Крысин В.Н., Крысин М.В. - Технологические процессы формирования, намотки и склеивания конструкций (1049225), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Одновременно Д;= и;,,и;,...,а;„, (2.18) где а; — число элементов подмножества Ц;. Рассмотренный метод описания соотношений между операторами технологического процесса склеивания узлов положен в основу алгоритма реализации технологического решения, приведенного нз рнс. 2.29. Каждой вершине графа, приведешюго на рис,2.31, однозначно соответствует вполне определенная конечная упорядоченная последовзтелыюсть У2 где ач, а;, ...
„а;„, -. элементы подлоюжесгнз технологических операторов Я, реализующих соответствующие технологические операции и формирующих многообразие возможных вариантов процсссз склеивания узла. Согласно уравнению (2.17) ТП можно представить в виде ориентированного графа (7 = (Д;, 'г') (рис. 2.31) „вершинами которого служат элементы а; подмножества технологических операторов О;, которые связаны дугами 17. Согласно графу внутри каждого подмножества технологических операторов вершины графов не смежны. Смежными могут быль только вершины атСЯ, при этом дуги графа односторонне ориентированы. Они исходят иэ вершины а; и подходят к вершние а;~.
Если смежны все вершины а; со всеми вершинами ал,. то число всех возможных вариантов технологического процесса склеивания узла будет равно 1 ТП= П а;. (2.19) т ! ач ь рнс. 2.31. Ориентировочный граф вариантов технологического процесса склеива- ния клеевого узла элементов подмножества а;~, т.е. воможное число вариантов ТП выражается также формулой (2.19) .
рассмотрим три этапа формирования структуры технологического процесса склеивания узлов. На п е р в о м э т а п е процесса формирования структуры технологического процесса склеивания производится набор исходной информации по существующим и вновь внедряемым технологическим процессам склеивания узла рассматриваемого класса в отрасли, определяются основные технико-экономические показатели, служащие критериями при оценке эффективности вариантов технологического процесса.
Собранная информация систематизируется в виде, удобном для решения математической модели на ЭВМ. Н а в т о р о м э т а п е согласно разработанной системе осуществляется синтез возможных вариантов технологического процесса склеивания узла. Процесс изготовлении узла может быть представлен как процесс взаимодействия технологических операторов, в результате которого изменяется конструктивный уровень узла. Начальному этапу технологического процесса соответствует нулевой уровень, так как на этом этапе ни одна из операций сборки узла нс рсализана,а Таким образом, технологический процесс есть изменение конструктивного уровня узла ат нулсвага до некоторого уровня, удовлетворяющего условию и тп = л » (2.
20) »=1 где л — числа вариантов тсхналап»ческнх»»рацсссав; р» — калструктив- нЪ»й уровень узла на»-м этапе технолоп»»»еского процесса склеивания; к — определитель качественных показателей узла на»-м конструктивном уровне. Представим технологический процесс ск»»еивания узла в виде систсмы (упорядоченного множества технологических операторов), состоящей из последовательно соединенных злсмсптав; Рис.
2.32. Граф разбиения тою»алогических процессов склсиваиия узла на одера- цни: Д вЂ” опсратор тсхнологнчсскнй, "первый знак инлскса обозначаст номер тсхноло- п»чсской одсрацлн, второй — помор тсхнологнчсского продссса 94 где ХЩ = )х» Щхз Щ, ..., х»»»(ТЯ вЂ” вход системы в задвиньи» момент; УЩ = [у»(У). уз(У)....,ул»Щ1 — выход системы и заданный момент; х»..... х»л — входные паРаметРы; У», ..., У»л — выходные паРамстРы. В этой системе Я является подмножеством множества технологических операторов Д, реализуюпщх»эй конструктивный уровень узла.
Отметим, чта подмножества Д», Дз, ..., Дс конечны, так как мы расссматривасм конечную систему. Граф, представленный на рис. 2.32. является графом смежности технологических процессов„отличающихсн применяемыми методами сборки и типами оборудования. Формирование структуры технологического процесса склеивания узла может быть осуществлено с помщцью булевой матрицы бинарных отношений, вводимой в ЭВМ в виде матрицы постоянной информации. В качестве примера в табл. 2,7 приведена часть булевой матрицы выбора оборудования для выполнения операции склеивания. 1аблицэ 2.7 !!осле построения булевой матрицы бинарных отношений производится вычисление коньюнкцин ЛР; высказывании Р,, Рз, ..., Р„,. Конъюнкция равна 1, если технологический оператор отвечает требованиям реализации йго технологического процесса. Если оператор пс будет отвечать хотя бы одному требованию, то конъюнкции высказываний равны О.
Последовательность реализации тсхнологичсского процесса определяется графом смежности. Рассматриваемый технологический процесс склеивания узла является линейно упорядоченным многовариантным. что видно из графа разбиения технологических процессов па операции (см. рис. 2.32). Эти ~ рафы задаются соответственно матрицами вида у!1 ! $2 " "" у!Рй (з У 1) ТП =- Уз, Уха "- Узы ) а! ! а2 ""- ага где 1;,„, -.
уровни технологических операций технологического процесса. 11 а т р с т ь с м з т а и с формирования структуры тсхнологичсско1о процесса склеивания узлов исключаются заведомо неоптимальные варианты. 11роцссс исключения неоптимальных технологических процессов можно выразить формулой дт ( 1ы фа> ! 1 (2.22) .4зз глс у; -. подмножество заведомо неоптимальных по приведенным за- 95 тратам на выполнение операций технологических операторов; ~0~,~„ (11 ..., ф "~ — технолог ические операции, Полученные формулы позволили разработать схему выбора вариантов технологического процесса и оснащения, приведенную на рис. 2.33.
Инчириаша и 1 еранздамянинния ееранрненюяя Гавря насеийд ейВщеннрго яячнеяееннееяеяе нраемеа йиеене гниения аяерачор алея дредярян еянатнеяянеонн ечраннр елея реринрадания 0янеднрн ен~рернечнй Рне. 2.33. Схема выбора вариантов технологического процесса и оеиащеиии ! г- 1 1 инщанечня е яанонрнячнн р ! дследуя» МВВя 1 1 1 1 1 !! 1! ююунннтгннх 1 1 1 1 1 1 !1 !! !1 !1 !1 !! 2.5.
СКЛЕИВАНИИ СБОРОЧНЫХ УЗЛОВ В последнее время при конструировании узлов и агрегатов разлнчпглх образцов техники определилась тенденция перехода от конструкций, собираемых из большого числа различных деталей с помощью клепки. к конструкциям с меньшим числом деталей, соединяемых с помощью клея. Клеевые соединения — сравнительно новый вид неподвижных неразъемных соединений, получивших широкое применение (для изготовления режущего инструмента, отделочных элементов интерьера салонов, кают, для монтажа проводки и деталей электронных устройств. соединений валов и осей, для восстановления изношенных деталей двигателей внутреннего сгорания и др.).
Особенно широкое применение склеивание получило в последние годы в авиационной и ракетно-космической технике для изготовления корпусов ракет, космических кораблей, ракетных двигателей, баков, трубопроводов, агрегатов рулевых устройств и др. Повышение прочности н соотношения между полезной и собственной массой по сравнению с другими видами соединений послужило основанием для применения склеивания при изготовлении спутников и космических кораблей.
Высокие сопротивления усталости н прочность клеевого соединения, возможность соединения различных марок материалов привлекают внимание конструкторов прн создании силовых злементов и агрегатов самолетов, а также деталей и узлов в ракетостроении. Возможность широкого применения клеев в народном хозяйстве обеспечивается успехами в химии — созданием смол и других высокозффективных исходных продуктов, а также успехами в разработке технологии производства клеевых соединений, базнруя1шихся на совершенном оборудовании.
Особенности клеевых соединений объясняются органической природой компонентов клея и спецификой швов. Склеивание является контролируемым н управляемым технологическим процессом соединения. Обобщая отечественный и зарубежный опыт по изготовлению и зксплуатацни клеевых конструкций, можно сформулировать основные преимушества клеевых соединений; высокая удельная прочность (клеевые напели могут противостоять большим сдвигаюшим силам, чем панели, полученные путем точечной сварки или клепки); высокое сопротивление усталости (клеевые конструкции работают дольше под большим напряжением) „ отсутствие выступающих элементов крепления (головок заклепок, болтов), увеличивающих воздушное сопротивление; высокое сопротивление напряжению, вызвап1юму звуковыми вибрациями (некоторые клеевые агрегаты нс1юльзуются для шумоглушения); малая масса; 97 4. крысин устойчивость к воздействию различных видов тоиив; отсутствие деформации и сохранение механических свойств, достигнутых при термообработке; равномерность распределения напряжений в клеевом шве; демпфирование колебаний конструкций (высокая амортизирующая способность клея и сто способность к расширению и уплотнению прн повторных нагрузках способствует поглощению напряжений и повышению сопротивления усталости соединений); отсутствие электрохимической коррозии благодаря изоляции разнородных металлов; низкая стоимость изготовления; высокое оэпротнвление динамическим и знакопсрсыенным нагрузкам.
Наряду с этим клеевые соединения и технология нх изготовления имеют свои недостатки: малый диапазон эксплуатационных температур; незначительное сопротивление отслаиванию и неравномерному отрыву; разрушение при механической обработке после склеивания; значительный объем контрольных операций как в процессе подго- товки и склеивания, так и после изготовления клеевого узла; длительное время отверждения клеевых швов; необходимостыюлучсния высоких давлений и температур; необходимость сложного и дорогого оборудования для горячего отверждения клеевых швов; необходимость специальной подготовки поверхности к склеива- нию; сложность соединения поверхностей сложной конфигурации; необходимость учета разности коэффициентов линейного расшире- ния клея и металла; склонность к ползучести при длительном приложении больших статических нагрузок; чувствительность к радиации; малая стойкость к воздействию различных рабочих сред; быстрое старение клея.
Недостатки клеевых соединений могут быть результатом не только недостатка самого клея, но и следствием недостаточно квалифицирован- ного конструирования узла, а также неправильного выбора клея. Кле- евые соединения могут быть использованы в комбинации с точечной сваркой, заклепочными н болтовыми соединениями. Клеевые соединения по конструктивно-технологическим особен- ностям можно разделить на две группы: соединения закрытого типа, т.е, лист — лист (рис. 2.34, а), н открытого типа, т.е. многослойные (рис. 2.34, 6), На примере конструкции планера самолета Боинг 747 можно убе- 98 Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
