость ЛА. Нагрузками крыла являются аэродинамические нагрузки, массовые нагрузки и сосредоточенные нагрузки (от топливных баков и вооружения).

Крыло воспринимает Мизг., MKp.,Q. Основную долю Мизг воспринимают пояса лонжеронов, Мкр — замкнутый контур, образованный обшивкой и задней стенкой, Q — стенки лонжерона.

Для предотвращения в конструкции крыла деформаций при превышении внешними нагрузками расчетных значений, при расчете принимается коэффициент запаса F=l,5 — 2.

Характеристика материала

Материал

Состав

Вид ТО

Свойства

Покрытие

Вид поставки

Д16АТ

Сu = 4,9..3,7% g= 1,2.. 1,8% Мn = 0,3..0,4%

Закалка+ естественное старение

σв = 540МПа

Анодное Окс.

Лист

Д16АМ

отжиг

σв = 300 МПа

Ан. Окс

Лист

В95

Сu=1,4..20% Mg=l,8..2,8% Сг = 0,1..0,25% Мn = 0,2..0,6% . Zn=5..7%

отжиг

σв =450МПа

Ан. Окс.

Заклепки

ЗОХГСА

С = 0,3% Сг = 0,8..2,8% Mg = 0,7..1,l% Si = 0,9.. 1,0%

Закалка + отпуск

σв = ПООМпа

Ан. Окс.

Болты

Анализ конструкции агрегата

Крыло самолета — треугольное, с углом стреловидности по передней кромке 57. Задняя

кромка крыла составляет с осью симметрии самолета угол 90. Профиль крыла —

скоростной симметричный.

Основные геометрические данные крыла:

23м 7,154 м 5,97 м 0

-2

Площадь

Размах крыла с подфюзеляжной частью

Хорда по оси самолета

Угол установки

Поперечное «V»

На крыльях установлены закрылки площадью 2 0,92 и элероны с осевой компенсацией площадью Ъ 0,59 м. На верхней поверхности каждой консоли крыла между нервюрами №9 и 10 имеется аэродинамический гребень, наличие которого улучшает устойчивость самолета на больших углах атаки.

Крыло самолета состоит из двух консолей. Каркас каждой консоли включает в себя: передний и задний стрингеры, передний лонжерон, главную балку, заднюю стенку корневого бакового отсека, набор нервюр и стрингеров, подкрепляющих обшивку. Передний стрингер — швеллерного сечения. Он расположен в зоне носка крыла. В головной части стрингера, в кронштейне, расположенной в зоне нервюры №1, имеются проушины под болт узла крепления к раме фюзеляжа и приливы под ось качалки управления элероном. В проушины и приливы запрессованы втулки. Кронштейн отштампован из материала В95Т. Часть стрингера, расположенная в зоне носового бакового отсека, — из материала Д20.

К стрингеру в районе носков №7 и 8 приварена коробочка из материала Д20, к шпилькам которой крепится качалка управления элероном.

Часть переднего стрингера, расположенная между носками №13 и 25, отштампована из материала Д16АТ. В стенках стрингера имеются отверстия для прокладки жгутов, тяг управления и пр. Стык составных частей переднего стрингера и отверстия в стенках стрингера усилены накладками из стали ЗОХГСА.

Передней лонжерон — швеллерного сечения. Он состоит из трех частей: головной, средней и хвостовой.

Головная часть отштампована из материала В95Т. Она имеет приливы с запрессованными втулками под горизонтальный болт крепления крыла к раме фюзеляжа, а в зоне носков %13 и 14 — под ось основной стойки шасси.

Средняя часть лонжерона отштампована из стали ЗОХГСА. Стык головной и средней части лонжерона усилен по полкам нак4ладками из материала В95АТ — л8. В зоне носка %17 в головной и средних частях запрессована втулка под ось качалки управления элероном.

Хвостовая часть лонжерона — швеллерного сечения. Она изготовлена из стали ЗОХГСА — л 1,5. Стык средней и хвостовой частей по полкам усилен стыковыми лентами из материала В95АТIВ — л 1,8.

В стенках лонжерона имеются отверстия для прокладки тяг и качалок управления элероном и коммуникационных линий.

Главная балка — таврового сечения и отштампована из стали ЗОХГСНА. На балке в зоне нервюры %1 расположена проушина с отверстиями под болты крепления в раме фюзеляжа. В зоне нервюры %5 имеется прилив под опорный подшипник оси главной стойки шасси. В зоне нервюры %6 балка крепится со стенкой переднего лонжерона двумя болтами диаметром 16мм из стали ЗОХГСНА.

Между полками главной балки и обшивкой крыла установлены прокладки из материала Д16АТ. Крепление балки с обшивкой осуществляется болтами Ø6 мм.

Задняя стенка корневого бакового отсека отштампована из материала В95Т. Швеллерное сечение балки переходит в тавровое. В зоне нервюры №1 на балке расположены проушины с запрессованными втулками под болт крепления крыла к раме фюзеляжа. К задней стенке балки крепится хвостовая часть нервюры№1 с узлом крепления крыла к раме фюзеляжа.

Задний стрингер — швеллерного сечения. Он состоит из двух частей: корневой и хвостовой. Корневая часть изготовлена из материала Д16АТ – л 2,5. хвостовая часть стрингера, изготовленная из стали ЗОХГСА — л2,5,усилена лентами: по верхней полке — из стали ЗОЧГСА — л2,5. И по нижней полке — из стали ЗОХГСА — л.2 В зоне нервюры №6 корневая и хвостовая части состыкованы между собой вкладышем швеллерного сечения из стали ЗОХГСА — лб.

Стрингерный набор выполнен в основном из профилей уголкового сечения, выполненных из материала В95АТ Д16АТ.

Поперечный набор состоит из десяти нервюр и двадцати трех носков, изготовленных из материала Д16АТ, МЛ5 — Т4 и АК4-1.

Оценка технологичности

Оценка технологичности агрегата проводится на стадии разработки проекта в соответствии с ГОСТ 142Уровень технологичности определяется по формуле:

  • T=2(m/ml + k/kl+n/nl + 1/11)>4

m/m — кол — во основных ТП по сравнению с прототипом;6/6

n/nl — кол — во деталей и узлов агрегата (прототипов);6/4

k/kl — кол — во марок материалов агрегата (прототипов); 4/3

1/11 — кол — во остатки необходимой для изготовления агрегата и узлов (прототипа);4/3 Т=4 — технологичность разрабатываемого агрегата.

T=1+1.25+1.3+1.3=4.85>4

2

Разработка

Схема членения должна обеспечивать широкий фронт работ, высокую механизацию сборочных работ и максимальную производительность на минимальных площадях.

Основанием всего агрегата являются передний и задний лонжероны. Все остальные части пристыковываются к ним. Так как сборка производится с базированием по каркасу, то в первую очередь к лонжеронам крепятся нервюры, затем крепятся обшивка со стрингерами, носок, концевой обтекатель. Таким образом, можно выделить следующие части:

  • передний лонжерон;
  • задний лонжерон;
  • бортовая нервюра;
  • передний стрингер;
  • задний стрингер;
  • главная балка;
  • задняя стенка;
  • силовые нервюры;
  • аэродинамический гребень;
  • кронштейны навески;
  • поперечный набор поперечный набор (10 нервюр и 23 носка);
  • стрингерный набор.

Основанием выбора данной схемы членения является то, что возможно в общем стапеле собрать каркас, а затем присоединить остальные детали и узлы.

Вид соединения

Вид крепежа

ГГОСТ (ОСТ)

Состояние поставки

Вид покрытия

Соед. элементы

Оборуд ование

заклепочное

Заклепки

с потайной головкой<120°

В65-В3.5

ОСТ1 34038.70

закаленная

Ан. Окс

Обшивка со стрингерами,

крепление стрингера к

нервюре, накладки

пневмо дрель Д25

Пневмо молото к КМП31

заклепочное

Заклепки

плоские В65-В4

ОСТ1 34038.78

закаленная

Ан. Окс

Крепление стенки стрингера и нервюры

Пневмо дрель Д25, пневмо молоток

КМПЗ!

болтовое

Болты с потайной головкой В5,

Гайки ЗОХГСА

ОСТ1 3116780 ОСТ1

11Т7<т

Закаленная

Кд

Крепление Стабилизатора к стальной

трубе валу

Пневмо отверт.

Характеристика

1. Соединение обшивки крыла с

нервюрами — заклепочное

соединение.

См. приложение.

2. Соединение нервюры со

стенкой лонжерона — заклепочное

соединение.

См. приложение.

3. Стык носка крыла и верхней и

нижней панели — анкерные гайки.

См. приложение

5. Соединение стрингера с обшивкой и нервюрой — заклепочное соединение.

См. приложение

Характеристика 1

Характеристика 2

Характеристика 3

Характеристика 4

Характеристика 5

Характеристика 6

Характеристика 7

Характеристика 8

Характеристика 9

Выбор метода базирования и установочных баз при сборке

Требуемая точность ДНх=±1,0мм, бобв — 0,5мм. Goch=95%, Тосн=95%, Ст. осн=95%, Мосн=90%, Ст=1 15%, N=120%, F=95%,

В качестве баз приняты :

  • ОСБ при установке лонжерона 1 в приспособление и фиксаторы 12, 13 (ФП);
  • ОСБ при установке главной балки 2 и поверхности опор 14 (ОП) приспособления;
  • СО при установке и закреплении нервюр 3 носков 4, торцевой нервюры № 000;
  • ПК при установке панелей 5 и 7 и законцовки крыла 10.

Выбор способов компенсации погрешностей изготовления

деталей и сборки

Панели соединяют с нервюрами через компенсаторы 6, отверстия в панели и полках лонжерона 1 и главной балки 2 не просверлены. Соединяют панель с нервюрами, лонжероном и главной балкой заклепками.

Панель с соседней панелью стыкуется через усиленную нервюру №6. Для этого дают припуск по периметру обеих панелей, а также не сверлят отверстия в панелях и нервюре.

Также ставятся прокладки между лонжероном и полками нервюр (№6,7,8,9,10).

Прокладки выполняется из Д16АТ. См. приложение.

Обеспечение

стыка с другими агрегатами

Средства обеспечения взаимозаме-

Стыковые узлы Вид соединения няемости

Стык крыла с фю — Вильчатые со-

зеляжем единения (болто — Эталонные Рабочие

вые) Калибр стыка и Контркалибр

контркалибр сты — стыка сборочного

ка приспособления,

кондуктор, разде­лочный стенд

Стык носка крыла и Ленточный (за — Калибр стыка. Контркалибр

средней части клепочное соеди — ШОК стыка сборочного

нение) приспособления.

Ленточный (за-

Стык панелей клепочное соеди — ШОК

нение)

Стык съёмных па — Телескопический Мастер-плита Кондуктор сбо-

нелей (болтовое) рочного приспо-

(отверстия под соблени

болты) и контур съемной панели.

Разработка

Условия поставки деталей, узлов и панелей на сборку

Лонжерон ОЧК 1 поступает на сборку собранным с установленными узлами стыка центроплана и узлами навески элерона. В отверстиях ОСБ узлов стыка имеется припуск 2 мм. В узлах навески элерона установлены подшипники. В лонжероне установлены стойки для крепления нервюр. В стойках имеются СО и НО.

Нервюры 8 и носки 4 поступают на сборку собранными, нервюры имеют СО по стыку со стойками лонжеронов.

Обшивка подается на сборку собранная в панели со стрингерами и при­клепанными к ним компенсаторами 6 с отверстиями НО.

Законцовка крыла 10 поступает на сборку собранная.

Схема последовательности сборки и выполнения соединений

Сборку крыла производят в следующем порядке:

1) устанавливают лонжерон 1, базируя его по ОСБ в узлах стыка с

центропланом и узлах навески элеронов;

2) устанавливают главную балку 2 на ОСБ в узле стыка с центропланом

и опоры 14 (ОН) приспособления;

3) устанавливают нервюры 3 по СО в стенке и стойках лонжерона 1 и

главной балки 2, затем крепят ТБ. Сверлят отверстия по НО в стойках и

соединяют нервюры с лонжероном и главной балкой заклепками ЗП;

4) открывают рубильники и устанавливают носки 4. По НО в стойках

сверлят отверстия в стенках нервюр носков, соединяют их заклепками ЗИ.

По кондукторным линейкам 18 сверлят и зенкуют отверстия в обшивке

носка и полке лонжерона, и соединяют носок с лонжероном заклепками ЗУ;

5) открывают рубильники по нижней дужке крыла, устанавливают на каркас

панель 5. Соединяют ее с нервюрами через компенсаторы 6. По

кондукторным линейкам 18 сверлят и зенкуют отверстия в панели и полках

лонжерона 1 и главной балки 2. Затем соединяют панель с нервюрами,

лонжероном и главной балкой заклепками ЗУ и ЗП;

6) открывают рубильники по верхней дужке крыла, устанавливают панель 7 и

соединяют ее с каркасом;

7) для подхода к зонам сборки съемный люк снимают;

8) устанавливают нервюру №1 11 по СО в стойках лонжерона 1 и главной балки

2 и в стенке нервюры;

9) по кондукторам 30 и 31 в обшивке сверлят отверстия УБО для

установки крыла в разделочный стенд.

7

Разработка 1

Приспособление

Приспособление состоит из каркаса, верхних и нижних балок, узлов фиксации разъемов крыла с центропланом и навески элерона.

Каркас состоит из нормализованных элементов: основания 26, колонн 19 и кронштейнов 28.

На балках 20 и 21 смонтированы рубильники 15, 16, 17 с гидроподъемниками 24 и фиксаторы навески элерона 13. На наклонной балке 22 установлены фиксаторы 12 узлов разъема крыла с центропланом.

Рубильники 15, 16, 17 закрепляют в вилках нижней балки гидравлическими зажимами 25.

На рубильниках 15 смонтированы упоры 14. Они служат для установки в сборочное положение переднего лонжерона 2. Управление гидроподъемниками 24 и гидравлическими зажимами 25 производят от пульта 27 кранами 28 и 29.

На рубильниках у торцевой и корневой нервюр по нижней дужке смонтированы кондукторные втулки 30 и 31 для сверления отверстий УБО в обшивке 32 и нанесения нивелировочных точек на ОЧК

Приспособление 1