Сборка панелей

Панель представляет собой незамкнутую часть силовой конст­рукции оболочки корпуса и обычно состоит из обшивки, подкреп­ленной элементами силового набора.

Панелированные конструкции оболочек во многих отношениях более технологичны и предпочтительны перед непанелированнымм: расчлененность конструкции на панели является одним из показа­телей технологичности корпуса. Панелированные конструкции по­зволяют расширить фронт работ и, следовательно, сократить цикл при сборке корпуса посредством организации параллельной сбор­ки панелей, обеспечивают возможность более качественного конт­роля соединений, позволяют более просто и экономично механизи­ровать операции сборки и применять высокопроизводительное обо­рудование и методы сборки. Для крупных корпусов панелирован­ные конструкции являются практически единственно возможным вариантом выполнения.

Отметим, что для клепаных конструкций панелирование приво­дит часто к увеличению массы, что может заставить отказаться от панелирования.

Конструктивно-технологической особенностью панелированных оболочек является то, что сборные панели представляют собой жесткую конструкцию, недеформирующуюся под собственным ве­сом, что должно обеспечиваться конструкцией панели (форма, раз­меры, число входящих в панель элементов и т. д.) и методами их сборки и соединения. Жесткость этих панелей обеспечивает приме­нение простых н дешевых сборочных приспособлений (стапелей) поддерживающего и базирующего типа, что является одним из факторов технологичности и эффективности панелирования конст­рукций.

Принципиальная схема панелирования определяет включение тех пли иных элементов оболочки в состав панелей. Панель может содержать кроме обшивки только продольные элементы (стринге­ры), в этом случае собранные панели соединяются друг с другом через шпангоуты; иногда панели состоят из обшивки и продольных и поперечных элементов, в этом случае оболочка собирается с по­мощью специальных соединительных элементов. Вариантов схем панелирования может быть много. Выбор принципиальной схемы панелирования и степени членения оболочки на панели — сложная конструкторско-технологическая задача, и решается она в каждом отдельном случае конкретно с учетом большого количества техни­ко-экономических показателей.

По конструктивно-технологическим признакам сборные панели могут быть весьма разнообразными: съемными, когда они соединя­ются с помощью разъемных соединений (болты, замки и т. д.); не­съемными, когда применяются соединения неразъемного типа (сварка, клепка). Панели могут быть плоскими, одинарной или двойной кривизны. Для многих конструкций панелей характерно наличие местных усложнений формы: вырезы, окна, отверстия, сое­динительные пли установочные элементы (фитинги, уголки, крон­штейны, косынки и т. д.); наличие их усложняет изготовление и сборку, требует сложных сборочных приспособлений. В корпусах КА панели часто входят в герметичные отсеки, что, конечно, нахо­дит отражение как в конструкции, так и в требованиях к местам стыков и швам.

Ко всем конструкциям сборных панелей оболочки кроме требо­ваний точности и взаимозаменяемости по обводам, обеспечиваемым при изготовлении и сборке с помощью шаблонов и других средств плазово-шаблонного метода, предъявляются весьма строгие требо­вания к местным искажениям контуров за счет уступов на стыках, местных деформации обшивок (до 0,2...0,3 мм), выступанию и западанию головок заклепок, болтов, винтов (для ответственных аэродинамических поверхностей до 0,2...0,3 мм).

Выполнение указанных требований является главной задачей при сборке панелей и осуществляется правильным и точным бази­рованием деталей. С точки зрения способа базирования деталей существуют различные методы сборки.

В единичном и опытном производстве применяется сборка по разметке, при которой базирование деталей осуществляется разме­ченными заранее линиями и точками. Сбазированные детали вре­менно скрепляются струбцинами, болтами и поступают на оконча­тельное соединение установленным методом (сварка, клепка). Сборка по разметке малопроизводительна, дорога и требует высо­коквалифицированной рабочей силы.

При сборке по сборочным отверстиям сборочной базой являют­ся специальные технологические сборочные отверстия (СО), кото­рые в каждой детали в количестве не менее двух сверлятся зара­нее с высокой точностью. При сборке детали соединяются так, что­бы совпали сборочные отверстия, и фиксируются болтами или заклепками, после чего производится окончательное соединение их сваркой или клепкой, а временные фиксаторы снимаются. Располо­жение сборочных отверстий на всех деталях взаимно увязано, т. е. снято с одного документа — плаза. Сборка по сборочным отверсти­ям может производиться в приспособлениях (для крупных и слож­ных панелей) и без них, но эти приспособления в данном случае просты и дешевы. Точность в этом методе определяется точностью СО и увязки. Такую сборку рекомендуется применять при всех типах производства, она достаточно точна, производительна и эко­номична.

Сборка панелей в приспособлениях — стапелях — находит ши­рокое применение в производстве, обеспечивая более высокую про­изводительность, точность и простоту базирования, а в некоторых случаях является единственно возможным методом. В зависимости от принятой исходной базы различаются методы сборки с базой от каркаса и от обшивки.

Сущность метода сборки с базой от каркаса (рис. 24) заключа­ется в том, что предварительно в сборочном приспособлении по имеющимся в нем базам собирается каркас, детали которого вре­менно скрепляются различными фиксаторами и зажимными устрой­ствами, контролируются, после чего соединяются установленными технологией методами (клепка, сварка), а временные крепления снимаются. Затем на готовый каркас устанавливают и прикрепля­ют (сваркой, клепкой) обшивку. Иногда обшивка может устанав­ливаться до окончательного соединения каркаса, но порядок бази­рования от каркаса к обшивке остается. В этом методе точность обводов изделия определяется точностью изготовления и сборки каркаса, особенно тех поверхностей, которые будут определять обвод панели (точность изготовления приспособления в обоих ме­тодах базирования считается одинаковой). Для компенсации по­грешностей в обводах каркаса могут применяться подгонка и ком­пенсирующие прокладки между набором и обшивкой.

При сборке с базой от обшивки вначале в приспособлении устанавливается обшивка (рис. 25), которая базируется по специ­альным базовым поверхностям (рубильники, ложементы), снятым с теоретического плаза, после временного закрепления обшивки различными устройствами устанавливаются детали силового набоpa (каркаса), при базировании их применяются компенсирующие соединительные элементы. Таким образом, окончательная точность обводов панели определяется точностью изготовления базирующих поверхностей приспособления. Окончательное соединение (сваркой, клепкой и т. д.) каркаса и обшивки производится во временно скрепленном положении, после чего скрепляющие устройства сни­маются. В некоторых случаях для упрощения конструкции и уско­рения сборки компенсирующие соединительные элементы исключа­ют и каркас непосредственно прикрепляется к обшивке. В этом случае после снятия временных скрепляющих устройств вследствие упругих деформаций обшивки, обладающей меньшей жесткостью, чем каркас, точность обводов снижается за счет погрешностей об­водов каркаса, т. е. в данном случае по точности метод сводится к сборке с базой от каркаса, а меняется только порядок сборки. Для ответственных панелей и агрегатов с высокими аэродинамичес­кими требованиями, рекомендуется метод сборки от обшивки с применением компенсирующих соединительных устройств между обшивкой и каркасом.

Разновидностью метода сборки от обшивки является сборка с базой по внутренней поверхности обшивки, которая, как видно из названия, находит применение в тех случаях, когда предъявляются высокие требования по точности обводов внутренней поверхности агрегата. Суть ее сводится к установке обшивки внутренней поверх­ностью по базовым поверхностям приспособления с последующим присоединением каркаса. Эта разновидность сборки находит неко­торое применение в производстве КА.

Технологический процесс сборки панелей, кроме их конструк­ции, в значительной степени определяется принятым методом сборки, определяющим порядок присоединения основных элементов панелей (обшивка, стрингеры, шпангоуты). Операции изготовления местных усложнений формы могут быть на любой стадии сборки в зависимости от конструкции и условий производства. Установка соединительных и установочных деталей определяется установкой соединяемых элементов. В крупных сборных панелях обычно дета­ли, присоединяемые к обшивке (например, стрингеры), приварива­ются точечной сваркой, а присоединяемые к внутреннему силовому набору (например, шпангоуты через соединительные детали к стрингерам) — клепкой. Типичной схемой сборки является такая, когда отдельные панели собираются со стрингерами и соединитель­ными элементами, а после их базирования в стапеле и продольной сварки между собой, устанавливаются и.соединяются шпангоуты, поступающие на сборку в виде кольцевых монолитных элементов. В конце технологического процесса сборки устанавливаются раз­личные кронштейны, люки, полки и т. д. и дорабатываются местные усложнения формы.

Важнейшей технологической характеристикой сборных панелей является законченность сборки и монтажа, т. е. присоединение всех элементов и монтаж оборудования и проводок с тем, чтобы при агрегатной сборке можно было соединять готовые панели и стыковатьоборудование икабельную проводку. Поэтому в общем техно­логическом процессе сборки панелей, кроме сборки самих силовых элементов (обшивки, продольного и поперечного набора, соедини­тельных деталей и т. д.), значительное место занимают монтажные операции по установке и монтажу деталей оборудования, элементов крепления трубопроводов, бортовой кабельной сети, различных технологических монтажных узлов и других деталей, не входящих в силовую схему панели. Они обычно располагаются в конце тех­нологического процесса и требуют значительного числа контроль­ных операций. При сборке панелей заметное место отводится таким вспомогательным операциям, как подготовка поверхностей под сварку (травление, зачистка, обезжиривание и т. д.), фрезерование и зачистка сварных швов, механическая доработка, слесарные операции и т. д., которые располагаются в соответствующих местах технологического процесса. С целью обеспечения необходимого ка­чества собранных панелей в техпроцессе сборки часто предусмат­ривается перекрывающий контроль качества сборки; заметное мес­то занимает подготовка, соединение и контроль образцов-свидете­лей, особенно для ответственных соединений. Готовые и проконтро­лированные панели поступают на агрегатную сборку оболочек корпуса.

Дата добавления: 2015-07-24