Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Разработка средства механизации для гермоклепки топливных баков фюзеляжа самолета.

Содержание:

Введение ……………………………………………………………… 4 Клепальные работы в производстве летательных аппаратов ……. 5 Виды заклепочных соединений ………………………………….… 5 Инструмент и оборудование для клепальных работ ……………… 13 Средства механизации для клепальных работ ………………….… 18 Обзор известных средств механизации для клепальных работ ….. 18 Конструкция механизированного устройства
для клепальных работ при производстве топливных баков фюзеляжа самолета ….. 27 Прочностной расчет деталей
механизированного устройства для клепальных работ ……………………………………………………. 38 Экономическое обоснование эффективности
предлагаемого устройства ………………………………………………………….… 41 Охрана труда и техника безопасности
……………………………… 46 Заключение …………………………………………………………… 56 Список литературы ………………………………………………….. 57 Перечень листов графической части ……………………………….. 58

Введение:

При изготовлении узлов, панелей, агрегатов самолетов и вер­толетов из
легких сплавов клепка до настоящего времени явля­ется наиболее распространенным
видом неразъемного соедине­ния, так как она обеспечивает требуемые надежность и
ресурс работы  агрегатов планера.
Количество заклепок в самолетах и вертоле­тах массой до 40 т может достигать 800
тыс. шт., а в летательных аппаратах массой до 150
т — до 2 млн.шт.

При таком количестве заклепок трудоемкость сборочно-клепальных работ
составляет 30—35% общей трудоемкости
изго­товления планера самолета (вертолета).

Высокие скорости полета, наличие герметичных клепаных швов
и работающих обшивок, необходимость точного выполне­ния
обводов внешней поверхности агрегатов и высокого качест­ва их отделки вызывают
повышенные требования к заклепоч­ным соединениям и к технологии сборки клепаных
конструкции.

Конструкция клепаных соединений в значительной степени влияет на
качество изделий, трудоемкость и стоимость их изго­товления. Возможность
применения оптимальных технологиче­ских процессов выполнения клепаных
соединений в основном за­висит от конструктивного совершенства клепаных узлов,
агрега­тов и швов. При разработке клепаных конструкций необходимо учиты­вать
возможности проведения технологических процессов, т. е. габариты оборудования и
оснастки, условия подхода в зону клеп­ки, условия применения механизированного
оборудования и кле­пальных автоматов.

При проектировании самолета рациональное членение его конструкции на
самостоятельные сборочные единицы является одним из основных требований,
обеспечивающих технологичность конструкции.

Рациональное членение конструкции самолета на отдельные узлы, панели и
отсеки позволяет значительно упростить сборку и снизить трудоемкость
сборочно-клепальных работ благодаря механизации и автоматизации технологических
операций.

Наиболее высокие требования в отношении герметизации предъявляются к
емкостям для топлива н регенерационным ка­бинам для экипажа и пассажиров.

Герметизация емкостей для топлива должна быть «полной абсолютной», т.
е. не должно быть утечек топлива и проникно­вения его паров через неплотности,
так как это может привести к возникновению пожара или взрыва.

Емкости для топлива гермети­зируют, как правило, комбинированным
способом. Метод гер­метизации устанавливает конструктор при проектировании изде­лия,
исходя из предъявляемых к нему требований.

Трудоемкость сборки герметичных изделий, их надежность и ресурс работы
в условиях эксплуатации в значительной степени зависят от конструктивных
решений отдельных швов, узлов н агрегатов.

В работе исследован технологический процесс клепальных работ при
производстве топливных баков фюзеляжа самолета и предлагается устройство
механизации, которое позволяет снизить трудозатраты и повысить качество работ.

Заключение:

В дипломной работе рассмотрены вопросы
механизации клепальных работ в производстве летательных аппаратов. Освещены
особенности применяемых материалов, типы используемых заклепок.
Проанализированы методы клепки применительно к конструктивным особенностям соединяемых
деталей, доступности мест клепки.

В работе приведены характеристики основных
инструментов  для ручной клепки, а также
средств механизации технологических операций при производстве клепальных работ.

Специальный раздел работы посвящен разработке
средства механизации для выполнения герметичной клепки при производстве
фюзеляжных топливных баков. Особенностью конструкции топливного бака является
отсутствие  разъемов, что определило
выбор схемы устройства.

Разработанное устройство после
соответствующих наладок позволяет без участия сборщика выполнять клепку
заклепочного шва заданной длины.

Для подтверждения правильности выбранных
конструктивных и геометрических характеристик устройства в работе выполнены
необходимые прочностные расчеты.

Оценен экономический эффект от внедрения
предлагаемого средства механизации применительно к программе серийного
производства топливных баков для маневренного реактивного самолета.

В работе освещены вопросы охраны труда и
техники безопасности при выполнении клепальных работ.

Фрагмент текста работы:

1 Клепальные работы в производстве летательных аппаратов

1.1 Виды заклепочных соединений

Заклепочные соединения принято различать по виду взаимного расположения
соединяемых элементов и характеру передачи усилия с одного элемента конструкции.
Основными виды соединений, представленные на Рис.1:

— внахлестку;

— встык с одной накладкой;

— встык с двумя накладками;

— стрингерные. а – внахлест; б — встык с одной накладкой; в – встык с двумя
накладками;

г — стрингерное

Рисунок 1 —  Виды заклепочных соединений В соединении внахлестку (Рис.1а) элементы конструкции, листы или
профили накладываются один на другой. В самолето — и вертолетостроении такие
соединения используются для узлов каркаса, днищ герметических кабин, при
креплении элементов оборудования и систем внутри агрегатов планера. Такие
соединения на внешней, обтекаемой воздушным потоком поверхности, как правило,
не применяются, так как это приводит к увеличению лобового сопротивления.

В швах встык с одной накладкой (Рис.1б) элементы конструкции соединяются между собой
при помощи одной на­кладки — листа или профиля. Этот вид соединения наиболее ши­роко
распространен в конструкциях самолетов и вертолетов. Встык с одной накладкой
скрепляются отдельные элементы об­шивки с каркасом, а также стыки обшивки,
стрингеров, поясов лонжеронов, шпангоутов и т. д. Особенно часто эти соединения
применяются при креплении листов внешней обтекаемой обшивки к каркасу в местах
стыка, в сочетании с потайной клепкой он отвечает требованиям современной
аэродинамики. Встык с двумя накладками (Рис.1в) скрепляют эле­менты конструкций, передающие большие усилия,
например лон­жероны, рамы, балки, узлы шасси и т. д.
Стрингерные соединения (Рис.1г) применяют в тех слу­чаях, когда обшивку
накладывают на стрингер, шпангоут или нервюру и выполняют главным   образом потайными заклепками. Рисунок 2 — Расположение заклепок в
швах

Заклепки в швах
располагаются рядами (Рис.2а), в шахматном порядке (Рис.2б) и в смешанном
порядке (Рис.2в). Расстояние между заклепками в шве, расстояние между рядами
заклепок, отступ рядов заклепок от кромок соединяемых элементов определяется
прочностными расчетами и, конечно, информацией по надежности шва в ходе
эксплуатации ЛА. Одним из основных
технологических признаков, по которым классифицируют процессы клепки, является
наличие подходов к месту клепки. Различают двухсторонний и односторонний
подходы.

При двухстороннем
подходе есть доступ к закладной и замыкающей головкам, при одностороннем –
только к закладной. В случае одностороннего подхода  применяются заклепки специальной конструкции
и специальный инструмент.

При клепке с
двухсторонним подходом применяют различные формы закладной и замыкающей
головок. Наиболее применяемые формы головок представлены на Рис.3. Форма закладной головки Потайная Выступающая Форма замыкающей головки Плоская Потайная С углублением Рисунок 3 —  Формы закладной и замыкающей головок

Конструктивные и технологические особенности элементов конструкции ЛА
обуславливают необходимость применения различных методов формирования
замыкающих головок заклепок. Схемы основных методов представлена на Рис.4. Рисунок 4 — Основные методы формирования замыкающих
головок заклепок