Крысин В.Н., Крысин М.В. - Технологические процессы формирования, намотки и склеивания конструкций (1049225), страница 19
Текст из файла (страница 19)
2.34. Схемы сослиисинй закрытого (а) и открытого (б7 тниа: 1 — лист обшивки„2 — дублер обшивки: 3 — орофиль стыкоиой: 4 — заиовиитсль сотовый; 5 — клей; 6 — ось вшашоута: 7 — ось стрингера диться в разнообразии применения клссвгях соединений этих групп. Соединения закрытого тина применяются для изготовления обшивочных элементов фюзеляжи в районе входных дверей, люков и различных проемов. Клеевые соединения открытого тина покрывают половину плогиади крыла (рис. 2.35) . 11!прокос применение клеевые соединения открытого типа получили иа самолете Боинг 727, и также на вертолете Боинг Вертол ЗбО. Лля снижения массы пола пассажирского самолета "Дэш" 7 планируется изготовить полы из заполнителя номскс и обшивок из эпоксидного материала„армированного волокном ксвлар.
Огверждение таких панелей происходит в течение ! ч при температуре 120 С и давлении 0,35 М!!а. 99 Рнс. 2.35. Схема применения клеевых соединений иа самолете Боинг 747: а — соединения закрытого типа; 6 — соединения открытого типа; 1 — стоперы„ дублеры обшивок, стенки нервюр, секпня центральная крыла, створка главная шасси; 2 — интерпепторы крыла, капоты гондолы, часть крыла носовая, часть крыла хвостовая и агрегаты л1сханизашчи; 3 — атснкн нервюр крыла При замене клепаных соединений клеевыми уменьшается масса конструкции (рис.
2.36) и ее стоимость (рис. 2.37) . На рис. 2.38 приведены данные об устойчивости к акустическим нагрузкам. В условиях акустического нагружения клепаное соединение имеет меныпую наработку по сравнению с клеевым. На рис. 2.39 приведены зависимости скорости распространения трешины от времени нагружения. В процессе конструкторской разработ- Рис. 2.36. Зависимость массы т шва от толщины сборочных злемснтов а: — соединения клепаные„— — соединения клеевые Рис.
2.37. Зависимость стоимости С изготовления соединения от длины ! шва: — соединения клепаные; — — — соединения клеевые Рис. 2.38. Зависимости иараооткн соединения Т от интенсивности звука Ц вЂ” ° — ° — соединения клспаныс; — — — сосдннсннн клеевые закрытого типа; — конструкция клеевая открытого пюа Рнс. 2.39. Зависимости скорости распространении трещины г' от времени погружения Т: соединение клепаное; — — — соединение клеевое ки клеевого соединения выбирается тип сосципення, разрабатывается технологическая оснастка для изготовления склеиваемых цсталсй, метод сборки„порнцок выполнения технологических операций склеивания и контроля качества клеевого шва. Сборочные элементы клеевого узла и агрегата можно классифицировать по конструктивным признакам и по возникающим в узле статическим нагрузкам.
При классификации по конструктивным признакам сборочные элементы можно подразделить на две группы. Первая группа сборочных элементов включает детали со вспомогательными функциями, прямо не влияющие па прочность. безопасность и работоспособность агрегата самолета, а создающие условия для равномерного распределения сил, действующих на сборочный узел Вторая группа сборочных элементов включает детали, прочность которых обусловливает безопасность агрегата самолета, Для склеивания деталей второй группы используются конструкционные клен ца основе терморсактивных полимеров (фенольно-формальдсгидныс, модифицированные каучуки.
эпоксицные, кремнийорганические и др.). Клен на основе органических и неорганических полимеров обеспечивают работоспособность клеевых соединений при температурах более 1000 'С. Керамические клси обладают высокой прочностью при высоких температурах и запвпцают металлы от окисления. Они устойчивы к действию теплового удара. Особенностью технологического процесса склеивания керамическими клеями является одновременная полимеризация клея и термичсскан обработка входящих в сборочный узел деталей. Склеивание керамическими клеями обхоцится дешевле пайки вследствие легкости изготовлении клея.
Керамические клен благодаря своим особенностнм и в противоположность припоям не деформируют склеиваемые Летали и не вызывают !01 их охрупчивання. Поврежденные детали сборочного узла можно легко отремонтировать, так как повторный отжиг не разрушает клеевого соединения. В клеевых соединениях из алюминиевых сплавов наиболее широкое распространение получили клен, работоспособные до 20О 'С. Этн соединения нашли применение; в сложнь1х дублированных конструкциях.
Эти конструкции характерны тем, что имеют большую площадь склеивания. К ним можно отнести дублированные обшивки агрегатов самолета (фюзеляжа, гондолы, агрегатов управления), стоперы, останавливающие развитие трещин, различные местные усиления на обшивках; в конструкциях, у которых обшивки разнесены сотовым заполнителем на высоту сотовои ячейки.
Технология нанесения клеев при изготовлении многослойных конструкций, так же как и технология их склеивания, имеет свои особенности. Клеевые пленки обладают способностью прилипать к поверхностям склеиваемых деталей в процессе сборки узлов. Клеевые пленки защищены с обеих сторон полиэтиленовой пленкой, которая предохраняет их от высыхания и загрязнения. Клеевые пленки, по сравнению с жидкими клеями, имеют следующие преимущества: обеспечивают более равномерное распределение клеевой композиции по всей склеиваемой поверхности; исключают возможность применения клеевой композиции не той марки, так как защитные полиэтиленовые пленки окрашиваются в определснныс цвета в соответствии с маркой клея; позволяют более широко внедрять средства механизации (при раскрое и прикатке к поверхности); обеспечивают хорошие условия транспортировки и хранения; обеспечивают выеокие санитарно-гигиенические условия выцолнения сборочных работ, так как практически ие вьщеляют летучих веществ.
В связи с указанными преимушествами клеевые пленки получили широкое применение при изготовлении клеевых соединений. В табл. 2.8 приведены технологические параметры клеевых пленок. Таблица 2.В 030 0.36 0.31 280 300 310 ВЯ:312 К-391/1 РМ-1 37 П Р и м е ч а и и с. пот — иалРижо|вьт отРыва; т — масса 1 м' аленки; Ь вЂ” толотр шина Пленки. 102 В основе процесса образования клеевого шва лежат адгезия, когсзия, смачиваемость.
растекание. Опи характеризуют фиэико-химическую сторону сложного техниюгнческого процесса. В настоящее время сугцсствует несколько фундаментальных теорий адгсзии. Ранее считалось, что адгсзия имеет механический характер. Шорн н Шонгорн выдвинули адсорбционную теорию, предпосьаки которой высказывалнсь ранее Юнгом, Люпрс. Согласно этой теории процесс формирования связей между адгезнвом и субстратом определяется адсорбцнсй молекул адгезива поверхностью субстрата. Лдсорбцианные процсссл ~ имеют место нри формировании пленки из слоя жидкого клея.
При формировании пленки нэ полимерных материалов адгсзив зависит от концентрации исходного раствора, природы растворителя, молекулярной массы полимера, температуры среды и других факторов. Для осуществления диффузионных процессов необходимы гсрмолинамическая совместимость, которая сводится к взаимной растворимости адгезива и субстрата, а также подвижности макромолскул полимеров. В настоящее время находит свое развитие микрореалогичсская теория адгезии. Она объясняет процесс склеивания тем, что в ходе формирования клеевого слоя нз ряс~вава происходит занолнсп|ю вьюмов шероховатой поверхности субстрата. за счет чего увеличивается плошадь фактического контакта, что приводит к увеличению прочности.
Разработаны также электрическая, химическая теории адгсзии. Следует отмстить, что каждая из существующих теорий огражаст лишь олпу нз сторон сложнейшего процесса адгезии. Очевидно, что в конкретных теоретических задачах целесообразно рассматривать процесс адгезии как совокупность всех протскшоших процессов. В зависимости от свойств применяемого клея, метода его нанесения и типа соеднпсния на поверхности субстрата может образоваться клеевая пленка с разными характеристиками. При соединении обшивки с сотовым заполнителем посредством клея цроисхоцит перераспрслслсннс клея. У стенок сотовых ячеек образуются галтелн. Образование клеевых галтелей можно объяснить явлением поверхностного натяжения клея и подъемом жицкости.
при эгом с известной стспсньн~ точности можно допуститгь что сотовая ячейка представляет собой капилляр с сечением правильной шестигранной формы. Капиллярные силы искривляют поверхность жидкости и создают капнллярнос давление. Очевидно, что молекулы жилкости, расположенпыс вблизи границы раздела двух фаз жидкость — газ, находятся в условиях, отличных ат условий внутри жидкости. Отличаются и энергии молекул, расположенных вблизи границы.
н молекул, находящихся внутри жидкости. Разность между энергией всех молекул обеих сред. расположенных вблизи поверхности раздела. и энергией молекул, нахадягцихся внутри среды, называется поверхностной энергией. Обычно сс принято относить к единице плошади поверхности„такая величина $03 назнаннс козффицис»т» новсрхностного натяжслил. Сушссзвовапис повсрхностпого натяжсния застааляст жидкость дсформироваться таким образом.
чтобы плошадь сс повсрхиостн умсньшилась. Иайги фарлафу поверхности жидкости — мениска можно, воспользовавшись формулой Лапласа. Галтелн могут существовать только нри условии, что угол лсрссечения свободной повсрхности галгсли 3Г со стенками сотовой ячсйки О < — . Отсюда можно найти б 7,, = ла — 2л — — ""-'"" (2.2З) а а гдс (,, -. длина г раницы твсрдого тела н газа; л — число граней сотовой ячсйкн; а -- шнгна стороны сотовой ячейки: о — поверхностное патнжспне: Рк капилллРнос давленис. Тогда площадь попеРечного сечсння капилляра впали ог мсниска, приходящаяся на газ, 1 З и а а .
а Я, = — гш сф — — и —, ~гй — а|п(- — — О)+ 4 а Р,' а а а + ьш( — — ()).сот( — + В) - ( — — — б )!. а а Н Имся в Виду, что а Еж х + (аг — а г) Ут.г Рк= аг гдс Ь,, — длина границы жидкости и газа; о, — повсрхностнос нагяжспис твсрдого тела; ог - повсрхностнос натяжение газа, получим 1-ж.г + Г-1.гс"'а Рк ~г (2.24) Используя формулу (2.24), можно найти капиллярнос давлсние.
Зная сто. можно рассчитать и тсорстичсскую высоту подъема жидкости в капнлля рс с любой формой сечения: Отвар = Рк~(рж")' (2Л) гдс Игаап — гсорстичсская высота подъсма жидкости в капилляре; — плотность жидкости; $ — грани гацнонная постоянная.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
