Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Назначение узла ‘стойка паяная’, краткое описание:
Изделие предназначено для работы в составе ВНА КНД двигателя АЛ-31.
ВНА двигателя АЛ-31 состоит из наружного кольца, внутреннего кольца и двадцати трех стоек с поворотными закрылками. Для крепления стоек и закрылков в кольцах предусмотрены пазы и отверствия. К наружному кольцу приварена полость к которой подводится горячий воздух, поступающий затем в стойки.
Стойки, соединяющие наружное и внутреннее кольцо, являются основным силовым элементом ВНА. Через них нагрузки от ротора передаются на корпус двигателя, и затем, на крепления двигателя к Л.А. На верхней и нижней частях стойки имеются полки и цапфы, с помощью которых они крепятся к наружному и внутреннему кольцу. К наружному кольцу стойки крепятся с помощью гайки, наворачиваемой на верхнюю цапфу, к внутреннему – за счет защемления нижней цапфы в составном кольце. Закрылки также имеют цапфы, которые вращаются в подшипниках скольжения, смонтированных в наружном и внутреннем кольце.
Вместе с поворотным закрылком стойка образует единый аэродинамический профиль. Толщина стоек различная. Утолщенные стойки используют для нужд системы смазки переднего подшипника. Простая стойка состоит из рамки к которой с 2х сторон припаяны пластины с со специальными окнами. Внутри стойки к пластинам припаяна диафрагма, которая повышает жесткость конструкции и распределяет расход воздуха идущего на обогрев ВНА и кока.
ВНА двигателя АЛ-31 оборудован противообледенительной системой. Противообледенительная система предназначена для обогрева кока и лопаток ВНА воздухом, отбираемым из седьмой ступени КВД. Система включается в работу автоматически по сигналу датчика обледенения, или вручную, выключателем в кабине. По сигналу «обледенение» горячий воздух из седьмой ступени КВД поступает в воздушную полость в стойке ВНА. Часть воздуха проходит сквозь стойку, обтекает кок и засасывается обратно в компрессор, другая часть воздуха выходит через специальные окна в стойке и обогревает ВНА и лопатки компрессора. Давление обогревающего воздуха не более 5.5кгс/см2, а температура может колебаться в пределах 120…480С.
Изделие работает в условиях вибраций, нагрузок от ротора, аэродинамических нагрузок, перепадов температуры и влажности. Материал стойки титановый сплав ВТ-20, который достаточно легкий и в тоже время он обеспечивает работу изделия при перечисленных выше условиях.
Анализ технических требований на сборку
Исходя из условий работы изделия назначены следующие технические требования:
Радиальное биение нижней цапфы относительно базы Б(см сб. чертеж) не должно превышать 0.3 мм при установке детали в приспособление, и 1 мм в свободном состоянии(после снятия с приспособления). Если такую стойку поставить в ВНА, то произойдет перекос внутреннего кольца ВНА в котором закреплен передний подшипник КНД, что приведет к преждевременному выходу его из строя. Обеспечивается выбором в качестве баз наиболее точных поверхностей, а именно, установкой детали в центра (черные базы), затем обрабатываются наружные поверхности цапф (промежуточные и окончательные базы.
При установке диафрагмы в рамку необходимо обеспечить зазор 0…0.2 мм между рамкой и торцами диафрагмы для ее плотного прилегания. Если зазор будет больше, то возникнут большие перетечки воздуха сквозь него. Если зазора не будет, то возникнут трудности с установкой диафрагмы. Этот зазор обеспечивается подбором диафрагмы и ее подгонкой по месту.
Перед пайкой диафрагма должна до плотно прилегать к пластинам, для устранения перемещений в процессе сборки и устранения перетечек. Обеспечивается пригонкой диафрагмы по месту.
Смещение сечения профиля от расчетного расположения параллельно осям X и Y не более 0.5 мм – для сохранения формы стойки. Обеспечивается выбором схемы базирования и выставлением и фрезы на “0” на этапе фрезерования рамки. Контролируется по шаблону.
Разворот сечения профиля от расчетного расположения вокруг оси Z-Z не более 30 мин. - для сохранения аэродинамического профиля стойки. Обеспечивается выбором схемы базирования и выставлением и фрезы на “0” на этапе фрезерования рамки. Контролируется по шаблону.
Смещение поверхности Б от расчетного расположения параллельно осям X иY не более 0.5 мм – это обеспечивает точность пространственного расположения стоек в компрессоре, влияет на перекос подшипника. Обеспечивается выбором схемы базирования.
Смещение поверхностей Г,Д ,Е и Ж от расчетного расположения параллельно оси X не более 0.15 мм для обеспечения пространственного расположения стоек. Обеспечивает легкость сборки. Влияет на перекос подшипника. Обеспечивается выбором схемы базирования и выставлением фрезы на “0” на этапе фрезерования полок.
Разворот поверхностей Г, Д, Е, и Ж от расчетного расположения вокруг оси Z-Z не более 20 мин для обеспечения легкой сборки, поскольку эти поверхности должны вставляться в соответствующие гнезда. Влияет на перекос подшипника. Обеспечивается выбором схемы базирования и выставлением фрезы на “0” на этапе фрезерования полок.
Допускается уменьшение хорды профиля от расчетного размера с входной кромки до 0.4 мм – это допуск на форму профиля, он определяет жесткость стойки. Это требование должно быть обеспечено на этапе фрезерования входной и выходной кромки закреплением детали в приспособление и выставлением фрезы на “0”.
Термообработка после пайки и приварки заглушки необходима для снятия термических напряжений. Если ее не производить то тонкостенное изделие покоробится. Если такую стойку поставить в ВНА, то произойдет перекос внутреннего кольца ВНА в котором закреплен передний подшипник КНД. Отжиг осуществляется в печи при 630С 2 часа.
Контроль ЛЮМ необходим для обнаружения трещин и их оценке в уже готовой стойке которые могут возникнуть при обработке.
Качественная оценка технологичности.
Изделие “Стойка паяная” собирается из 5и простых деталей соединяемых посредством сварки и пайки. Детали образованы в основном плоскими и цилиндрическими поверхностями.
При сборке реализуются методы селективной сборки и пригонки, что можно рассматривать как недостаток, поскольку исключается возможность механизации сборочных работ. Особенность технологии сборки в том, что после сборки обрабатываются наружные поверхности стойки (профиль, полки, цапфы). Поэтому, во избежание попадания стружки во внутреннюю полость стойки, она заполняется мочевиной, а после окончания обработки мочевину выплавляют. Это является недостатком технологии, поскольку увеличивается число операций при изготовлении стойки. Однако, для такой ответственной отрасли как производство ГТД такая технология является вполне приемлемой.
Количественная оценка.
Поскольку изделие собирается по методу селективной сборки и пригонки, а также учитывая необходимость заполнения внутренней полости мочевиной можно сказать, что трудоемкость и себестоимость изделия высоки. Что касается КИМ, то он на этапе сборки не велик.
Как было выше сказано, основным методом обеспечения точности сборки является метод групповой взаимозаменяемости (селлективная сборка). Применение этого метода объясняется тем, что задача установки диафрагмы в рамку с зазором 0…0.2 мм наиболее рационально решается именно методом селективной сборки и пригонки. В пользу этого метода также выступает небольшое количество соединяемых деталей.
Назначение детали “рамка”, краткое описание:
Рассматриваемая деталь “рамка” является силовым каркасом сборочной единицы.
Сверху и снизу располагаются полки и цапфы, с помощью которых деталь базируется и закрепляется в двигателе. На боковых сторонах рамки имеются канавки в которые вкладываются и припаиваются пластины. Сечение рамки имеет аэродинамически обтекаемый профиль. Изделие работает в условиях вибраций, нагрузок от ротора, аэродинамических нагрузок, перепадов температуры и влажности.
Заготовка имеет габариты: 376х73х30. Материал - титановый слав ВТ-20. Масса заготовки 2.3 кг.
Анализ технических требований на деталь:
Радиус выполняется постоянным по всей длине сопряжений для уменьшения концентрации напряжений в этом месте. Обеспечивается на этапе полирования вручную и контролируется по шаблону.
Смещение сечения профиля от расчетного расположения параллельно осям Х и Y не более 0.2 мм – для сохранения формы стойки. Обеспечивается выверкой приспособления, точной установки детали в приспособление и фрезы на “0” на этапе фрезерования рамки. Контролируется по шаблону.
Разворот сечения профиля от расчетного расположения вокруг оси Z-Z не более 30 мин. для сохранения аэродинамического профиля стойки. Обеспечивается выверкой приспособления, точной установки детали в приспособление и фрезы на “0” на этапе фрезерования рамки. Контролируется по шаблону.
Допускается плавное отклонение профиля от расчетного в тело не более 0.2 мм на сторону иначе конструкция будет ослаблена. Обеспечивается выверкой приспособления, точной установки детали в приспособление и фрезы на “0” на этапе фрезерования рамки. Контролируется по шаблону.
Контроль смещения пазов К, К2 относительно оси Х при их прожигании позволяет избежать ослабления рамки и её разрыва при эксплуатации.
Термообработка после пайки необходима для снятия внутренних напряжений после штамповки. Иначе тонкостенная деталь покоробится и будет непригодна для сборки и установки в компрессор.