Технологія виробництва каркасів вуглець-вуглецевих термонавантажених елементів конструкцій літальних апаратів - Автореферат

Державний аерокосмічний університет ім. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Технологія виробництва каркасів вуглець-вуглецевих термонавантажених елементів конструкцій літальних апаратівДисертаційна робота присвячена дослідженню і розробці потокового методу виготовлення вуглепластикових стержнів і механізації складання каркасів ВВКМ, що забезпечують реалізацію високих термомеханічних характеристик матеріалу в конструкціях літальних апаратів. Дослідження силових параметрів процесу складання каркасу, схем навантаження стержнів при складанні, а також розмірний аналіз стержнів і армуючих каркасів, дали можливість визначити комплекс технічних вимог, які повинні задовольняти напівфабрикат армуючого каркасу - вуглепластиковий стержень. Проведено дослідження операцій техпроцесу виготовлення стержнів і складання каркасів, визначені кращі варіанти їх реалізації і діапазони раціонального варіювання параметрів проведення. Розроблено техпроцеси виготовлення стержнів і складання каркасів, технологічне устаткування і контрольно-вимірювальні прилади, що дали можливість освоїти серійний випуск армуючих каркасів, 4D-л структури для ВВКМ. Исследования основных параметров процесса сборки каркаса, схем нагружения стержней при сборке, а также размерный анализ стержней и армирующих каркасов, позволили определить комплекс технических требований, которым должен удовлетворять углепластиковый стержень используемый при сборке армирующих каркасов УУКМ.Проаналізувати умови роботи стержня при складанні АК і виробити вимоги, запропоновані до ВС при подальшій переробці у ВВКМ. Розробити технологію та устаткування безперервного методу виготовлення ВС для АК ВВКМ з продуктивністю 0,5...0,7 кг/година. визначено напружено-деформований стан (НДС) стержня при віджимі-формуванні у процесі його виготовлення і при протяжці мякими роликами; отримано нові експериментальні дані з дослідження характеристик ВС у залежності від параметрів проведення технологічного процесу. визначено вплив технологічних умов виготовлення ВС на згинання його осі; Експериментальні дослідження подали можливість визначити умови (схеми) навантаження ВС і рівень навантажень, прикладених до стержня при складанні, які він повинен витримувати з прийнятим коефіцієнтом запасу.Аналіз можливих схем навантаження ВС при механічному складанні АК і експериментально одержані дані дослідження процесу, дали можливість визначити міцнісні характеристики ВС, що забезпечують стабільність механізованого складання АК. Розмірний аналіз ВС і АК на їх основі, дав можливість визначити мінімально можливе затримання ПВС у стержні, що забезпечує взаємозвязок вуглецевих волокон і, виходячи з допуску на обємну долю ВВ в ВВКМ, визначити допустимі значення діаметру ВС. На підставі експериментально-теоретичних досліджень основних операцій техпроцесу виготовлення ВС пултрузією, визначені раціональні варіанти їх реалізації, встановлені діапазони варіювання параметрів ТП і устаткування його реалізуючого, що дали можливість виробити технічні вимоги до вузлів технологічної установки. Дослідження НС стержня при протяжці гумовими роликами дали можливість одержати залежності напруг у стержні від технологічного параметра їх виготовлення - зусилля протяжки, характеристик матеріалу і розмірів тягнучих роликів, що дало можливість розрахувати розміри гумових роликів, які забезпечують необхідне зусилля протяжки ВС без деформування його перетину. Результати, отримані при дослідженні операцій процесу виготовлення ВС, дали можливість вибрати й обгрунтувати загальну схему установки виготовлення стержнів пултрузією, що дало можливість розробити конструкції вузлів і пристосувань, які задовольняють запропонованим вимогам і забезпечують технологічним режимам кожної операції ТП у раціональному діапазоні варіювання.