Разработка панелей хвостовой части стабилизатора регионального пассажирского самолета
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?опр - стоимость оправки, долл. США/м2;
К - кратность использования оправок, раз.
На рисунке 3.2 представлена зависимость стоимости 1м2 трубчатого заполнителя с резиновыми оправками от кратности их использования, в сравнении со стоимостью сотового заполнителя с пенопластом и клеевой пленкой.
Рисунок 3.2 - Зависимость стоимости материалов заполнителей и резиновых оправок от кратности использования оправок:
- - трубки из ЭЛУР-ПА и оправки из ИРП-1338;
- - трубки из ЭЛУР-ПА и оправки из эластосил;
- - соты ПСП-1-2,5-48 и клей ВК-41 (для сравнения).
Применение трубчатого заполнителя из относительно дорогой углеленты ЭЛУР-ПА и оправок из резины ИРП-1338 становится близким по стоимости с материалами сотового заполнителя при 15-20 кратном использовании оправок (что вполне реально). В случае изготовления оправок из более дешевых резин, например, импортной силиконовой резины марки эластосил, экономический эффект достигается после их 10-кратного использования. Этот вывод свидетельствует о необходимости развития работ в области конструкции и технологии изготовления резиновых оправок.
На стоимость панелей большое влияние оказывает также стоимость материалов обшивок.
Зависимость стоимости 1м2 всех материалов заполнителей и обшивок от кратности использования резиновых оправок:
Y=(Cопр+Сз+ Собш)/К,
где Сз - стоимость заполнителя, долл. США/м2;
Сопр - стоимость оправки, долл. США/м2
К - кратность использования оправок, раз;
Собш - стоимость обшивки, долл. США/м2.
Зависимость стоимости всех материалов заполнителей и обшивок 1 м2 панелей от кратности использования оправок показаны на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 - Зависимость стоимости материалов 1м2 трехслойных трубчатых панелей из КМ от кратности использования оправок:
1.- трубчатая панель - обшивки из УОЛ-300-1А, трубки из ЭЛУР-ПА, оправки из резины ИРП-Ш8;
2.- аналогичная панель, оправки из резины эластосил;
3.- сотовая панель - обшивки из ЭЛУР-ПА, соты ПСП-1-2,5- 48 и клей ВК-41 (для сравнения).
На стоимость панелей большое влияние оказывает также стоимость материалов обшивок. В свою очередь эксплуатационная надежность панелей с тонкими обшивками во многом зависит от герметичности обшивок. Углепластики на основе тонких лент ЭЛУР-ПА обладают более плотной герметичной структурой, чем из толстых жгутовых лент УОЛ-300-1А. Поэтому использование обшивок из УОЛ-300-1А в сотовом варианте проблематично, а в трубчатом варианте, снабженном дренажными отверстиями заполнителя, вполне допустимо. При этом следует учитывать, что лента УОЛ-300-1А в 2,75 раза дешевле, чем ЭЛУР-ПА, а механические свойства пластиков на их основе фактически одинаковы.
Как видно из графика на рисунке 4.3, трубчатые панели становятся экономически выгодными при разной стоимости резиновых оправок уже после их 2-3 кратного использования
В таблице 3.5 приведены результаты расчета массы и стоимости обшивок с накладками из УОЛ-300-1А для панелей трубчатых я из ЭЛУР-ПА для панелей сотовых.
Таблица 3.5 - Масса и стоимость материалов обшивок панелей трубчатых и сотовых
Масса и стоимость1 м2 панелейВсех панелей (8,57м2)трубчатыхсотовыхтрубчатыхсотовыхМасса обшивок с накладками из лент, кг, в том числе: - УОЛ-300-1А - ЭЛУР-ПА, - связующего ЭДТ-69Н 2,95 1,77 1,18 3,12 1,87 1,25 25,282 15,1689 10,113 26,738 16,026 10,713Стоимость, долл. США/м:
- УОЛ-300-1А
ЭЛУР-ПА,
связующего ЭДТ-69Н
углепластика обшивок
,5
,15
,1
,3
,14
2708
.3 Анализ полученных результатов
На рисунке 3.4 приведены сравнительные диаграммы массы и стоимости материалов панелей оперения при 10-кратном применении оправок.
При К=10 раз:
Стоимость и масса 1 м2 трубчатой и сотовой панелей соответственно:
Cтр=310 долл. США/мМтр=4.63 кг
Cсот=500 долл. США/мМсот=5.78 кг
Стр=Sоп*Стр1,
где Стр - стоимость трубчатой панели, долл. США/м;
Стр1 - стоимость 1 м2 трубчатой панели, долл. США/м;
Sоп - площадь оперения м2 ;
Ссот=Sоп*Ссот1,
где Ссот - стоимость сотовой панели, долл. США/м;
Ссот1 - стоимость 1 м2 сотовой панели, долл. США/м;
Sоп - площадь оперения м2;
Mтр1= Мтр*Sоп,
где Мтр1 - масса трубчатой панели, кг;
Мтр - масса 1 м2 трубчатой панели, кг;
Mсот1= Мсот* Sоп,
где Мсот1 - масса сотовой панели, кг;
Мсот - масса 1 м2 сотовой панели, кг;
В этом случае при изготовлении всех панелей оперения самолета Ан-148 возможно достижение экономии стоимости материалов порядка 1500-2000 долл. США, а при 15-кратном использовании оправок порядка 1900-2200 долл. США.
Для более быстрого достижения указанного экономического эффекта изготовление трубчатых панелей необходимо производить меньшим количеством оправок и тогда он может быть обеспечен на второй-третьей, а не на 10-15-ой машине.
Рисунок 3.4 - Диаграммы массы сотвых и трубчатых панелей оперения и стоимости материалов при 10 кратном использовании оправок
Существенное увеличение экономического эфекта следует ожидать от сниженя массы панелей. По предварительным данным он составит не менее 4000 долл. США на один самолет в год.
Поскольку практика эксплуатации сотовых конструкций свидетельствует о появлении значительных по площади отслоений обшивок от сот уже в первые 5-10 лет и необходимости затрат на ремонты, дальнейшую экономию средств можно ожидать о