Стапель для сборки аэродинамического органа управления летательного аппарата
Владельцы патента RU 2509038:
Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) (RU)
Изобретение относится к авиации и касается конструкции стапеля, предназначенного для сборки аэродинамического органа управления летательного аппарата, в частности интерцептора. Стапель содержит монтажную раму прямоугольной формы, систему базирования и фиксации собираемых частей органа управления. Система базирования и фиксации включает узел базирования малого кронштейна навески, узел базирования большого кронштейна навески и средства для базирования и фиксации аэродинамического корпуса, включающие обеспеченные поверхностями базирования: фиксаторы проксимального, по отношению к кронштейнам навески, продольного края корпуса, два фиксатора корпуса по его поперечным боковым краям со стороны проксимального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса, и два фиксатора корпуса по его поперечным боковым краям со стороны дистального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса. Узлы базирования малого и большого кронштейнов навески и фиксаторы проксимального продольного края корпуса расположены на одной из сторон рамы (базовой стороне). Каждый из узлов содержит смонтированную в держателях установочную ось, расположенную соосно установочной оси другого узла. Каждый из фиксаторов включает опору базирования и средство для прижатия корпуса к этой опоре. Фиксаторы корпуса по его поперечным боковым краям со стороны проксимального участка корпуса расположены противоположно друг другу на тех участках противолежащих боковых сторон опорной рамы, которые примыкают к базовой стороне рамы. Фиксаторы корпуса по его поперечным боковым краям со стороны дистального участка корпуса расположены противоположно друг другу на тех участках противолежащих боковых сторон монтажной рамы, которые примыкают к установочной стороне рамы, противоположной базовой стороне рамы. Достигается обеспечение высокопроизводительного процесса сборки аэродинамического органа управления. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.
Область техники
Изобретение относится к области авиастроения и касается конструкции стапеля, предназначенного для сборки аэродинамического органа управления летательного аппарата, преимущественно интерцептора.
Уровень техники
Известно устройство для сборки отсеков летательного аппарата, содержащее раму, установленную на колесных опорах, выполненных с возможностью регулирования их положения по высоте. На раме размещены средства, поддерживающие и фиксирующие узлы агрегата в процессе сборки. Для приведения узлов агрегата в положение монтажа в устройстве предусмотрен приводной поворотный узел (RU 65473 U1). Устройство позволяет осуществлять сборку отсека летательного аппарата с возможностью перемещения отсека по шести степеням свободы.
Известно также устройство для сборки отсека фюзеляжа летательного аппарата, содержащее каркас, состоящий из опор и продольных балок, макетных шпангоутов в зоне верхних панелей и обводообразующих ложементов, закрепленных на балках в зоне нижних панелей. Ложементы выполнены разрезными по стыкам панелей и закреплены с возможностью вращения относительно одной точки, лежащей на общей оси вращения для ложементов каждой панели, при этом другая точка закреплена на конце винтового механизма, а для отвода верхних боковых панелей на продольных балках установлены винтовые механизмы, содержащие ложементы с прижимами для крепления панелей (RU 28859 U1). В данной конструкции обеспечена возможность герметизации стыков панелей без перемещения панелей за пределы устройства для сборки.
Известно устройство для сборки отъемной части крыла летательного аппарата, содержащее каркас, состоящий из колонн, закрепленных к полу, продольных балок, жестко связанных между собой и колоннами, ложементы для базирования переднего и заднего лонжеронов, закрепленные на продольных балках, макетные нервюры, плиту по разъему агрегата отъемной части крыла (RU 36817 U1). В устройстве применены универсальные подъемные механизмы для закладки деталей и выемки агрегата для обеспечения лучшего доступа в зону сборки.
И, наконец, известен стенд для сборки крыла самолета, содержащий удлиненную несущую раму, на которой установлено множество модулей с базирующими и зажимными узлами для установки и фиксации составных частей крыла в процессе сборки (US 5046688 А). Модули выполнены взаимозаменяемыми в соответствии с различными проектами собираемого крыла.
Все показанные выше устройства, предназначенные для сборки различных агрегатов самолета, не обеспечивают возможность сборки аэродинамического органа управления (в частности, интерцептора), оснащенного кронштейнами навески, с использованием операции скрепления кронштейнов с аэродинамическим корпусом.
Раскрытие изобретения
Задачей заявляемого изобретения является создание конструкции стапеля, в котором обеспечена возможность сборки аэродинамического органа управления, имеющего кронштейны навески, в частности интерцептора или элерона, собираемого из монолитного корпуса и большого и малого кронштейнов навески.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, решающего поставленную задачу, заключается в обеспечении высокопроизводительного процесса сборки и в простоте его воплощения, в повышении безопасности и удобства при монтаже, в повышении качества готового изделия и, как следствие, в увеличении срока службы интерцептора.
Для достижения указанного технического результата предлагается конструкция стапеля для сборки аэродинамического органа управления. Стапель содержит монтажную (опорную) раму и систему базирования и фиксации собираемых частей органа управления. Система базирования и фиксации включает узел базирования малого кронштейна навески указанного органа управления, узел базирования большого кронштейна навески органа управления и средства для базирования и фиксации аэродинамического корпуса органа управления, включающие обеспеченные поверхностями базирования: фиксаторы проксимального, по отношению к кронштейнам навески, продольного края корпуса, два фиксатора корпуса по его поперечным боковым краям со стороны проксимального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса и два фиксатора корпуса по его поперечным боковым краям со стороны дистального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса. Монтажная рама имеет прямоугольную форму. Узлы базирования малого и большого кронштейнов навески и фиксаторы проксимального продольного края корпуса расположены на одной из сторон прямоугольной монтажной рамы, именуемой базовой стороной, и каждый из них содержит смонтированную в держателях установочную ось, расположенную соосно установочной оси другого узла. Каждый из указанных выше фиксаторов включает опору базирования и средство для прижатия корпуса к этой опоре. Фиксаторы корпуса по его поперечным боковым краям со стороны проксимального участка корпуса расположены противоположно друг другу на тех участках противолежащих боковых сторон опорной рамы, которые примыкают к базовой стороне рамы. Фиксаторы корпуса по его поперечным боковым краям со стороны дистального участка корпуса расположены противоположно друг другу на тех участках противолежащих боковых сторон монтажной рамы, которые примыкают к установочной стороне рамы, противоположной базовой стороне рамы.
В каждом фиксаторе проксимального продольного края корпуса опора базирования выполнена ступенчатой с горизонтальной и вертикальной базирующими поверхностями, а средство для прижатия корпуса к опоре базирования включает Г-образный прижим, установленный на вертикальной оси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и подпружиненный в вертикальном направлении.
В каждом из фиксаторов корпуса по его поперечным боковым краям со стороны проксимального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса опоры базирования выполнена ступенчатой с горизонтальной и вертикальной базирующими поверхностями, а средство для прижатия корпуса к опоре базирования включает самоустанавливающийся двуплечий прижимной рычаг, ось поворота которого параллельна осям узлов базирования кронштейнов навески, при этом одно плечо указанного рычага имеет контактную поверхность для взаимодействия с внутренней горизонтальной поверхностью корпуса, а другое - контактную поверхность для взаимодействия с ребром жесткости корпуса.
Для одного из фиксаторов корпуса по его поперечным боковым краям со стороны дистального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса средство для прижатия корпуса к опоре базирования включает самоустанавливающийся двуплечий рычаг, установленный с возможностью поворота на оси, параллельной боковой стороне опорной рамы стапеля, причем на одном из плеч рычага имеется горизонтальная зажимная поверхность, а на другом - вертикальная ограничительная поверхность.
Для второго фиксатора корпуса по его поперечным боковым краям со стороны дистального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса опора базирования выполнена ступенчатой с горизонтальной и вертикальной базирующими поверхностями, а средство для прижатия корпуса к опоре базирования включает двуплечий прихват, установленный с возможностью поворота на горизонтальной оси, параллельной боковой стороне опорной рамы стапеля, причем одно плечо прихвата служит для обеспечения прижатия корпуса к горизонтальной базирующей поверхности опоры базирования, а на другом плече установлен прижимной винт.
Для дополнительного поддержания корпуса со стороны его проксимального участка предусмотрены регулируемые по высоте опоры, смонтированные на базовой стороне опорной рамы.
Благодаря размещению в предлагаемом стапеле узлов базирования и фиксации собираемых частей аэродинамического органа управления на сторонах единой прямоугольной рамы в указанном в формуле изобретения порядке и выполнению этих узлов в виде быстродействующих прижимных конструкций с поверхностями базирования, обеспечиваются точное и быстрое позиционирование корпуса аэродинамического органа управления относительно кронштейнов навески с последующим надежным и быстрым прижимом корпуса в стапеле, позволяющим сохранить выставленное положение корпуса относительно кронштейнов в течение всего времени сборки. Это позволяет обеспечить высокопроизводительный и простой процесс сборки, а также добиться высокого качества изделия. При этом расположение всех узлов стапеля (узлы базирования кронштейнов навески интерцептора и средства для базирования и фиксации корпуса аэродинамического органа управления) на единой прямоугольной раме с обеспечением беспрепятственного доступа к этим узлам для монтажников, производящих сборку органа управления, обеспечивает безопасность и удобства в процессе сборки.
Краткое описание чертежей
Изобретение поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен общий вид стапеля в аксонометрии; на фиг.2 - фиксатор проксимального продольного края корпуса аэродинамического органа управления; на фиг.3 - опорный узел, устанавливаемый на базовой стороне опорной рамы; на фиг.4 - фиксатор корпуса аэродинамического органа управления по боковым краям со стороны проксимального участка корпуса, вид от противолежащей боковой стороны опорной рамы; на фиг.5 - фиксатор корпуса аэродинамического органа управления по боковым краям со стороны проксимального участка корпуса, вид от базовой стороны опорной рамы; на фиг.6 - фиксатор корпуса аэродинамического органа управления по его поперечным боковым краям со стороны дистального участка корпуса; на фиг.7 - второй фиксатор корпуса аэродинамического органа управления по его поперечным боковым краям со стороны дистального участка корпуса; на фиг.8 - конструкция собираемого аэродинамического органа управления в аксонометрии, в качестве которого показан интерцептор.
Осуществление изобретения
В дальнейшем описание стапеля и принцип его использования показаны на примере сборки интерцептора. Стапель содержит монтажную (опорную) прямоугольную раму 1 и установленные на раме узлы и средства базирования и фиксации частей аэродинамического органа управления (интерцептора). Сторонам рамы 1 даны следующие наименования: базовая сторона 2, противоположная ей установочная сторона 3 и противолежащие боковые стороны 4 и 5.
На базовой стороне 2 рамы 1 смонтированы узел 6 базирования малого кронштейна 7 навески аэродинамического органа управления (интерцептора), узел 8 базирования большого кронштейна 9 навески аэродинамического органа управления (интерцептора). Кронштейны 7 и 9 служат для навешивания интерцептора на крыло самолета. Интерцептор выполнен из стали. На этой же стороне установлены три фиксатора 10 продольного края 11 корпуса 12 аэродинамического органа управления (интерцептора) (фиг.1). Продольный край 11 корпуса 12 является проксимальным, т.е. ближайшим, по отношению к кронштейнам 7 и 9. Два крайних фиксатора 10 расположены на противоположных концах рамы 1, а третий (средний) фиксатор 10 - между узлами 6 и 8 базирования. В результате каждый из узлов 6 и 8 базирования находится между парой соседних фиксаторов 10.
На участках базовой стороны 2 рамы 1, один из которых расположен между узлом 6 базирования и средним фиксатором 10, а другой - между узлом 8 базирования и средним фиксатором 10, расположены опорные узлы 13, смонтированные на внутренней поверхности базовой стороны 2 рамы 1 посредством полки 14. Опорные узлы 13 дополнительно поддерживают корпус аэродинамического органа управления (интерцептора) в зоне его непосредственной сборки с кронштейнами 7 и 9 навески.
Узел 6 базирования малого кронштейна 7 навески содержит держатель из двух стоек 15 и 16, соединенных внизу перемычкой 17. Держатель смонтирован на базовой стороне 2 рамы 1 посредством платформы 18. В стойках держателя закреплена посредством крепежных элементов ось 19, которая поддерживает малый кронштейн 7 навески в процессе сборки интерцептора и которая может извлекаться из стоек при посадке в узел 6 базирования перед началом монтажа и извлечении из него по окончании монтажа кронштейна 7.
Узел 8 базирования большого кронштейна 9 навески содержит держатель из двух стоек 20 и 21, каждая из которых смонтирована на базовой стороне 2 рамы 1 посредством платформы 22. В стойках 20, 21 закреплена посредством крепежных элементов ось 23, которая поддерживает большой кронштейн 9 навески в процессе сборки интерцептора и которая может извлекаться из стоек при посадке в узел 8 базирования перед началом монтажа и извлечении из него по окончании монтажа кронштейна 9.
Каждый фиксатор 10 содержит ступенчатую опору базирования 24 с горизонтальной базирующей поверхностью 25 и вертикальной базирующей поверхностью 26 и Г-образный прижим 27 (фиг.2). Ступенчатая опора базирования 24 смонтирована на стакане 28, установленном в платформе 29, закрепленной на базовой стороне 2 опорной рамы 1. В донной части стакана 28 смонтирована шпилька 30, которую охватывает гильза 31, расположенная внутри стакана 28 с возможностью свободного перемещения относительно него в осевом и окружном направлениях и подпружиненная пружиной 32. Г-образный прижим 27 смонтирован на выступающем из стакана 28 участке 31а гильзы 31, может перемещаться в вертикальном направлении и поворачиваться в горизонтальной плоскости вокруг оси 30а вместе с гильзой 31.
Каждый опорный узел 13 (фиг.3) содержит основание 33, смонтированное на полке 14, закрепленную на основании 33 гильзу 34 и установленную внутри гильзы 34 с возможностью вертикального осевого перемещения опору 35, подпружиненную пружиной 36. Осевое положение опоры 35 фиксируется болтом 37.
Фиксацию корпуса 12 аэродинамического органа управления (интерцептора) по его поперечным боковым краям 38 со стороны проксимального участка корпуса обеспечивают два фиксатора 39 (фиг.1, 4, 5), которые смонтированы противоположно один другому на боковых сторонах 4 и 5 рамы 1 на их концевых участках, примыкающих к базовой стороне 2 рамы. Каждый фиксатор 39 содержит опору базирования 40 с горизонтальной базирующей поверхностью 41 и вертикальной базирующей поверхностью 42. Опора базирования 40 закреплена на платформе 43, смонтированной на боковой стороне 4, 5 рамы 1. На опоре базирования 40 установлен держатель в виде планки 44, на конце которой смонтирована ось 45, находящаяся в положении, параллельном осям 19, 23 узлов базирования кронштейнов навески. На ось 45 свободно посажен самоустанавливающийся двуплечий прижимной рычаг 46. Одно плечо рычага 46 имеет контактную поверхность 46а для взаимодействия с внутренней горизонтальной поверхностью корпуса 12, а другое - контактную поверхность 46б для взаимодействия с ребром жесткости корпуса 12. Перевод планки 44 с самоустанавливающимся рычагом 46 в рабочее положение, при котором обеспечивается зажатие корпуса 12, и в нерабочее положение, при котором корпус 12 освобождается от фиксации, обеспечивается винтом 47. Планка 44 подпружинена относительно опоры 40 пружиной 47а.
Один из фиксаторов корпуса 12 по его боковым (поперечным) краям со стороны дистального участка 11а корпуса (фиг.6) расположен на боковой стороне 5 рамы 1 на концевом участке стороны 5, примыкающем к установочной стороне 3 рамы (термин «дистальный» именует участок корпуса 12, отстоящий дальше от зоны крепления кронштейнов навески по сравнению с проксимальным участком). Фиксатор включает корпус 48, смонтированный через платформу 49 на боковой стороне 5 рамы 1. В корпусе выполнено горизонтальное сквозное отверстие 50, в котором установлен, с возможностью перемещения вдоль оси отверстия 50, валик 51. На конце валика 51, выходящем наружу корпуса 48, закреплена ось 52, расположенная перпендикулярно оси валика 51. На оси 52 свободно установлен самоустанавливающийся двуплечий поворотный рычаг (качалка) 53 с фиксатором 54 его положения. На одном из плеч рычага имеется горизонтальная зажимная поверхность 55, а на другом - вертикальная базирующая ограничительная поверхность 56. Перемещение валика 51 обеспечивается винтом 57. Опора базирования 58 для этого узла представляет собой уголковый профиль, закрепленный своей вертикальной полкой 59 на боковой стороне 5 рамы 1. Поверхность 60 горизонтальной полки 61 опоры 58 представляет собой горизонтальную базирующую поверхность.
Второй фиксатор корпуса 12 по его поперечным боковым краям со стороны дистального участка корпуса (фиг.7) включает ступенчатую опору базирования 62 с горизонтальной 63 и вертикальной 64 базирующими поверхностями и двуплечий прихват 65 со сквозной продольной прорезью 66. Прихват 65 установлен на горизонтальной оси 67, расположенной в прорези 66 и ориентированной параллельно боковой стороне 4 рамы. Прихват 65 имеет возможность поворота относительно оси 67 и перемещения относительно нее в пределах, ограниченных прорезью 66. Плечо 68 прихвата служит для обеспечения прижатия корпуса 12 к горизонтальной базирующей поверхности 63 ступенчатой опоры базирования 62. На другом плече 69 установлен прижимной винт 70, упирающийся в ступенчатую опору базирования 62 и управляющий поворотом прихвата 65.
На установочной стороне 3 опорной рамы 1 смонтированы бруски 71, выполняющие роль опор, поддерживающих дистальный участок 11a корпуса 12. Сборка интерцептора осуществляется следующим образом. На оси 19 и 23 узлов 6 и 8 навешивают соответственно малый кронштейн 7 навески и большой кронштейн 9 навески. При этом одна из проушин большого кронштейна 9 навески размещается между шайбой гаечного узла 72 (фиг.1) и базовой плоскостью 73 стойки. Отодвигают средства для прижатия всех фиксаторов. Освобождают все базирующие поверхности опор базирования. На малый и большой кронштейны 7 и 9 навески наносят монтажную пасту, при этом паста наносится на те плоские участки кронштейнов, которые при сборке соприкасаются с монтажными плоскостями корпуса 12. Корпус 12 устанавливают нижней поверхностью на все освободившиеся базирующие поверхности фиксаторов и доводят с помощью средств для прижатия до базирующих поверхностей. Затем корпус 12 надвигают на кронштейны 7 и 9 для обеспечения контакта монтажных плоскостей корпуса с плоскими монтажными участками кронштейнов. Обеспечивают выдержку узлов интерцептора в полученном состоянии в течение 48 часов, необходимых для отверждения монтажной пасты. После отверждения монтажной пасты, не расфиксируя кронштейны, размечают центры отверстий и совместно разделывают отверстия, через которые осуществляется крепление кронштейнов и корпуса. Устанавливают в полученные отверстия болты крепления кронштейнов к корпусу в соответствии со сборочным чертежом. По окончании сборки расфиксируют интерцептор и извлекают его из сборочного приспособления.
1. Стапель для сборки аэродинамического органа управления летательного аппарата, содержащий монтажную раму и систему базирования и фиксации собираемых частей органа управления, отличающийся тем, что система базирования и фиксации включает узел базирования малого кронштейна навески указанного органа управления, узел базирования большого кронштейна навески органа управления и средства для базирования и фиксации аэродинамического корпуса органа управления, включающие обеспеченные поверхностями базирования: фиксаторы проксимального, по отношению к кронштейнам навески, продольного края корпуса, два фиксатора корпуса по его поперечным боковым краям со стороны проксимального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса, и два фиксатора корпуса по его поперечным боковым краям со стороны дистального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса, причем монтажная рама имеет прямоугольную форму, узлы базирования малого и большого кронштейнов навески и фиксаторы проксимального продольного края корпуса расположены на одной из сторон прямоугольной монтажной рамы, именуемой базовой стороной, и каждый из них содержит смонтированную в держателях установочную ось, расположенную соосно установочной оси другого узла, каждый из указанных выше фиксаторов включает опору базирования и средство для прижатия корпуса к этой опоре, при этом фиксаторы корпуса по его поперечным боковым краям со стороны проксимального участка корпуса расположены противоположно друг другу на тех участках противолежащих боковых сторон опорной рамы, которые примыкают к базовой стороне рамы, а фиксаторы корпуса по его поперечным боковым краям со стороны дистального участка корпуса расположены противоположно друг другу на тех участках противолежащих боковых сторон монтажной рамы, которые примыкают к установочной стороне рамы, противоположной базовой стороне рамы.
2. Стапель по п.1, отличающийся тем, что в каждом фиксаторе проксимального продольного края корпуса опора базирования выполнена ступенчатой с горизонтальной и вертикальной базирующими поверхностями, а средство для прижатия корпуса к опоре базирования включает Г-образный прижим, установленный на вертикальной оси с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и подпружиненный в вертикальном направлении.
3. Стапель по п.1, отличающийся тем, что в каждом из фиксаторов корпуса по его поперечным боковым краям со стороны проксимального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса опора базирования выполнена ступенчатой с горизонтальной и вертикальной базирующими поверхностями, а средство для прижатия корпуса к опоре базирования включает самоустанавливающийся двуплечий прижимной рычаг, ось поворота которого параллельна осям узлов базирования кронштейнов навески, при этом одно плечо указанного рычага имеет контактную поверхность для взаимодействия с внутренней горизонтальной поверхностью корпуса, а другое - контактную поверхность для взаимодействия с ребром жесткости корпуса.
4. Стапель по п.1, отличающийся тем, что для одного из фиксаторов корпуса по его поперечным боковым краям со стороны дистального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса средство для прижатия корпуса к опоре базирования включает самоустанавливающийся двуплечий рычаг, установленный с возможностью поворота на оси, параллельной боковой стороне опорной рамы стапеля, причем на одном из плеч рычага имеется горизонтальная зажимная поверхность, а на другом - вертикальная ограничительная поверхность.
5. Стапель по п.4, отличающийся тем, что для второго фиксатора корпуса по его поперечным боковым краям со стороны дистального, по отношению к кронштейнам навески, участка корпуса опора базирования выполнена ступенчатой с горизонтальной и вертикальной базирующими поверхностями, а средство для прижатия корпуса к опоре базирования включает двуплечий прихват, установленный с возможностью поворота на горизонтальной оси, параллельной боковой стороне опорной рамы стапеля, причем одно плечо прихвата служит для обеспечения прижатия корпуса к горизонтальной базирующей поверхности опоры базирования, а на другом плече установлен прижимной винт.
6. Стапель по п.1, отличающийся тем, что для дополнительного поддержания корпуса со стороны его проксимального участка предусмотрены регулируемые по высоте опоры, смонтированные на базовой стороне опорной рамы.
