Клеесшивные и клееигольчатые соединения

Существует ряд прогрессивных способов выполнения сшив­ных и игольчатых соединений.

4. ТЕХНОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИТОВ

Сшивные соединения стеклопластика на основе ткани ТСУ-8/3-ВМ—78 выполняют нитками из органоволокон от одного до пяти рядов. После сшивки проводят отверждение связующего ЭДТ-10.

Игольчатые соединения осуществляют двумя способами: запрессовкой игл в стыковой шпангоут и механической обра­боткой предварительно выдавленных ребер на многошпиндель­ном полуавтомате. Последующее соединение выполняют в про­цессе намотки оболочки и одновременной замотки стыковых и игольчатых элементов.

Рис. 4.13. Сравнительная характеристика прочности сшивных и игольчатых соединений:

а — коэффициент увеличения прочности; б — коэффициент увеличения долго­вечности; в — сравнительная характеристика соединений; / — клеевые; 2 ~ клепаные; 3 — резьбовые; 4 — игольчатые (запрессовка); 5 — игольчатые (меха­ническая обработка); г — тип образца

Сравнительная характеристика прочности сшивных соеди­нений представлена на рис. 4.13. Анализируя результаты испы­таний соединений на прочность, выяснили, что с уменьшением диаметра отверстий под КЭ увеличивается не только прочность шва, но и долговечность. Поэтому дальнейшая отработка тех­нологии изготовления сшивных и игольчатых соединений и создание специализированного полуавтоматического оборудо-

 

330

331

4.9. Примеры выполнения соединений

4. ТЕХНОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИТОВ

 

вания для их выполнения являются насущной задачей, решение которой позволит резко расширить объем применения КМ в силовых конструкциях.

4.9. Примеры выполнения соединений высоконагруженных узлов и деталей

Соединения обшивок с элементами каркасов. Самими много­численными и ответственными в конструкциях летательных аппаратов являются соединения обшивки с элементами каркаса (стрингерами, шпангоутами, лонжеронами и нервюрами), на­груженные в большинстве случаев касательными напряжения­ми. Конструкторско-технологические решения для соединения обшивки из композита (углепластика) с металлическим и ком­позитным лонжеронами представлены на рис. 4.14.

Наибольшей несущей способностью и жесткостью обладает КТР, в котором металлическая полка лонжерона снабжена крепежными элементами и приформована к обшивке (рис. 4.14, а). Для соединения композитных конструкций эле­ментов крыла наиболее оптимальными являются КТР, пред­ставленные на рис. 4.14, б, в).

Стыки и соединения лонжеронов и силовых нервюр. Конструк­ция лонжерона из КМ представлена на рис. 4.15. Напряжения с полок лонжеронов на обшивку крыла передаются с помощью двух накладок из сплава Д16АТ, образующих горизонтальный стыковочный узел. Внутренние накладки изготовлены заодно со стойкой, которая заформована между несущими слоями трехслойной стенки лонжерона. На накладках и стойке фрезе­рованием образованы пирамидальные крепежные элементы (см. рис. 4.15).

Конструкция нервюры элевона крыла из углепластика марки КМУ приведена на рис. 4.16. Нижний узел нервюры является осью вращения элевона, а к верхнему присоединяется управляющий (отклоняющий) силовозбудитель. Нервюра пред­ставляет собой два пояса двутаврового поперечного сечения, формуемые за одну технологическую операцию совместно с трехслойной общей стенкой с заполнителем типа ПСП (сотоп-ласт). Стыковые вилки узлов образованы внутренними фитин­гами (4 шт.), имеющими приваренные крепежные элементы диаметром 1,5 мм и приформованными к полкам поясов при

332

Рис. 4.14.Конструкторско-технологические решения соединения об­шивки с лонжероном:

а — соединение углепластиковой обшивки с металлическим лонжеро­ном; б — соединение углепластиковой обшивки с углепластиковым лонжероном; в — соединение углепластиковой обшивки с трехслойным композитным лонжероном

333

 

4.9. Примеры выполнения соединений

А-А

4. ТЕХНОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИТОВ

 

Рис. 4.14.(Продолжение)

Рис. 4.14.(Окончание)

 

334

335

4.9. Примеры выполнения соединений

4. ТЕХНОЛОГИЯ СОЕДИНЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ КОМПОЗИТОВ

Рис. 4.16.Конструкторское решение фрагмента силовой нервюры элерона крыла из КМ

Рис. 4.15.Конструкторские решения соединений композитного лонже­рона и силовых нервюр

изготовлении нервюры. После извлечения конструкции из ос настки и подготовки поверхности устанавливают на клее В К-36 внешние охватывающие фитинги и дополнительно соединяют­ся с внутренней композитной (или металлической) стойкой при помощи болтов диаметром 4...5 мм.

Ключевые вопросы

1. Приведите примеры разъемных и неразъемных соедине­ний, применяемых при сборке ракет, самолетов, вертолетов. Укажите типы этих соединений в каждом конкретном случае и попытайтесь обосновать их применение.

2. Укажите предпочтительные типы соединений, применяе­мые при сборке следующих композитных конструкций:

 

336

22-243

337

Ключевые вопросы

а) трехслойная панель;

б) топливный бак;

в) фюзеляж самолета;

г) трубопровод;

д) переходный отсек.

3. Объясните, как тип соединения влияет на герметичность собираемой конструкции. Нарисуйте эскизы соединения. На­зовите технологические способы и приемы, повышающие гер­метичность соединений.

4. Почему клееклепаные соединения по отвержденному кле­евому слою будут более прочными, чем соединения по неот-вержденному клею?

5. Перечислите области применения, основные достоинства и недостатки сшивных и игольчатых соединений.

6. Выберите тип резьбы законцовки композитного трубо­провода, работающего под внутренним давлением, для соеди­нения его с отводом.

7. Какой тип механического соединения можно рекомен­довать при сборке корпуса РДТТ и переходного отсека?

8. Перечислите достоинства и недостатки технологических способов получения отверстий и гнезд под соединения клепкой в конструкциях из КМ.

5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИИ И КОНТРОЛЬ

КАЧЕСТВА КОНСТРУКЦИИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

В копилку знаний

Прочитав эту главу, читатель узнает:

• основные методы определения механических и теплофи-зических характеристик КМ и их компонентов;

• физические основы методов испытания изделий из ком­позитов на прочность и герметичность;

• природу дефектов в КМ и их влияние на работоспособ­ность конструкций;

• достоинства и недостатки основных методов НК кон­струкций из композитов;

• методы контроля и испытаний, обеспечивающие надеж­ную работу композитных конструкций при эксплуатации.

5.1. Общая характеристика испытаний

В конструкциях материалы могут испытывать различные воздействия, связанные с видом нагрузки (растяжение, сжатие, изгиб), характером нагружения (статический, динамический), действием окружающей среды (температура, влажность и т.п.).

Перечисленные факторы определяют комплекс конструк­тивно-эксплуатационных требований, предъявляемых к кон­струкционным материалам. Способность материалов удовле­творять комплексу требований выявляется при анализе их ме­ханических свойств, т.е. характеристик, определяющих поведе­ние материала под действием приложенных внешних механи­ческих сил.

22*

339

5.1. Общая характеристика испытаний

---

Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 561; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!