Разработка панелей хвостовой части стабилизатора регионального пассажирского самолета
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?нструктивные решения панелей представлены на рисунке 4.1. Панели имеют небольшую одинарную кривизну, их габариты, в среднем, составляют 500x1000 мм толщины заполнителя 20 мм, обшивок в регулярной зоне 0,6-0,7 мм, фланцев панелей 2,7 мм. Панели крепятся к металлическому каркасу оперения винтами и с помощью шомпольных петель.
Типовая сотовая панель выполнена из углеленты ЭЛУР-ПА и связующего ЭДТ-69Н сотового заполнителя ПСП-1-2,5-48, заполненного по контуру пенопластом ЭТ-P1. Обшивки отверждаются предварительно, склейка обшивок, сот и мокрых накладок по периметру панелей производится на пленочном клее ВК-41.
Трубчатая панель состоит из обшивок, армированных углелентой УОЛ-300-1А, трубчатого заполнителя сечением 20x20 мм, намотанного одним слоем, углеленты ЭЛУР-ПА и накладок из ткани УТ-900-2,5А, устанавливаемых только по одной стороне панели. Углеволокнистые материалы также пропитываются связующим ЭДТ-69Н. Обшивки и заполнитель панели прессуются одновременно с применением комплекта оправок из силиконовой резины марки ИРП-1338, которые удаляются в одну сторону. Открытый торец панели заделывается пенопластом марки ЭТ-Р1 и оклеивается углетканью на клее холодного отверждения. В стенках трубчатого заполнителя выполняются дренажные отверстия, позволяющие вентилировать внутренний объем панели.
Оценка эффективности применения трехслойных панелей трубчатой и сотовой конструкции из углепластиков по критерию масса-стоимось состоит из определения следующих составляющих:
-масса панелей;
-стоимость основных материалов;
стоимость вспомогательных материалов (плёнки, жгуты, дренажная ткань и т.д.);
использование оснащения (многоразового);
-стоимости панелей из КМ.
Рисунок 3.2 - Конструкция типовой трубчатой и сотовой панелей.
Учитывая сужение панелей по размаху киля и стабилизатора, оси трубок заполнителя располагаются поперек их размаха. Это выгодно с точки зрения жесткости панелей и позволяет на одном комплекте резиновых оправок изготовить большинство типовых конструкций. Расчетная масса типовых панелей определена по чертежам и приведена в таблице 3.1.
Удельная масса панели:
M=Mп*Sп,
где Mп - масса панели кг;
Sп - площадь панели, м2.
Таблица 3.1 - Расчетная масса типовых трубчатых и сотовых панелей
Элементы панелиПлощадь, м2Масса, кгМасса удельная, кг/ м2трубчатойсотовойтрубчатойсотовойОбшивки, накладки2,9503,643Заполнитель0,650,3840,5200,590,8Итого:0,753,3344,1634,635,78
Следовательно, снижение массы типовой трехслойной панели площадью 0,72м2 составляет:
- панели целиком - 0,829кг или 20%;
- заполнителя панели - 0,136кг или 26%.
Расчетные массы всех панелей киля и стабилизатора общей площадью 8,57 м2 приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 - Расчетная масса трубчатых и сотовых панелей оперения
Характеристика панелейКильСтабилизатор1Общая площадь, м24,254,322Масса панелей трубчатых, кг Удельная масса, кг/ м218,105 4,2621,816 5,053Масса панелей сотовых, кг Удельная масса, кг/ м221,675 5,1026,18 6,064Расчетное снижение массы, кг3,574,365Снижение массы оперения, кг7,933
Необходимо отметить, что масса 1 м2 панелей стабилизатора больше, чем киля, т.к. нагрузки на них в 1,2 раза выше. Кроме того, панели верхние стабилизатора имеют молниезащиту.
Рассматривая вопросы стоимости, следует отметить, что трудоемкость изготовления панелей, стоимость формообразующего оснащения, энергозатраты в сотовом и трубчатом вариантах конструкций можно считать примерно одинаковыми, хотя сотовые панели требуют более тонкой, тщательной технологии.
Основным отличием панелей является стоимость конструкционных материалов, включая стоимость оправок из силиконовой резины для формообразования трубчатого заполнителя и вспомогательных материалов:
Стоимость материала:
-углелента УОЛ-300-1А = 58 долл. США/кг;
-связующее ЭДТ-69Н (приведено в таблице 3.3).
Таблица 3.3 - Стоимость материалов связующего ЭДТ-69Н
Связующее: - смола эпоксидная - компаунд - смола бром эпоксидная - отвердитель - спирт этиловый ректифицированный ацетонЭДТ-69Н:74грн/кг (сухое)ЭТФ КДА УП-631У 9 Ч80-00 грн. 28-00 грн. 68-50 грн. 18-00 грн. 26-00 грн. 6-50 грн.
Стоимость вспомогательных материалов, состоит из:
-стеклоткани для дренажа Т-13 = 1.10 долл. США/м2;
-плёнки для вакуумных мешков Airtech = 2.00 долл. США/ м2;
ленты герметизирующей ГЕРЛЕН-УТ = 1.10 долл. США/м2.
Расчетная стоимость материалов заполнителя составит:
Сз=Рз*С,
где Сз - стоимость заполнителя с учетом КИМ, долл. США/м2;
Рз - расход заполнителя с учетом КИМ, м2;
С - стоимость заполнителя без учета КИМ, доллар США/м2.
Коэффициент использования материала (КИМ) принят равным 1.1.
В таблице 3.4 приведены данные о цене, расходе и стоимости материалов заполнителей для изготовления 1 м2 панелей.
Таблица 3.4 - Расчетная стоимость 1м2 материалов заполнителей трехслойных панелей
МатериалыЦенаРасход на 1м2*Стоимость, долл. США/м2*1Соты ПСП-1-2,5-48 толщиной 20 мм90 долл. США/м21,1 м2992Пенопласт ЭТ-Р122 долл. США/кг0,5 кг113Клей ВК-4113 долл. США/ м22,2 м228,64Углепластик 101 долл. США/кг1,0 кг1015Резина ИРП-1338, оправки24 долл. США/кг 29 кг696 6Резина Эластосил оправки10 долл. США/кг 29 кг290 7Материал сотовой панели90 долл. США/м21,1 м2998Материал трубчатой панели с оправками: - из ПРП1318 - из Эластосил- 945 500
* Расход материалов с учетом отходов порядка 10-20%.
Зависимость стоимости 1м2 заполнителя от кратности использования резиновых оправок:
Y=(Cопр+Сз)/К,
где Сз - стоимость заполнителя, долл. США/м2;
?/p>