Быстрый поиск

Дипломная работа: Контрольный блок разводки

Проводим расчет на разрыв болта под действием ударной нагрузки 700 ед. длительностью 0,6 мс, действующей в осевом направлении. После удара нагрузка представляет из себя затухающие синусоидальные колебания с периодом 1,2 мс и амплитудой 700 ед. в первом полупериоде, в котором нагрузка является максимальной, и поэтому именно для этого случая будем проводить расчет. Схема нагружения болта представлена на рисунке 6.2:

Рисунок 6.2.

кН.

Н.

На один болт будет приходиться Н.

Н.

МПа.

Так как нагрузка ударная, то необходимо ввести ударный коэффициент равный 1,75. Тогда:

МПа

189 < 736, значит, при действии ударной нагрузки разрыва болта не произойдет.

3. Расчет на срез резьбы.

Для реализации расчета сначала необходимо рассчитать напряжение в витках резьбы болта и гайки, а затем сравнить их с пределом текучести. Для болта напряжение в витках резьбы рассчитывается по формуле (6.18), для гайки – (6.19):

(6.18)

(6.19)

где: – напряжение от внешней нагрузки на один болт;

d1 – средний диаметр резьбы, d1 = 7,19 мм;

k0 = k1 = 0,87 – коэффициент полноты резьбы;

l2 – длина резьбовой части;

kT – коэффициент, учитывающий характер изменения деформации витков по высоте гайки, выбираемый в зависимости от отношения по таблице 6.1 (где – предел прочности материала болта; – предел прочности материала гайки).

Таблица 6.1.

	Шаг резьбы	kT
Свыше 1,3	Крупный и первый мелкий	0,7…0,75
Свыше 1,3	Второй и более мелкий	0,65…0,7
Менее 1,3	Для всех шагов	0,55…0,6

МПа;

следовательно, согласно таблице 6.1 kT = 0,55.

Возникающие напряжения и будут одинаковыми, однако в связи с тем, что материалы болта и гайки (ответной детали) разные, расчет проведем для болта, т.к. .

МПа;

11,4 МПа < 736 МПа, следовательно, срыва резьбы не произойдет.

Таким образом, при действии полной статической нагрузки 175g, динамической нагрузки 700g, разрыва болта и среза его резьбы не произойдет, то есть выбранный болт удовлетворяет требованиям условий эксплуатации КБР по рабочей температуре и стойкости к воздействию линейного ускорения.

6. Размерный расчет

Задачей расчета является проверка собираемости корпуса с крышкой по размерам Х1, Х2 и Х3 (рисунки 4, 6, 8).

Данные для расчета приведены в таблице 1. Размеры в мм.

Наименование	Условное обозначение	Номинал	Предельные отклонения
Крышка	А1	4
	А2	3,6	0,36
	А3	148
	А4	156	-1
	В1	79	-0,74
	В2	70
Корпус	Б1	148
	Б2	158	+1
	Г1	83	-0,87
	Г2	70

Таблица 1. – Данные для расчета

Примечание:

Позиционный допуск осей отверстий с размером А2 0,3 мм (α2) (допуск зависимый).

Номинальный размер замыкающего звена (Х) определяется по формуле

где - сумма размеров увеличивающих звеньев;

- сумма размеров уменьшающих звеньев;

i – порядковый номер звена;

m – число уменьшающих звеньев;

n – число увеличивающих звеньев.

Верхнее предельное отклонение размера замыкающего звена (Вх) определяют по формуле

где – сумма верхних предельных отклонений размеров увеличивающих звеньев;

– сумма нижних предельных отклонений размеров уменьшающих звеньев.

Нижнее предельное отклонение размера замыкающего звена (Нх) определяют по формуле

где – сумма нижних предельных отклонений размеров увеличивающих звеньев;

– сумма верхних предельных отклонений размеров уменьшающих звеньев.

1) Условием, обеспечивающим собираемость крышки и корпуса по размеру Х1 является Х1min ≥ 0 (рисунок 4, см. рисунок 5).

Рисунок 4. – Определение размера Х1

Для проведения расчетов необходимо составить схему размерной цепи (см. рисунок 5).

Рисунок 5. – Схема размерной цепи

Запишем общее выражение для нахождения максимального и минимального значения размера замыкающего звена:

(3)

Определяем Х1min, которое будет реализовываться при минимальных значениях увеличивающих звеньев и максимальных значениях уменьшающих. Таким образом

Т.к. размеры 148 и 158+1 для корпуса заданы симметрично, а величина этой симметрии не задана, то по ОСТ В95 2606-90 значения неуказанных допусков симметричности равны 1,20. Величина симметрии будет влиять на значение Х1min. Найдем значение величины симметрии:

а = (1,2+1,2) / 2 = 1,2

Следовательно, Х1min с учетом симметричности размеров 148 и 158+1 будет равен:

Х1min = 0,85 – а = 0,85 – 1,2 = – 0,35 < 0, что не удовлетворяет условию собираемости крышки и корпуса, поэтому зададим значение симметричности размеров 148 и 158+1 равное 0,5. Тогда

Х1min = 0,85 – 0,5 = 0,35 > 0.

Следовательно собираемость крышки и корпуса по размеру Х1 обеспечена.

2) Условием, обеспечивающим собираемость крышки и корпуса по размеру Х2 является Х2min ≥ 0 (рисунок 6, см. рисунок 7).

Рисунок 6. – Определение размера Х2

Для проведения расчетов необходимо составить схему размерной цепи (см. рисунок 7).

Рисунок 7. – Схема размерной цепи

Запишем общее выражение для нахождения максимального и минимального значения размера замыкающего звена:

(4)

Определяем Х2min, которое будет реализовываться при минимальных значениях увеличивающих звеньев и максимальных значениях уменьшающих. Таким образом

Т.к. размеры 148 и 158+1 для корпуса заданы симметрично, а величина этой симметрии не задана, то по ОСТ В95 2606-90 значения неуказанных допусков симметричности равны 1,20. Величина симметрии будет влиять на значение Х2min. Найдем значение величины симметрии:

а = (1,2+1,2) / 2 = 1,2

Следовательно, Х2min с учетом симметричности размеров 148 и 158+1 будет равен:

Х2min = 0,85 – а = 0,85 – 1,2 = – 0,35 < 0, что не удовлетворяет условию собираемости крышки и корпуса, поэтому зададим значение симметричности размеров 148 и 158+1 равное 0,5. Тогда

Х2min = 0,85 – 0,5 = 0,35 > 0.

Следовательно собираемость крышки и корпуса по размеру Х2 обеспечена.

3) Условием, обеспечивающим собираемость крышки и корпуса по размеру Х3 является Х3min ≥ 0 (рисунок 8, см. рисунок 9).

Рисунок 8. – Определение размера Х3

Для проведения расчетов необходимо составить схему размерной цепи (см. рисунок 9).

Рисунок 9. – Схема размерной цепи

Запишем общее выражение для нахождения максимального и минимального значения размера замыкающего звена:

(5)

Определяем Х3min, которое будет реализовываться при минимальных значениях увеличивающих звеньев и максимальных значениях уменьшающих. Таким образом

Т.к. размеры 70 и 83-0,87 для корпуса заданы симметрично, а величина этой симметрии не задана, то по ОСТ В95 2606-90 значения неуказанных допусков симметричности равны 1,00. Величина симметрии будет влиять на значение Х3min. Найдем значение величины симметрии:

а = (1,0+1,0) / 2 = 1,0

Т.к. размеры 70 и 79-0,74 для крышки заданы симметрично, а величина этой симметрии не задана, то по ОСТ В95 2606-90 значения неуказанных допусков симметричности равны 1,00. Величина симметрии будет влиять на значение Х3min. Найдем значение величины симметрии:

b = (1,0+1,0) / 2 = 1,0

Следовательно, Х3min с учетом симметричности размеров 70 и 83-0,87 для корпуса и размеров 70 и 79-0,74 для крышки будет равен:

Х3min = 2,065 – а – b = 2,065 – 1,0 – 1,0 = 0,065 > 0.

Следовательно, собираемость крышки и корпуса по размеру Х3 обеспечена.

Таким образом, в ходе проведения расчета были получены значения зазоров Х1, Х2, Х3 между крышкой и корпусом. Их величины составили следующие значения:

Х1 = 0,35

Х2 = 0,35

Х3 = 0,065.

Полученные значения больше нуля, следовательно, собираемость крышки и корпуса обеспечена.

7. Передняя часть

7.1 Описание

Передняя часть является частью обшивки и предназначена для крепления различных датчиков и аппаратуры.

Передняя часть состоит из шпангоута переднего, оживальной части обшивки, шпангоута заднего и втулки, соединенных между собой аргонно-дуговой сваркой. Шпангоут передний, шпангоут задний и оживальная часть изготовлены из стали 10 ГОСТ 1050-88.

Оживальная часть, с большим ø506h13, меньшим ø406h13, шириной 260-1,55 и толщиной 3мм, является элементом обшивки и воспринимает основную нагрузку. Изготавливается из листа с помощью аргонно-дуговой сварки. Шов зачищается заподлицо с внешней поверхностью. После присоединения шпангоутов, в верхней части (противоположной шву) вырезается отверстие ø110+0,87 под втулку. Втулка крепится посредством аргонно-дуговой сварки. Обтекаемая форма выполнена с учетом аэродинамики ЛА.

Шпангоут передний с внешним ø400-1,55, внутренним ø290+1,3 и шириной 55-0,62 служит для крепления к сферической части, а также для улучшения прочностных характеристик. Помимо этого имеет 6 отверстий М6-7Н, 12 отверстий М4-7Н и 6 групп по 2 отверстия М4-7Н для крепления датчиков. Для герметичного соединения со сферической частью в конструкции шпангоута предусмотрена канавка 5x5мм под уплотнительное кольцо. Имеется конструктивный элемент – проточка шириной 5 мм для центрирования деталей при сварке. В верхней части шпангоута имеется два отверстия: ø8Н8 глубиной 15мм и ø10Н7 длиной 5мм под втулки для центровки и крепления сферической части.

Шпангоут задний с внешним ø506-1,55, внутренним ø476 и шириной 42 мм служит для крепления к цилиндрической части, а также исполняет роль ребра жесткости. Для герметичного крепления предусмотрена канавка 5x7мм под уплотнительное кольцо. Имеется конструктивный элемент проточка шириной 2±0,215 для центрирования детали при сварке.

Втулка ø100-0,87 и шириной служит для крепления отрывного разъема.

7.2 Технологическая часть

7.2.1 Порядок сборки

1) Выполняется сварка оживальной части аргонно-дуговой сваркой. Так как деталь эксплуатируется в тяжелых условиях под действием переменных давления и вибрационных нагрузок, то применяются швы 1-ой группы (табл.).

2) На следующем этапе сборки выполняется сварка шпангоута переднего и шпангоута заднего с оживальной частью. Так как передняя часть эксплуатируется в тяжелых условиях под действием переменных давления и вибрационных нагрузок, то применяются швы 1-ой группы (табл.).

3) После сборки шпангоутов и оживальной части, согласно чертежу вырезают отверстие 100 под втулку. Втулка крепится с помощью аргонно-дуговой сварки. Так как деталь не испытывает переменных нагрузок то целесообразно применять швы 3-ей группы (табл.).

Общие требования

1.1 Группа сварных швов устанавливается в зависимости от вида нагрузки, условий эксплуатации, дополнительных указаний и требований.

Группа швов	Вид нагрузки	Условия эксплуатации	Дополнительные указания и требования
1	Давление, вакуум, вибрация, ударная	Тяжелые	Сварные соединения не должны иметь нахлесток, обратная сторона (корень) шва должна быть доступной для осмотра, подварки и осуществления защиты.
2	Статическая. Давление, вакуум, вибрация, ударная	Нормальные	Сварные соединения, выполненные ручной сваркой вне камер, не должны иметь нахлесток, обратная сторона (корень) шва должна быть доступной для осмотра, подварки и осуществления защиты.
3	Статическая. Давление, вакуум, вибрация, ударная	Нормальные