Устройство для сборки под сварку тонкостенных конических обечаек
Полезная модель относится к области сварочного производства и может быть использована, например, в авиационной промышленности для изготовления тонкостенных конических обечаек с ребрами жесткости, используемых, например, в качестве тепловых экранов сопел ГТД.
Устройство для сборки под сварку тонкостенных конических обечаек, состоящих из сегментов с ребрами жесткости в виде отогнутых боковых кромок сегментов, содержит каркас и элементы крепления на нем сегментов обечайки, при этом каркас выполнен в виде основания со съемными опорными пластинами, изготовленными из меди и установленными на основании с зазорами между боковыми кромками смежных опорных пластин. Упомянутые зазоры предназначены для размещения в них отогнутых кромок сегментов обечайки. При этом опорные пластины образуют коническую поверхность и имеют возможность ограниченного продольного перемещения. Боковые кромки опорных пластин выполнены с закруглениями, соответствующими закруглениям отогнутых боковых кромок сегментов.
Использование устройства для сборки под сварку позволяет изготавливать обечайки с ребрами жесткости в ее полости. Сварные обечайки с ребрами жесткости обладают повышенными прочностными качествами и надежностью в эксплуатации за счет того, что их ребра жесткости выполнены за одно целое с корпусом обечайки. 7 ил.
Полезная модель относится к области сварочного производства и может применяться в процессах изготовления тонкостенных обечаек с ребрами жесткости методами сварки, используемых, например, в качестве тепловых экранов сопел ГТД.
Известно устройство для сборки и сварки продольных стыков конических обечаек, содержащее конический обжимной каркас, механизм зажима торца обечайки и опору с приводом ее перемещения (SU 1747247, В23К 37/04, 1992 г.).
Известно устройство для сборки резервуаров из обечаек с ребрами жесткости, содержащее раму с установленными на ней ложементами, съемный ложемент, закрепленные на ложементах откидные упоры, силовые цилиндры с гибкими тягами и захватами (SU 343814, В23Р 19/02, 1972 г.).
Известно также устройство для формообразования из обечайки нецилиндрического корпуса (с ребрами жесткости), содержащее базовый элемент в виде рамы, формообразующие элементы, соединенные с рамой подвижно с помощью приводов, направляющие (RU 2082529, В23К 37/04, 1997 г.).
Недостатками известных технических решений являются, как правило, достаточная сложность технологического процесса, громоздкость и сложность необходимого производственного оборудования, а также дополнительные напряжения, возникающие в материале заготовки при приварке к обечайкам ребер жесткости.
Задачей предлагаемой полезной модели является значительное упрощение устройства для сборки под сварку и реализуемого на нем процесса изготовления сварных тонкостенных обечаек с ребрами жесткости при сохранении высокого качества получаемой конструкции.
Решение указанной задачи достигается тем, что устройство для сборки под сварку тонкостенных конических обечаек, состоящих из сегментов с ребрами жесткости в виде отогнутых боковых кромок сегментов, содержит каркас и элементы крепления на нем сегментов обечайки, при этом каркас выполнен в виде основания со съемными опорными пластинами, изготовленными из меди и установленными на основании с зазорами между боковыми кромками смежных опорных пластин. При этом опорные пластины образуют коническую поверхность и имеют возможность ограниченного продольного перемещения. Упомянутые зазоры расположены по образующим конической поверхности и предназначены для размещения в них отогнутых кромок сегментов обечайки. Боковые кромки опорных пластин выполнены с закруглениями, соответствующими закруглениям отогнутых боковых кромок сегментов.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фигурах показано:
1 - сегмент конической обечайки;
2 - съемная опорная пластина каркаса,
3 - основание устройства;
4 - основание каркаса в сборе с опорными пластинами;
5 - коническая обечайка, собранная на устройстве;
6 - фрагмент сечения А-А на фиг.5;
7 - увеличенный фрагмент сечения кромок сегмента и опорной пластины.
Устройство предназначено для сборки сегментов 1 обечайки, выполненных из тонкостенных пластин с отогнутыми боковыми кромками 2, которые при стыковке и сварке образуют ребра жесткости в конической обечайке. Устройство представляет собой каркас, который содержит основание в виде штанги 3 с дисками 4 и 5, выполненными с коническими опорными поверхностями 6, 7. Штанга 3 имеет возможность установки своими концами в поворотное устройство (условно не показано). На конических опорных поверхностях 6, 7 дисков 4 и 5 основания установлены съемные опорные пластины 9 с зазорами 10 вдоль образующих 8 конической поверхности под отогнутые боковые кромки 2 смежных сегментов 1. Пластины 9 закрепляют винтами 11 на дисках 4, 5 основания, при этом отверстия в пластинах 9 под винты 11 выполнены в виде пазов 15, что дает возможность ограниченного продольного смещения пластин 9 в процессе стыковки смежных сегментов 1 для достижения плотного прилегания друг к другу их боковых кромок 2. Кроме того, пластины 9 изготавливают из меди, а их боковые кромки выполняют с закруглениями «R», соответствующими закруглениям отогнутых боковых кромок 2 сегментов 1. Это позволяет производить более качественную проварку сварных швов 14 с исключением возможности приварки сегментов 1 к пластинам 9, что в целом дает возможность получить более надежную и качественную конструкцию. Количество опорных пластин 9 может быть любым в зависимости от количества сегментов 1 собираемой обечайки.
Устройство имеет также элементы крепления на нем сегментов обечайки, например, хомуты 12, 13, которые прижимают сегменты 1 к съемным опорным пластинам 9.
Устройство используется следующим образом. Из тонкостенного листа (толщиной порядка 1 мм) изготавливают сегменты 1 с отогнутыми боковыми кромками 2 и прогибом, соответствующим форме собираемой конической обечайки (см. фиг.1). Сегменты 1 размещают на опорных пластинах 9 основания. При этом отогнутые боковые кромки 2 сегментов 1 помещают в зазоры 10 между опорными пластинами 9 основания. При необходимости более плотного сжатия боковых кромок 2 смежных сегментов 1 осуществляют соответствующее продольное перемещение пластин 9 в пазах 15 относительно основания, обеспечивая при этом качественную стыковку отогнутых боковых кромок 2. Затем хомутами 12, 13 поджимают смежные сегменты 1 конической обечайки к опорным пластинам 9 для плотного прилегания контактирующих поверхностей сегментов 1 к опорным пластинам 9. После чего сваривают между собой состыкованные продольные кромки 2 смежных сегментов 1 по образующим 8 конической поверхности в промежутках между хомутами 12, 13. Затем хомуты 12, 13 снимают и отогнутые боковые кромки 2 сегментов 1 доваривают. После завершения сварки заготовку конической обечайки извлекают. Для этого вначале освобождают съемные опорные пластины 9 от винтов 11. Затем сдвигают заготовку с конических опорных поверхностей 6, 7 дисков 4, 5 основания вместе со съемными опорными пластинами 9. После чего пластины 9 поочередно извлекают из полости конической обечайки. В результате сварки боковых отогнутых кромок 2 в полученной обечайке образованы ребра жесткости. Затем изготовление конических обечаек заканчивают механической обработкой торцов обечайки, зачисткой сварных швов 14 и т.п.
Таким образом, данное устройство позволяет изготавливать изделия с ребрами жесткости, обладающие повышенными прочностными характеристиками.
Устройство для сборки под сварку тонкостенных конических обечаек, состоящих из сегментов с ребрами жесткости в виде отогнутых боковых кромок сегментов, содержащее каркас и элементы крепления на нем сегментов обечайки, отличающееся тем, что каркас выполнен в виде основания и съемных опорных пластин, изготовленных из меди и установленных на основании с возможностью ограниченного продольного перемещения и с образованием конической поверхности с зазорами между боковыми кромками смежных опорных пластин по образующим конической поверхности, предназначенными для размещения в них отогнутых боковых кромок сегментов обечайки, причем боковые кромки опорных пластин выполнены с закруглениями, соответствующими закруглениям отогнутых боковых кромок сегментов обечайки.
