Устройство-имитатор толщин поверхностей
Полезная модель относится к технологии производства летательных аппаратов, в частности, к устройствам для сборки узлов и агрегатов, имеющих двойную обшивку с заполнителями между обшивками и может использоваться в разных областях машиностроения.
Имитатор толщин поверхностей представляет собой набор трансформируемых продольных, поперечных, наклонных нитей, образующих сеть за счет того, что в узлах нитей, а также в произвольном месте сети с возможностью перемещения, расположены шары (бочонки, ролики), имеющие диаметр, равный толщине заполнителя между поверхностями, а со стороны одной полусферы по центру шаров выполнены две взаимоперпендикулярные прорези глубиной до оси сферы, увеличенной на половину ширины прорези и резьбовое отверстие по центру прорезей, выполненное также до оси сферы, диаметром больше ширины прорези, в которое вставляется прижимной винт, не выходящий за контуры шара для фиксации шаров.
Данное устройство повышает надежность и точность сборки узлов агрегатов, имеющих между поверхностями различные заполнители. (31 ил.)
Полезная модель относится к технологии производства летательных аппаратов, в частности, к устройствам для сборки узлов агрегатов, имеющих двойную (внешнюю и внутреннюю) обшивку с различными заполнителями (соты, вспенивающиеся композиции, изоляционные материалы) между поверхностями. Полезная модель может быть использована в разных областях машиностроения.
При узловой сборке возникает необходимость произвести предварительную (без заполнителей) сборку узлов летательных аппаратов, которые могут иметь сложные поверхности двойной кривизны - внешнюю и внутреннюю, расположенные друг относительно друга или с эквидистантным зазором, либо с переходами на разные толщины.
При этом возникает проблема имитации толщины заполнителя, когда одна поверхность узла с деталями (например, обшивка со шпангоутами), заранее собрана в приспособлении. Как правило, это та поверхность, к которой предъявляются более жесткие требования, например, выходящая на внешний аэродинамический контур.
Вторая поверхность собирается по уже собранной первой поверхности через имитатор толщин, затем узел разбирается, снимается вторая поверхность (обшивка с профилями, панель), вместо имитатора ставят заполнитель, после чего устанавливают снятую обшивку, узел подвергают при необходимости термообработке и производят окончательную сборку узла.
Существует несколько способов предварительной сборки, производимой как правило, в агрегатном цехе:
1 Фрагменты поверхностей (например, сот), являющиеся имитатором толщин, продольными и поперечными нитями соединены в сетку, которая навешивается концами за технологический крепеж (болт, гайка) в конструктивных отверстиях собранной поверхности (обшивка с профилем). (Технология самолетостроения: учебник для авиационных вузов /А.Л.Абибов, Н.М.Бирюков и др., - М.Машиностроение, 1982 - стр.280).
Недостатком способа является низкое качество сборки, так как при смещении имитаторов толщин получается поверхность, не соответствующая требуемой.
2 На установленные поверхности навешиваются ложементы (сектора, фрагменты ложементов), соединяемые между собой в зоне стыка обшивок технологическим крепежом за конструктивные отверстия в обшивках в зоне стыка. (Технология самолетостроения: учебник для авиационных вузов /А.Л.Абибов, Н.М.Бирюков и др., - М.Машиностроение, 1982 - стр.282).
Недостатком является большая трудоемкость изготовления ложементов, так как они имеют сложную поверхность двойной кривизны, двустороннюю малку (угол, отличный от 90°) в сечениях, а также необходимость точной установки ложементов.
3 Установка поверхностей - как внешних, так и внутренних по рубильникам стапеля. (Технология самолетостроения / Григорьев В.П., -М.:Гос. изд-во оборонной промышленности, 1960 - стр.317).
Данный способ является трудоемким, требующим дорогостоящих, взаимоувязанных рубильников стапеля по внешней и внутренней поверхностям.
Целью полезной модели является создание устройства, позволяющего создать (имитировать) заданные расстояния между внутренними и внешними поверхностями собираемых узлов, имеющих сложные поверхности.
Поставленная цель достигается тем, что имитатор толщин поверхностей представляет собой набор трансформируемых продольных, поперечных, наклонных нитей, образующий сеть, с шарами (бочонками, роликами), расположенными либо в узлах нитей, либо в произвольном месте сети с возможностью перемещения. Причем сама сеть навешивается на собранный узел концами нитей или за конструктивные отверстия, или за край установленной поверхности. Шары (бочонки, ролики) выполнены с двумя взаимоперпендикулярными по центру со стороны одной полусферы прорезями до оси сферы и резьбовым отверстием по пересечению прорезей, выполненным также до оси сферы, в который вставляется прижимной винт, не выходящий за контуры шара.
Это позволяет производить предварительную, так называемую «сухую» сборку узлов агрегатов, имеющих между поверхностями (обшивками, панелями) различные заполнители без индивидуальных, дорогостоящих, сложных имитаторов, стапелей и других приспособлений, в которых необходимы ложементы (рубильники) как для внешних, так и для внутренних поверхностей, повышает надежность и точность сборки.
Отличительными особенностями устройства является наличие горизонтальных, вертикальных, наклонных нитей с навешанными на них шарами (бочонками - более прост в изготовлении, роликами - экономичен при больших диаметрах), имеющими диаметр, равный толщине заполнителя, и имеющих взаимоперпендикулярные прорези со стороны одной полусферы до оси сферы, а также резьбовое отверстие в пересечение прорезей шаров до оси их сферы, и наличие прижимного винта, не выходящего за контуры шара.
Описание деталей:
1 - шар со взаимноперпендикулярными прорезями и резьбовым отверстием (d - диаметр шара, бочонка, ролика);
2 - бочонок с прорезями и резьбовым отверстием;
3 - ролик с прорезями и резьбовым отверстием;
4 - винт прижимной (ГОСТ 13428-68) с цилиндрическим концом, плоским, не сферическим;
5 - нити продольные (горизонтальные);
6 - нити поперечные (вертикальные);
7 - нити наклонные или ломанные (прямые участки между узлами);
8, 9, 10 - технологический крепеж для предварительной сборки узла:
8 - болт (винт);
9 - гайка;
10 - шайба;
11 - крючок;
а - внешняя, установленная базовая поверхность - обшивка с профилями шпангоута;
b - внутренняя поверхность (обшивка с профилями шпангоута);
b1 - дополнительная, местная внутренняя обшивка наплыва, утолщения);
S - толщина (расстояние между внутренним контуром внешних и внутренних обшивок (S 1, S2, S3).
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
На фиг.1 изображен общий вид (спереди) канала мотогондолы авиационного двигателя с устройством-имитатором (сетью), имеющий равномерный шаг продольных и поперечных нитей (5, 6) и с шарами (1) в узлах нитей одинакового диаметра;
на фиг.2 - вид А в плане к фиг.1;
на фиг.3, 4 - сечения Б-Б (1), Б-Б (2) фиг.1,8;
на фиг.5 - вид в фас, вид сбоку, вид в плане шара (1) с винтом (4) без нитей;
на фиг.6 - вид в фас, вид сбоку, вид в плане бочонка (2) с винтом (4) без нитей;
на фиг.7 - вид в фас, вид сбоку, вид в плане ролика (3) с винтом (4) без нитей;
на фиг.8, 9 - общий вид канала мотогондолы авиационного двигателя с устройством-имитатором (сетью), имеющий дополнительные поперечные нити (6), с шарами (1) в узлах нитей одинакового диаметра;
на фиг.10 - узел Д к фиг.8;
на фиг.11 - сеч. В-В к фиг.10;
на фиг.12, 13 - сеч. Б-Б(3), Б-Б(4) к фиг.1, 8;
на фиг.14 - общий вид канала мотогондолы авиационного двигателя с устройством-имитатором (сетью), имеющий дополнительные продольные (5) и поперечные (6) нити, с шарами (1) в узлах нитей одинакового диаметра;
на фиг.15 - общий вид канала мотогондолы авиационного двигателя с устройством-имитатором (сетью), имеющий дополнительные продольные нити с шарами (1) в узлах нитей разных диаметров, равных значениям: d1=S1; d2=S2;
на фиг.16 - узел Г(1) к фиг.14 с «провисшим» шаром;
на фиг.17 - узел Г(2) к фиг.14 с «подтянутым» шаром и неустановленной внутренней обшивкой;
на фиг.18 - узел Г (3) к фиг.14 - внутренняя обшивка установлена («поджата») к шарам-имитаторам;
на фиг.19 - узел Е(1) к фиг.17 - вертикальная нить (6) упирается в винт (4);
на фиг.20 - узел Е(2) к фиг.17 - шар развернут на 180°, вертикальная нить (6) упирается в прорезь шара;
на фиг.21 - сеч. И-И к фиг.17 - провисание («слабина») продольной нити (5) выбрана петлей;
на фиг.22 - общий вид мотогондолы с местным утолщением, («наплывом»);
на фиг.23 - сеч. Н-Н к фиг.26;
на фиг.24 - сеч. К-К к фиг.22;
на фиг.25 - сеч. Б-Б (5) к фиг.1,8 - навеска устройства-имитатора (сети) вертикальными нитями (6) с крючками (11) за край внешней установленной обшивки а;
на фиг.26 - общий вид мотогондолы с «косым» наплывом (утолщением) треугольной формы;
на фиг.27 - узел М к фиг.26 - навеска дополнительного шара и нити (7) на продольную нить (5);
на фиг.28 - узел П к фиг.26;
на фиг.29 - узел Р к фиг.26 - навеска на шар (1) двух дополнительных наклонных нитей (7);
на фиг.30 - узел Л (1) к фиг.15 - клиновидный переход обшивки b;
на фиг.31 - узел Л к фиг.15 - переход-«подсечка» обшивки b.
На фиг.1, 8, 9, 14, 15, 22, 26 изображен вид спереди (в фас) канала мотогондолы авиационного двигателя, представляющего собой сложную поверхность двойной кривизны с навешанным на уже собранную в приспособлении внешнюю поверхность а устройством-имитатором толщин.
Устройство - имитатор толщин представляет собой сеть с продольными 5 и поперечными 6 нитями, содержащее шары в узлах (фиг.10, 11).
На фиг.12, 13 устройство (сеть) навешивается на установленную обшивку а за конструктивные отверстия в обшивке а (на шпангоут), с помощью технологического крепежа (болт, гайка, шайба - 8, 9, 10).
На фиг.25 устройство навешивается крючком 11 за край обшивки а, при этом нить 6 оказывается между обшивками а и b и толщиной нити можно пренебречь.
На фиг.1, 2 изображена мотогондола с устройством, имеющим равномерный шаг нитей 5 и 6 и шарами 1 в узлах.
На фиг.8 изображено устройство с дополнительными поперечными нитями 6 - этот участок поверхности может иметь в поперечном направлении более сложную (кривую) поверхность.
На фиг.9 в устройстве показаны дополнительные продольные нити 5 на отдельной части поверхности.
На фиг.14 в устройстве показан участок с дополнительными продольными 5 и поперечными 6 нитями.
На фиг.1, 8, 9, 14 толщины между поверхностями одинаковые и шары имеют одинаковый диаметр d.
На фиг.15 изображена мотогондола, где толщина зазора между поверхностями, а соответственно, диаметры шаров разные (d1=S1; d2=S2 ).
На фиг.30 изображен узел Л к фиг.15, где имеется плавный, клиновидный переход от толщины S1 к S 2 обшивки b, для чего дан промежуточный ряд шаров с d 3=S3.
На фиг.31 изображен узел Л к фиг.15, где показан переход от толщины S1(d 1) к S2(d2) обшивки b.
На фиг.22 изображен участок местного утолщения внутренней обшивки b(b1) - в этой зоне дано несколько рядов дополнительных продольных 5 и поперечных нитей 6, закрепленных на продольных и поперечных нитях уже имеющегося устройства (сети) шарами 1 (диаметром d1=S1) - см. сеч. К-К фиг.24.
На фиг.26 изображено изменение толщины внутренней обшивки b в виде клина, треугольника, для создания которого проложены дополнительные наклонные нити 7 с шарами в узлах, имеющими диаметр, равный толщине поверхности в данном месте (фиг.23). Наклонные нити 7 навешиваются шарами 1 за продольные нити 5 (фиг.27, 28, 29).
При необходимости нити 7 можно прокладывать в виде ломанных (прямые участки между узлами) в зависимости от конструктивных особенностей собираемого узла.
На фиг.3 изображено типовое сечение собранного (готового) канала мотогондолы, с заполнителем (сотами) между внешней а и внутренней b обшивками.
На фиг.4 изображен предварительно собранный канал мотогондолы с технологическим (временным) крепежом, который в процессе сборки снимается, разбирается канал - убирается одна, например, внутренняя обшивка с профилями, устанавливается заполнитель, после чего происходит окончательная сборка канала.
На фиг.12, 13 изображена установка внутренней обшивки b с профилями на внешнюю обшивку а с профилями и с навешанным на нее имитатором.
На фиг.5, 6, 7 изображены в трех основных проекциях шар 1, бочонок 2, ролик 3 с винтами 4. При снятии винта 4 шар 1 (бочонок 2, ролик 3) устанавливаются на узел или любое место устройства (сети).
На фиг.16, 17 изображен узел Г к фиг.14 - показана обшивка а с провисшими шарами 1 в продольном ряду. При ослаблении винта 4 в шарах 1, можно выбрать натяжение продольной нити 5, образуя петлю (фиг.21). При необходимости любой шар 1 поворачивается на 180° - в этом случае поперечная нить 6 опирается не на винт 4, а на прорезь шара 1 (фиг.19, 20), уменьшая провис шаров 1.
Имитатор толщин поверхностей, представляющий собой набор трансформируемых продольных, поперечных, наклонных нитей, образующих сеть, отличающийся тем, что в узлах нитей, а также в произвольном месте сети с возможностью перемещения расположены шары (бочонки, ролики), имеющие диаметр, равный толщине заполнителя между поверхностями, причем шары (бочонки, ролики) выполнены с двумя взаимоперпендикулярными по центру со стороны одной полусферы прорезями глубиной до оси сферы, увеличенной на половину ширины прорези и резьбовым отверстием по пересечению прорезей, выполненным также до оси сферы диаметром больше ширины прорези, в которое вставляется прижимной винт, не выходящий за контуры шара для фиксации шаров на нитях сети.
