Механизация поворота каркаса СП

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖ0НИКИДЗЕ

В. И. БЕХМЕТЬЕВ

 

 

МЕХАНИЗАЦИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ДЛЯ СБОРКИ КЛЕПАНЫХ КОНСТРУКЦИЙ САМОЛЕТОВ

Учебное пособие

 

 

УДК: 629.7.023(075.8)

 

В пособии рассмотрены основные вопросы механизации сборочных и сварочных приспособлении, приведены виды силовых приводов систем механизации, даны некоторые конструктивные варианты механизированных устройств стапелей и кратко изложена методика проектирования механизированных приспособлений.

Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов, выполняющих дипломные и курсовые проекты. Оно может быть полезно при изучении отдельных вопросов технологии сборки авиаконструкций, предусмотренных в курсе лекций по технологии производства лета­тельных аппаратов.

 

 

Московский авиационный институт, 2004 г.

 

I. СБОРОЧНЫЕ ПРОЦЕССЫВ САМОЛЕТОСТРОЕНИИ

I.I Требования к точности обводов агрегатов

Одним из основных показателей качества оборки авиаконструкций является величина отклонения от теоретических размеров и форм, возникающая при реализации сборочного процесса. Эта величи­на зависит от типа самолета и зоны расположения обвода на крыле, фюзеляже, гондоле и т.д. Поля допусков на размеры внешних обводов агрегатов в соответствии с техническими условиями для большинства типов скоростных самолетов представлены в табл. I.I [l].

Таблица I.I

Теоретический размер, форма	Отклонение от теоретического разме­ра, формы, мм
Внешний обвод фюзеляжа, гондол двига­телей, гондол шасси	±0,2...2,0
Внешний обвод крыла и оперения	±0,1...1,5
Положение осей стрингеров	2,0...2,5
Положение концов стрингеров	2,0...6,0
Положение осей шпангоутов	2,0...4,0
Ступенька между стыкуемыми сегментами шпангоутов	1,0...1,5
Зазор между стыкуемыми торцами шпангоутов	6,0...8,0
Ступенька между стыкуемыми обшивками (панелями): - для продольных стыков - для поперечных стыков	0,5...2,5 0,I5...0,5
Зазор между стыкуемыми обшивками панелей и отсеков: - на крыле - на фюзеляже	0,5...0,8 0,8...1,5

 

Т а б л и ц а 1.2

Агрегат	Номер зоны агрегата	Допуски на обводообразующие элементы сбо- рочной оснастки для агрегатов планера (±мм) при скорости самолета, км/ч
400...600	600...900	900...1700	1700...2700
Крыло	I	1,0 1,5	0,75 1,0	0,5 1,0	0,25 0,4
Элерон	-	0,5	0,5	0,5	0,25
Закрылок	-	1,0	1,0	0,5	0,4
Оперение	I	0,5 1.0	0,5 1,0	0,5 1,0	0,25 0,4
Гондола двигателя	I	0,5 1,5	0,5 1,5	0,5 1,5	0,5 1,5
Фюзеляж	I	1,0 1,5	1,0 1,5	0,5 1,0	0,5 0,6
Обтекатель шасси	I	0,5 1,0	0,5 1,0	0,5 1,0	0,5 0,6
Воздухозаборник	I	1,5 1,5	1,0 1,0	1,0 1,0	0,75 0,75

 

 

Жесткость допусков оказывает большое влияние на выбор мето­дов сборки, особенно для многоэлементной конструкции сложной формы, требующей тщательной увязки размеров и форм всех деталей. Выбор метода сборки (по точности наружного обвода) зависит от ре­зультатов технико-экономического анализа вариантов сборки. Значения некоторых экономически оправданных допусков на сборочную ос­настку приведен в табл. 1.2 [2]. При этом допуски на контуры обводообразующих элементов сборочных приспособлений (СП) заданы в зависимости от допусков на планер самолета (допуски на изготов­ление и монтаж базово - фиксирующих устройств (БФУ) сборочных при­способлений примерно в 2 раза меньше допусков на контуры агрега­тов планера. В свою очередь допуски на контуры внешних обводов агрегатов более жесткие для зоны 1 того или иного агрегата и ме­нее жесткие для зоны 2. Зоной 1 считается носовая часть агрегата, зоной 2 - центральная и хвостовая. Например, для крыла, стабили­затора, киля зона 1 распространяется на 30...40% агрегата, для мотогондолы - на 20% [4]. Условно зоной 1 можно считать область агрегата до миделева сечения, зоной 2 - область от миделева сече­ния до задней кромки агрегата.

1.2 Методы сборки

Сборка является технологическим процессом формирования узлов и панелей из отдельных деталей, затем отсеков и агрегатов плане­ра самолета. Таким образом, сборку можно представить как совокуп­ность технологических операций по базированию (установке деталей и узлов в сборочное положение) и соединению сборочных единиц меж­ду собой. Детали в сборочное положение устанавливаются по базам, в качестве которых используются поверхности деталей и элементов сборочного приспособления (СП). В самолетостроении методы оборки (базирования) принято называть по базовым поверхностям собираемых деталей изделия. Точность изготовления деталей, образование на них базовых поверхностей и точность изготовления СП являются важнейши­ми условиями получения требуемой формы и размеров узлов, отсеков и агрегатов планера самолета. Применяемые в самолетостроении методы сборки можно разделить на группы:

без использования СП - по базовой детали, по разметке и сборочным отверстиям;

с использованием СП - по поверхности каркаса, по поверхности обшивки, по координатно-фиксирующим отверстиям (КФО), по отверс­тиям под стыковые болты (ОСБ).

 

Методы базирования при сборке агрегатов в приспособлениях весьма специфичны, зависят от расположения и назначения собирае­мых элементов в изделии. Например, при базировании деталей, оп­ределяющих внешние обводы агрегатов, в качестве баз используются поверхности деталей каркаса и обшивки, КФО, а при базировании стыковых узлов и узлов крепления оборудования к элементам плане­ра - отверстия под стыковые болты (ОСБ) [1].

Наиболее точным методом базирования при сборке в приспособ­лении является базирование по наружной поверхности обшивки [5]. В этом случае размерная цепь кратчайшая, и погрешность наружного обвода агрегата определяется практически погрешностью обводообразующих элементов сборочного приспособления.

Во всех случаях применения при сборке одного изделия не­скольких сборочных баз основным методом базирования считается тот, при котором формируется внешний обвод агрегата. Метод (или методы) базирования выбирается в соответствии с требованиями к точности внешних обводов агрегата. Расчетные данные по точности внешних обводов агрегатов при различных методах базирования приведены в табл. 1.3 [3].

 

 

Таблица 1.3

Метод базирования	Точность внешнего обвода агрегата,
По наружной поверхности обшивки По поверхности каркаса По внутренней поверхности обшивки По координатно-фиксирующим отверстиям По сборочным отверстиям	0,7 1,0 1,6 1,2 2,4

 

Из нескольких методов базирования, удовлетворяющих заданной точности, выбирается наиболее экономически целесообразный, соот­ветствующий минимуму приведенных затрат на сборку изделия. Неко­торые сравнительные показатели основных методов оборки при подго­товке производства (затраты на сборочную оснастку) представлены в табл. 1.4 [З].

 

Т а б л и ц а 1.4

Метод базирования	Сборочная единица	Расход металла на оснастку, %	Трудоемкость Изготовления оснастки, %	Себестои­мость изготовления, %	Объем сборочного оборудования, %
По наружной по­верхности обшивки	Узлы, панели, отсеки, агрегаты
По поверхности каркаса	Узлы, панели, Отсеки, агрегаты
По внутренней по­верхности обшивки	Узды, панели, Отсеки, агрегаты
По сборочным отверстиям	Узды, панели, Отсеки, агрегаты
По координатно-фиксирующим отверстиям	Узды, панели, Отсеки, агрегаты

1.3. Устройство СП и объекты их механизации

 

Большинство элементов конструкций самолетов собирается в СП. Основным назначением СП является обеспечение установки (базирования) деталей, узлов, панелей в сборочное положение относи­тельно базовых осей и выполнение соединений сориентированных де­талей. Положение собираемых элементов конструкции самолета в при­способлениях фиксируется относительно главных базовых осей отсека или агрегата, его аэродинамического обвода или плоскости стыково­го узла [7].

 

 

 

Рис. 1.1. Схема сборочного приспособления:

I - собираемый агрегат; 2, 3 - фиксаторы; 4 - упоры для переднего лонжерона; 5, 6, 7 - рубильники; 8 -кондукторная линейка; 5 - ко­лонна; 10, II - балка; 12 - наклонная балка; 13- кронштейн; 14 -гидроцилиндр подъема рубильника; 15 - гидравлический зажим; 16 -основание каркаса;17 - пульт управления гидросистемой стапеля; 18, 19 - гидровентили; 20,21- кондукторные втулки для сверления отверстий УБО в обшивке

 

Сборочное приспособление (рис. 1.1) представляет собой сложную пространственную конструкцию [I], состоящую из каркаса, базово -фиксирующих устройств (БФУ), вспомогательных устройств, средств механизации, энергосиловых устройств.

Каркас СП, как правило, выполняется из отдельных элементов (колонн, стоек, балок, фундаментных плит, кронштейнов), соединен­ных между собой болтами или при помощи сварки. Элементы каркаса при проектировании СП выбираются по ОСТ 1.51206-72, ОСТ 1.51331-72 «Приспособления для оборки агрегатов. Детали и узлы каркасов приспособлений».

БФУ играют главную роль в обеспечении качества и производи­тельности сборочных работ. Основным назначением БФУ является обеспечение точности и взаимозаменяемости изделий. Являясь сбо­рочными базами, БФУ определяют положение устанавливаемой на них сборочной единиц относительно поверхностей других сборочных еди­ниц, а также обеспечивают неподвижность сборочных единиц в про­цессе сборки. Неподвижность достигается фиксацией оборочных еди­ниц специальными прижимными механизмами, которые, как правило, монтируются на базирующих элементах конструкции СП. Совмещение базирующих и зажимных элементов в одном устройстве исключает воз­можность образования двух баз и упрощает их монтаж на каркасе СП. БФУ обеспечивают:

• быстроту установки и фиксации деталей и узлов СП;

• надежность зажима при сборке;

• исключение возможности повреждения поверхности и деформации деталей;

• простоту и технологичность конструкции;

• максимальное использование стандартных элементов в конст­рукции СП;

• прочность и жесткость СП;

• быстросъемность и возможность повторных использований.

 

Тип БФУ зависит от конструктивно-технологических особенностей собираемого объекта и от метода сборки (базирования). Ряд конструкций БФУ может применяться при оборке любого объекта и при любом методе сборки, например стапельные плиты и контркалибры узлов сты­ка и разъемов. При сборке по поверхности обшивки или по поверхнос­ти каркаса основными БФУ являются рубильник и ложементы. Наиболее широкую номенклатуру БФУ составляют конструкции, предназначенные для базирования и фиксации деталей различной конфигурации.

Вспомогательные устройства СП предназначены для создания удобств в работе и включают в себя различного рода помосты, под­ставки, стеллажи, полки, ограждения и т.д.

Средства механизации СП предназначены для обеспечения более высокой производительности и облегчения труда рабочих при сборке изделия. Они включают в себя различные прижимные механизмы винтового, рычажного, комбинированного типов, исполнительные механизмы пневматического, пневмогидравлического и электромеханического типов.

Энергосиловые устройства служат для подачи энергии того или иного вида к приводам СП. Подвод энергии осуществляется по соот­ветствующей проводке, располагаемой на каркасе СП.

Известно, что более 50% трудоемкости сборки в немеханизиро­ванных стапелях приходится на выполнение вспомогательных операций установки деталей и узлов в сборочное положение и закрепление их зажимами [9]. Указанные затраты вспомогательного ручного труда могут быть сокращены за счет:

механизации операций установки и закрепления элементов кон­струкции в сборочном положении в стапеле. При этом в конструкцию фиксаторов стапеля встраиваются цилиндры, питающиеся от пневмогидроприводов;

механизации операций поджатия и закрепления деталей в СП. В этом случае в конструкциях фиксаторов предусматриваются вакуум­ные присоски или другие быстродействующие зажимы механического, пневматического или пневмогидравлического типов;

механизации поворота каркаса СП при сборке крупногабаритных конструкций (например, топливных баков) с целью сокращения време­ни доступа в любую зону собираемой конструкции. Такие СП оснащают­ся механизмами поворота силовых рам каркаса с использованием пово­ротных механизмов электромеханического и гидравлического типов;

совершенствования технологических процессов сборки, позволя­ющих сократить количество фиксаторов либо заменить сложные в кон­структивном отношении БФУ более простыми с обеспечением точности оборки изделия.

При проектировании сборочной оснастки следует более широко использовать нормализованные элементы стапелей (колонны, балки, рубильники, элементы оснащения) с целью повышения коэффициента использования материала [I].

 

2. СИЛОВЫЕ ПРИВОДЫСИСТЕМ МЕХАНИЗАЦИИ СП

2.1. Виды приводов

Силовые приводы систем механизации - это устройства, с по­мощью которых функционируют различные механизмы. Приводы содержат источники энергии (двигатели), передаточные механизмы (редукторы, редукционные клапаны, трансформаторы), средства доставки энергии (трубопроводы, электропроводка, троса, тяги), аппаратуру управле­ния (магнитные пускатели, коммутаторы, обратные клапаны). В зави­симости от рода используемой энергии [10] приводы бывают электро­механические, пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электрогидравлические.

Электромеханические приводы обладают простотой управлении и монтажа, высоким быстродействием, небольшой стоимостью. Они монти­руются из стандартных элементов, достаточно хорошо освоенных в производстве. Недостатком этих систем является их работа от сети высокого напряжения. С целью понижения рабочего напряжения приме­няют трансформаторы, что усложняет и удорожает эти системы.

Пневматические двигатели, используемые в СП, работают от це­ховой воздушной сети, просты в монтаже и эксплуатации. Однако из-за низкого давления в воздушной сети они имеют повышенные га­баритные размеры, что затрудняетих монтаж и эксплуатацию. Эти устройства могут использоваться в небольших по габаритам сборочных приспособлениях, где не требуется значительных рабочих усилий для Фиксации элементов собираемого изделия.

Гидравлические двигатели могут развивать большие усилия при малых собственных габаритных размерах, однако работают от специ­альных гидравлических станций, что удорожает гидросистему, услож­няет ее монтаж и эксплуатацию.

Пневмогидравлические системы обладают достоинствами пневмати­ческих и гидравлических систем: работают от цеховой воздушной сети и развивают большие усилия на выходе.

В системах механизации СП пневматические, гидравлические и пневмогидравлические двигатели выполняются в виде силовых цилинд­ров.

2.2. Электромеханический привод

 

Электромеханический привод (рис. 2.1) содержит устройство уп­равления I, электродвигатель 2. предельную муфту 3, передаточный механизм 4, приводящий в действие тотили иной рабочий орган, ус­тановленный в СП.

Устройством управления обычно является кнопочная станция, вы­ключатели, коммутаторы, электрические рубильники. Наиболее часто применяются трехфазные асинхронные электродвигатели переменного тока. Передаточный механизм включает в себя набор шестерен илиспециальный редуктор. Энергия вращения выходного вала редуктора передается на элементы приспособления для перемещения силовых гам, фиксаторов, поворота стапельных плит и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.1. Электромеханический привод I - устройство управления; 2 - электродвигатель; 3- муфта; 4 -передаточныймеханизм

Основными элементами пневматических и гидравлических приво­дов являются силовые цилиндры одностороннего и двустороннего дей­ствия (рис. 2.2). Цилиндры одностороннего действия применяются при небольшом усилии раскрепления (возврата). При этом поршень возвращается в исходное положение под действием возвратной пружи­ны 2. Усилие на штоке пневмоцилиндра (без учета сил трения)

(2.1)

где F - площадь поршня; р - давление воздуха; h - КПД цилиндра (0,85...0,9); g - усилие возвратной пружины.

Сжатый воздух подается через штуцер 5 (рис. 2.2,а) в по­лость А цилиндра. Преодолевая сопротивление пружины 2, шток I со­вершает рабочее перемещение с усилием Q.

Цилиндры двустороннего действия применяются при значительном возвратном усилии, действующем на шток. Дня создания рабочего уси­лия воздух от цеховой сети подается в полость Б цилиндра (рис. 2.2,б), после чего поршень 3 переместится влево. Для возвра­та поршня воздух подается в полость А цилиндра, при этом из полос­ти Б воздух стравливается в атмосферу. Усилие на штоке Q может бить определено по формуле (без учета сил трения):

 

(2.2)

где Р - площадь поршня; f - площадь штока; р - давление возду­ха; h - КПД цилиндра.

Рис. 2.2. Силовые пневмоцилиндры:

а - одностороннего действия (1 - шток; 2 - возвратная пружина; 3 - корпус; 4 - поршень; 5 - штуцер); б - двустороннего действия (I - шток; 2 - цилиндр; 3 - поршень; 4, 5 - штуцеры)

Аналогичные схемы имеют и гидроцилиндры, в которых давление создается жидкостью - минеральным маслом. Если давление воздуха составляет 0,4...0,6 МПа, то давление масла в гидроцилиндрах - 8,0 МПа.

2.4. Пневмогидравлический привод

 

В качестве источника энергии для механизмов СП обычно ис­пользуются пневмогидравлические цилиндры (рис. 2.3). Их принцип действия состоит в преобразовании малого давления воздуха, пода­ваемого в пневмоцилиндр 2, в высокое давление масла в цилиндре I. Повышение давления происходит из-за разности диаметров гидравли­ческого D_г и пневматического D_п цилиндров. На самолетостроитель­ных заводах чаще всего используется пневмогидравлический привод модели ПГП-2 с производительностью 16 л/мин и расходом сжатого воздуха 0,07 м³ /мин, повышающий давление в масляном цилиндре по сравнению с давлением в воздушной сети в 4 раза [9]. Давление жид­кости на выходе гидроцилиндра определяется из условия равновесия сил в гидравлическом и пневматическом цилиндрах:

 

 

(2.3)

 

 

Рис. 2.3. Пневмогидравлический цилиндр:

I - гидроцилиндр; 2 – пневмоцилиндр

 

Гидравлическая жидкость из полости гидроцилиндра пневмогидропривода по трубопроводам высокого давления через аппаратуру уп­равления подается к силовым гидроцилиндрам сборочного приспособ­ления.

2.5. Схема гидросистемы стапеля

Как известно, в системах механизации стапелей чаще всего ис­пользуется пневмогидравлический привод ПГП-2. От этого привода питаются силовые цилиндры подъема рубильников, выдвижения фикса­торов, приводы других элементов одного или нескольких сборочных приспособлений (рис. 2.4). Количество цилиндров, обслуживаемых одним пневмогидроприводом, определяется расходом масла на каждый из них. Помимо привода ПГП-2 в производстве используются и другие, в частности с регулируемыми скоростями рабочих ходов.

Рис. 2.4. Схема гидросиетемы стапеля

 

3. МЕХАНИЗАЦИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ФИКСАТОРОВ И ПОВОРОТА КАРКАСА СТАПЕЛЕЙ

3.1. Фиксаторы в СП

Основными фиксаторами (БФУ) в стапеле при оборке по поверх­ности обшивки или по поверхности каркаса являются рубильники и ложементы. К ним предъявляются повышенные требования по жесткости и точности монтажа. Рубильники и ложементы могут выполняться как цельными, так и со сменными законцовками [I, 5]. Рабочие поверх­ности рубильников, контактирующие с собираемыми деталями, выпол­няются по одному из следующих вариантов (рис. 3.1):

 

 

- с опиленной малкой;

- с фиксирующим обводом, полученным методом слепка;

- со стальной накладкой;

- со стальной прерывистой накладкой;

- с ножевым контуром;

- с резиновой лентой;

- с резиновыми упорами.

 

Рубильники с рабочей поверхностью из резины не могут обеспе­чить точность формы собираемого изделия, поэтому используются только в качестве прижимов.

Кроме рубильников и ложементов при всех методах сборки для фиксации деталей и узлов собираемого изделия используются фикси­рующие и базирующие устройства (фиксаторы) различной конструкции.

По характеру действия прижимногомеханизма различают винто­вые, рычажные и комбинированные БФУ. На рис. 3.2 приведены БФУ, предназначенные для базирования и фиксации листовых, профильных деталей, узлов, соединяющих агрегаты.

 

3.2 Механизация подъема рубильников

 

Пневмогидропривод ПГП-2 в сборочном производстве позволяет широко использовать гидроцилиндры в конструкции стапелей. Весьма эффективно применяются гидроцилиндры для подъема и опускания ру­бильников сборочного приспособления. Устройствомеханизма подъема рубильника следующее (рис. 3.3). Гидроцилиндр I закреплен на оси 2 кронштейна 3. Шток 4 гидроцилиндра соединен с рубильником 6 тягой 5. Замок 7 обеспечивает закрытие рубильника на нижнем узле 8. Фиксация собираемых дета­лей в СП и расфиксация готового изделия осуществляются следующим образом. Гидроцилиндры опускают рубильники стапеля, фиксирующие детали агрегата в сборочном по­ложении. После этого рубильники фиксируются замками в рабочем положении и гидросиотема выклю­чается.

Рис. 3.1. Конструкции рубильников:

1-с опиленной малкой; 2 - с фиксирующим обводом, полученным ме­тодом слепка; 3 - со стальной накладкой; 4, 5 - с ножевым конту­ром; 6 - с резиновой лентой; 7 - с резиновыми упорами

 

Рис. 3.2. Типовые конструкции БФУ для фиксации: I, 2, 3 - листовых и профильных деталей; 4 - узлов разъема агре­гатов; 5 - деталей по КФО

 

Рис. 3.3. Механизация подъема рубильников: I – гидроцилиндр; 2 - ось. 3 - кронштейн; 4 - шток; 5 -тяга; 6 - рубильник; 7 - за­мок; 8 - нижний узел

Использование гидроцилинд­ров для подъема и опускания ру­бильников стапеля не только обеспечивает механизацию тяжело­го физического труда рабочих.

но и создает безопасные условия, поскольку исключается возмож­ность самопроизвольного падения поднятого рубильника. Данное об­стоятельство позволяет не применять дополнительные страховочные устройства для фиксации рубильников в открытом положении.

З.3. Быстродействующие зажимные устройства

Фиксаторы и прижимы являются элементами стапеля, с помощью которых собираемые детали устанавливаются и закрепляются в сбороч­ном положении. На закрепление деталей (см. рис. 3.2) винтовыми фиксаторами, прижимами и захватами требуется много времени. Экс­центриковые и рычажные фиксаторы и зажимы являются быстродействую­щими механизмами и позволяют за короткое время зафиксировать дета­ли в сборочном положении. Усилия быстродействующих пружинных фик­саторов типа ФП-1М и ФП-2 составляют 500 и 200 Н соответственно. Постановка данных фиксаторов производится ручным пневматическим инструментом ИПСФ-1 и ИПСФ-2. Пример использования указанных фик­саторов при сборке лонжерона приведен на рис. 3.4.

Наиболее совершенными и быстродействующими являются гидравлические и пневматические фиксаторы и прижимы. Они не требуют физических усилий и позволяют быстро и надежно зафиксировать детали в сборочном положении. Гидравлические фиксаторы и прижимы закреп­ляют детали в строго заданной последовательности или все одновре­менно путем дистанционного управления с центрального пульта.

На рис. 3.5 показано использование пневмоцилиндра 5 для поджатия лонжерона I к рубильнику 2 стапеля. Опора 7 фиксирует лон­жерон I через технологическую прокладку (на толщину обшивки) 8 на рубильнике 2. Цилиндр 5 закреплен на рубильнике 2 хомутами 3, и через штуцеры 4 и 6 подается воздух в соответствующие полости. Опора 7 закреплена на оси штока цилиндра. Для фиксации лонжерона воздух подается в штуцер 4, шток цилиндра 5 с опорой 7 поджимает лонжерон I к рубильнику 2. После сборки каркаса воздух подается в штуцер 6. опора 7, поворачиваясь вокруг оси. отбрасывается, что­бы не мешать постановке обшивки.

На рис. 3.6 представлена типовая конструкция фиксаторов носо­вой части крыла. Через штуцеры 2 и 3 цилиндра I подается воздух (гидрожидкость), вследствие чего перемещается поршень 4, который поднимает или опускает фиксатор 5, закрепленный на штоке 6. Кор­пус 7 фиксатора закреплен на продольной балке 8 стапеля сборки крыла.

На рис. 3.7 приведены гидравлические фиксаторы, выполненные в различных конструктивных вариантах. При сборке авиаконструкций с базированием по внутренней поверхности обшивки применяются быстродействующие захваты гидроцилиндрами, закрепленными на ма­кетных нервюрах или макетных шпан­гоутах (рис. 3.8). В зависимости от процесса сборки фиксаторы сра­батывают группами или поштучно. При этом порядок включения цилинд­ров обеспечивается встраиванием между магистральным трубопроводом и цилиндрами запорных вентилей или многоходовых кранов.

 

 

 

Рис. 3.4. Применение пружинных фиксаторов при сборке лонжерона

Рис. 3.5. Пневмоприжим: I - лонжерон; 2 - рубильник; 3 - хомут; 4, 6 - штуцеры; 5 - пневмоцилиндр; 7 - опо­ра; 8 - технологическая прокладка

 

 

 

Рис. 3.6. Фиксатор носовой части крыла:

1 - цилиндр; 2, 3 - штуце­ры; 4 - поршень. 5 - фиксатор; 6 - шток; 7 - корпус фиксатора; 8 - балка стапе­ля

Рис. 3.7. Быстродействующие гидравлические Фиксаторы:

1, 5 - основание; 2 - гидроци­линдр; 3 - прижим; 4 - регулиро­вочный винт; 6 - опора; 7 - про­филь; 8 - стенка

 

 

 

Особое место среди фиксаторов и прижимов стапеля занимают ваку­умные присосы, используемые для поджатия обшивки к рубильникам СП без сверления для этого технологических отверстий [9]. Корпуса вакуумных прессов крепятся непосредственно к рубильникам при по­мощи дополнительных зажимов. Для создания вакуума используются инжекторы. Поток сжатого воздуха, проходя через инжектор, захва­тывает частицы воздуха из-под вакуумного колпачка, создавая раз­ряжение. Разность давления атмосферного воздуха и воздуха под колпачком прижимает обшивку к рубильнику стапеля. На рис. 3.9 приведена схема прижима с вакуумным присосом. К рубильнику 8 кре­пится фиксатор 2, имеющий вакуумный присос I и вентиль 3, соеди­ненный трубопроводом 5 с инжектором 6. Воздух из цеховой сети низкого давления (0,4...0,6 МПа) подается в инжектор 6 по трубо­проводу 7. Фиксатор помимо вакуумного присоса имеет дополнитель­ный винтовой

 

 

 

Вакуумный присос (рис. 3.10) представляет собой фланец I, по периметру которого проточена канавка, где установлен вал, 2 из губчатой резины. Присос I соединен со стержнем 3, который мо­жет перемещаться в корпусе фиксатора 4 вращением рукоятки 8, ус­тановленной в корпусе гайки 5. Корпус фиксатора 4 закреплен бол­тами 7 на рубильнике 10. К концу стержня 3 фиксатора крепится вентиль 6 со штуцером 9. Последний соединяется гибким шлангом с инжектором.

 

Рис. 3.11. Инжектор: 1 –прокладка 2 - сопло; 3 - корпус; 4 - игла; 5 – пробка; 6 – основание; 7 - кнопка. 8 - гайка; 9 - штуцер; 10 - гиб­кий шланг

В основании инжектора (рис. 3.11) закреплен корпус 3 с иг­лой 4. На корпусе инжектора крепится сопло 2 с пробкой 5, имеющей отверстие, а на штуцер сопла надевается гибкий шланг 10, соединяю­щий инжектор с фиксатором. В основание 6 ввертывается штуцер 9, имеющий гайку 8 с латунной сеткой-фильтром. К штуцеру 9 крепится шланг, соединяющий инжектор с цеховой воздушной магистралью. Нажа­тием на кнопку 7 перекрывается подача воздуха в корпус и сопло ин­жектора. Прокладка I служит для герметизации соединений. При про­хождении воздуха через инжектор в шланге 10 разрежение составляет 0,05...0.06 МПа.

Для прижатия обшивки (панели) к обводу рубильника корпус фик­сатора с присосом выдвигается, подводится к обшивке и нажатием кнопки включается инжектор. Обшивка при этом прижимается к присо­су. Вращением рукоятки фиксатора обшивка подтягивается к базовой поверхности рубильника. После этого на обшивку устанавливаются элементы внутреннего силового набора. По окончании процесса сборки подачу воздуха в инжектор прекращают.

Механизация поворота каркаса СП

 

Каркас СП предназначен для установки на нем всех элементов приспособления и обеспечения их взаимодействия [I]. Каркас должен обладать достаточной жесткостью с целью обеспечения заданной точ­ности сборки изделия. Конструкция каркаса стапеля должна обеспе­чивать свободные подходы к рабочим зонам собираемого изделия и местам расположения БФУ. Элементы каркаса должны быть простыми по конструкции, выполненными из дешевых материалов и наиболее ши­роко распространенных сортаментов проката.

 

Каркас СП выполняется из отдельных элементов, соединенных между собой болтами или сваркой. В первом случае каркас представ­ляет собой сборно-разборную конструкцию, во втором - неразъемную (рис. 3.12). Большинство каркасов стапелей рамной конструкции слу­жит для сборки небольших по габаритам узлов планера самолета. На­ряду с этим рамные конструкции каркаса используются и для сборки средних и крупногабаритных узлов и агрегатов планера. В тех и дру­гих случаях возникает необходимость обеспечения удобства подхода в процессе оборки к любым зонам изделия. Доступ в любую зону соби­раемого узла или агрегата чаще всего обеспечивается поворотом кар­каса приспособления на определенный угол. Наиболее распространен­ными приводами поворота каркаса являются электромеханический и гидравлический (рис. 3.13). Последний, как правило, используется для механизации поворота силовых рам крупногабаритных СП.

Применение поворотных механизмов значительно улучшает условия труда слесарей-сборщиков, т.к. при этом исключаются работы в не­удобной позе, а также упрощается монтаж бортового оборудования [8], устанавливаемого на элементы собираемого изделия.

 

Рис. 3.12. Конструкции каркаса стапеля:

а - однобалочная; б - двухбалочная; в - рамная

Рис. 3.13. Механизмы поворота каркаса сборочного приспособления: а - электромеханический; б - гидравлический;

I - основание сборочного приспособления; 2 - колонна; 3 - парка 4 - электродвигатель; 5 - редуктор; 6 - опорный кронштейн; 7 -гидроцилиндр; 8 - поворотная шайба