После сборки агрегата перенесение расположения реперных точек на его поверхность производится либо в стапеле - носителе БСК агрегата, либо с помощью оптических средств (ЛЦИС) с предварительной материализацией БСК агрегата. При этом после выполнения силового замыкания агрегат высвобождается от базовых и фиксирующих элементов стапеля, так, например, поднимается верхняя стапельная плита. Эта операция необходима для перераспределения сборочных напряжений в конструкции, в результате которого происходит ее деформация. Только после этого на поверхность агрегата осуществляется нанесение реперных точек.

Второй способ нанесения реперных точек (с помощью ЛЦИС) применяется реже, в основном для крупногабаритных ЛА. Основная проблема этого способа заключается в сложности материализации БСК непосредственно на изделии, минуя стапель.

Реализация технологического процесса нивелировки осуществляется после окончательной сборки агрегатов самолёта. При этом взаимное расположение агрегатов и частей ЛА определяется путем измерения взаимного расположения реперных точек. Осуществляется процесс материализации БСК агрегатов.

Координаты реперных точек определяются следующими способами:

в жестком нивелировочном стенде;

с помощью теодолита и линейки;

бесконтактными информационно-измерительными системами.

Результаты нивелировки заносят в нивелировочный паспорт. Нивелировочная схема содержит таблицы, в которых указаны относительные координаты всех реперных точек. Координаты реперных точек определяют на основании геометрических расчетов, проектируя точки на горизонтальную и вертикальную плоскости, полученные размеры уточняют, и с учетом массы и жесткости конструкции агрегатов самолета реперные точки наносят на поверхность агрегата по фиксаторам реперных точек в стапелях при агрегатной сборке. Реперные точки выполняют в виде кернов или отверстий с резьбой и маркируют красными кругами диаметром 30 мм.

Нивелировка в жестком нивелировочном стенде

Использование таких стендов позволяет обеспечивать высокую точность определения нивелировочных параметров агрегатов ЛА (рисунок 2.5).

самолет сборка консоль



Рисунок 2.5 - Схема жесткого нивелировочного стенда: 1 - ЛА; 2 - ложементы; 3, 4, 5, 6 - индикаторные приборы; 7 - основание

Измерения взаимного расположения реперных точек осуществляется при помощи специальных индикаторов, обычно часового типа, устанавливаемых на пинолях стенда. Индикаторы настраиваются таким образом, чтобы их показания фиксировали отклонения положения точек от их номинального значения.

Достоинство способа:

достаточно высокая точность измерения координат точек (погрешность измерения до 0,1 мм);

относительно невысокая трудоемкость проведения контрольных операций.

Недостатки:

необходимость проектирования стенда для каждого нового изделия;

практически не применим для нивелировки крупногабаритных изделий.

Нивелировка с помощью теодолита и линейки

Сначала агрегат или изделие по нескольким реперным точкам устанавливают “в горизонт” (рисунок 2.6). Это означает совмещение плоскости строительной горизонтали самолёта с плоскостью горизонта. Последняя определяется линиями визирования оптических средств (нивелиров, теодолитов).

Измерения координат точек осуществляют с помощью обычной линейки, нулевое положение которой совмещают с реперной точкой. Для чего на линейке предусмотрен репер. Предварительно линейку устанавливают вертикально по отвесу. Затем нивелиром или теодолитом засекают на линейке точку ее пересечения с плоскостью горизонта.

Достоинства этого метода в том, что он применим практически для любых изделий без ограничений их габаритов.

Недостатки метода:

погрешность определения координат точек как минимум в 2 раза выше, чем при нивелировке в жестком нивелировочном стенде. Она складывается из погрешности совмещения репера с реперной точкой, погрешности вертикализации линейки, погрешности измерения координат, а также погрешности установки изделия “в горизонт”;

необходимость вспомогательного оборудования - строительных лесов и площадок для обеспечения возможности доступа рабочих к реперным точкам.

Рисунок 2.6 - Нивелировка ЛА с помощью теодолита и линейки: 1 - ЛА; 2, 3 - подъемники; 4 - теодолит; 5, 6 - реперные точки

Нивелировка бесконтактными информационно-измерительными системами.

Бесконтактным методом измерения называется такой метод измерения, при котором чувствительный элемент средства измерения не приводится в контакт с объектом измерения. Бесконтактные измерения основаны на использовании бесконтактных информационно-измерительных систем, реализующих принципы триангуляции (или ректангуляции) и тахеометрии. Информационно-измерительная система - это совокупность средств измерений и ЭВМ с необходимым программным обеспечением, служащим для обработки результатов измерений.

Принцип триангуляции заключается в определения координат точки путем измерения ее углового расположения из двух или более точек, расстояние между которыми известно. Ректангуляция есть разновидность триангуляции на плоскости. Вычисление координат точек осуществляется с использованием теорем синусов и косинусов.

Если двумя оптическими приборами (теодолитами) визировать на одну и ту же точку А, то, зная расстояние между точками С и В, в которых находятся приборы, по теореме синусов нетрудно вычислить координаты точки А (рисунок 2.7).

При использовании теодолитов, оснащенных цифровыми преобразователями значений углов поворота, возможно подключение ПЭВМ, осуществляющей вычисление координат точек. При этом расстояние можно определить, визируя теодолитами концы произвольно установленного эталона линейного размера.

Рисунок 2.7 - Метод ректангуляции

Достоинства:

высокая точность измерения координат реперных точек (погрешность измерения до 0,01 мм)

отсутствие громоздкого вспомогательного оборудования

простота и надежность измерений.

Недостатки:

высокая стоимость оборудования;

необходимость расположения точек визирования в зоне видимости оптических приборов.

Ярким примером нивелировки «бесконтактными информационно-измерительными системами» является освоенная и используемая на КнААПО координатно-измерительная машина - лазерный трекер "Leica".

Лазерный трекер относится к мобильным координатно-измерительным машинам.

Его назначение измерение и анализ геометрических параметров (координат, отклонений формы и расположения поверхностей). Принцип работы заключается в определении трехмерных координат центра отражателя (рефлектора), устанавливаемого на контролируемые точки объекта.

Максимальная дистанция измерения 40 м. ( В состав координатно измерительной машины входит модуль датчика, контроллер и ноутбук, которые располагаются на транспортно - установочном устройстве. Лазерный луч, посылаемый трекером, автоматически отслеживает положение отражателя с погрешностью ±0.1 на 10 м.

Координаты точек (центра отражателя) отображаются на мониторе компьютера. Базовое программное обеспечение управляет сбором, анализом данных и работой измерительной машины ( рисунок 2.8 ).



1

Рисунок 2.8 - Лазерный трекер "Leica LTD600"

В процессе разработки и внедрения технологического процесса использования трекера освоены все его функции, создан ряд приспособлений, адаптирована конструкция оснастки", разработана методика фиксирования образца и его контроля.

На представленной схеме технологические операции выполняются в следующей последовательности:

- образец фиксируется на специальной базовой плите;

- определяются координаты этих отверстий в системе координат трекера (Хт, Yt, Zt);

- на основе измеренных точек создается система координат стапеля (Хст, Yct, Zct);

- в этой системе координат осуществляется измерение положения остальных узлов в пространстве, а так же установка новых.

Применение координатно-измерительной машины "Leica" позволяет увеличить полноту и объем получаемой информации о геометрических параметрах контролируемого объекта.

2.5 Разработка технологии внестапельной сборки ОЧК

Варианты технологических процессов (ТП):

Директивный ТП (ДТП) - перечень и последовательность операций, разработанная ОКБ и в обязательном порядке принятая серийным заводом-изготовителем.

В ДТП указываются операции, применяемое оборудование и инструмент.

Укрупненный ТП (УТП) - перечень операций, применяемого оборудования, инструмента, условия труда, разряд рабочего, трудоемкость.

Разрабатывается в серийном конструкторском бюро (СКБ) завода изготовителя.

Рабочий ТП (РТП) - составляется на заводе-изготовителе в тех. бюро цехов. Содержит перечень операций, применяемое оборудование, инструмент, но кроме этого содержит сведения о количестве заклепок, болтов и других крепежных элементов, поставляемых на сборку с обязательным указанием диаметра, длины болта, материала заклепки, метод обработки.

Монтировать разрешается только детали и агрегаты, параметры которых соответствуют требованиям чертежа и техническим условиям на их изготовление и сборку.

Все сверлильные работы для крепления элементов системы управления должны быть выполнены перед прокладкой тяг, так как наличие стружки может привести к заклиниванию тяг в направляющих.

Независимо от условий монтажа детали системы управления (краны, насосы, цилиндры, колонки, педали, кронштейны и качалки) должны подаваться из механосборочных и других цехов с окончательно обработанными поверхностями и отверстиями.

Технические требования на поставку агрегатов и деталей на внестапельную сборку:

Детали:

- обработаны в окончательные размеры;

Предкрылок:

- Изготавливать согласно ЭМ в соответствии с перечнем на изделие, установлена тех.защита, уплотнения;

- Требования к внешним обводам и качеству внешней поверхности согласно действующей инструкции;

- Контроль массы деталей и сборок проводить в соответствии с действующей инструкцией;

- Болты крепления рельсов с силовыми диафрагмами предкрылка не зашплинтованы.

Элерон:

- Изготавливать согласно ЭМ в соответствии с перечнем на изделие, установлена тех.защита;

- Требования к внешним обводам и качеству внешней поверхности согласно действующей инструкции;

- Контроль массы деталей и сборок проводить в соответствии с действующей инструкцией;

- При изготовлении элерона обеспечить условия взаимозаменяемости по следующим параметрам (по внешним обводам; по осям вращения навески и привода; по положению точек навески и привода; по обрезу - обрез окончательный);

- На элероне должны быть установлены серьги и перемычки металлизации;

- Окраску внешней поверхности элерона произвести предварительно в один слой (Окончательно окрашивается в составе всего самолета).

Интерцептор:

- Изготавливать согласно ЭМ в соответствии с перечнем на изделие, установлена тех.защита;

- Требования к внешним обводам и качеству внешней поверхности согласно действующей инструкции;

- Контроль массы деталей и сборок проводить в соответствии с действующей инструкцией;

- При изготовлении интерцептора обеспечить условия взаимозаменяемости по следующим параметрам (по внешним обводам; по эквидистантным поверхностям с внешним закрылком; по осям вращения узлов навески и привода; по расположению точек навески и привода; по обрезу - обрез окончательный);

- На интерцепторе должны быть установлены серьги по кронштейнам крепления;

- Окраску внешней поверхности интерцептора эмалью ЭП-140 произвести согласно схеме.

Воздушный тормоз:

- Изготавливать согласно ЭМ в соответствии с перечнем на изделие, установлена тех.защита;

- Требования к внешним обводам и качеству внешней поверхности согласно действующей инструкции;

- Контроль массы деталей и сборок проводить в соответствии с действующей инструкцией;

- При изготовлении воздушного тормоза обеспечить условия взаимозаменяемости по следующим параметрам (по внешним обводам; по эквидистантным поверхностям с внутренним закрылком; по осям вращения узлов навески и привода; по расположению точек навески и привода; по обрезу - обрез окончательный);

- На интерцепторе должны быть установлены серьги по кронштейнам навески;

- Окраску внешней поверхности воздушного тормоза эмалью ЭП-140 произвести по схеме предварительно в один слой (окончательно окрашивается воздушный тормоз в составе всего самолета).

Закрылки внешний и внутренний:

- Изготавливать согласно ЭМ в соответствии с перечнем на изделие, установлена тех.защита;

- Требования к внешним обводам и качеству внешней поверхности согласно действующей инструкции;

- Контроль массы деталей и сборок проводить в соответствии с действующей инструкцией;

- На внешнем закрылке должны быть установлены кронштейны навески;

- Обеспечить условия взаимозаменяемости по следующим параметрам (по внешним обводам; по положению точек навески по обрезу - обрез окончательный);

- Окраску внешней поверхности согласно КД.

На внестапельном участке выполняют работы, которые не требуют базирования элементов с помощью оснастки. Например, монтаж трубопровода, поверхностная герметизация, установка дополнительных уголков и профилей, установка кронштейнов крепления элементов оборудования, механизацией, навеска и регулировка механизации, монтаж систем крыла, а также контроль и сдача.

Порядок внестапельной сборки ОЧК самолета RRJ производится в следующем порядке:

Кессон после завершения стапельных работ, вынимается из стапеля, предварительно производится расфиксация, с помощью кран-балки устанавливается на ложементы стенда, выравнивается, фиксируется по бортовой нервюре и выставляется в полётное положение.

При монтаже трансмиссии акцентируется особое внимание на углы перелома валов трансмиссии на карданах. Максимально допустимый угол перелома не более 4°.

Обязательно осуществляется проверка величин зазоров подвижных частей трансмиссии с неподвижными элементами каркаса они не должны быть менее 8 миллиметров. А также проверка величин зазоров выступания шлицов вилки карданов относительно корпусов опор, редукторов, винтовых механизмов, тормоза трансмиссии - они должны соответствовать размеру 11,5 мм 4 мм. При сборке шлицевые соединения карданов смазываются слоем смазки «Эра» (ВНИИНП-286М), после монтажа и регулировке управления смазка зашприцовывается во все пресмасленки, все соединения и узлы контрятся.

В приложении А представлен технологический процесс внестапельной сборки ОЧК.

3. Разработка конструкции приспособления

3.1 Общие сведения и понятия проектирования технологической оснастки

Самолет как объект производства с его сложными аэродинамическими обводами, большой номенклатурой деталей, малой жесткостью большинства элементов планера поставил вопрос о необходимости применения специального сборочного оснащения, которое бы позволило получить точные размеры и взаимозаменяемость готового изделия.

Все сборочное оснащение делится на две группы: сборочная (или технологическая) и контрольная оснастка.

Назначение технологической оснастки состоит в следующем:

- Обеспечить определенное взаимное положения собираемых деталей, фиксацию элементов и положения инструмента при сборке.

- Устранить промеры, разметки и пригоночные работы при сборке.

При сборке в сборочном приспособлении (СП) эти операции полностью не устраняются, но дают возможность сократить эти операции, упростить их, механизировать.

- Сократить процесс сборки: уменьшить цикл сборочных работ при одновременном расширении фронта работ, то есть большее количество сборщиков привлечь к сборке.

Сборочное приспособление позволяет:

1. Из нежестких элементов собрать жесткую конструкцию с заданной точностью;

2. Обеспечить взаимозаменяемость сборочной единицы по контуру и по разъемам;

3. Повысить производительность труда.

Сборочные приспособления различают:

- для сборки узлов и панелей;

- для сборки агрегатов и секций.

Первые - характеризуются небольшими размерами, плоской формой.

Вторые - достаточно сложные пространственные сооружения с большими габаритами (стапели).

Классификация сборочной оснастки по конструктивно - технологическим признакам показана на рисунке 3.1

1

Рисунок 3.1 - Классификация технологической оснастки

Сборочные приспособления (СП) узловой сборки и стапеля для мелких агрегатов часто выполняют поворотными, чтобы обеспечить лучший доступ при сборочных работах (например, СП для сборки лонжерона, нервюр, щитков, рулей).

По конструктивному исполнению сборочные приспособления разделяют:

- на неразъемные (сварные и клепаные);

- разъемные (болтовые или винтовые).

Требования к сборочным приспособлениям:

1. Не допускать ошибочной установки собираемых деталей и узлов (рабочий не должен постоянно напрягать внимание, чтобы избежать неправильной установки, «левых» и «правых» деталей или узлов).

2. Обеспечивать быстроту и простоту установки деталей в сборочное положение, их фиксацию;

3. Обеспечить невозможность деформации деталей при воздействии

рабочих инструментов, поскольку это привело бы к остаточным деформациям, трещинам, к потере взаимозаменяемости сборочной единицы.

4. Иметь открытый доступ для сборочных работ, что сокращает трудоемкость и цикл сборки.

5. Отличаться конструктивной простотой, тогда снижается стоимость и время изготовления сборочного приспособления.

6. Иметь минимальное количество съемных деталей, которые влияют на точность сборочной единицы.

7. Быть изготовленными по возможности из нормализованных частей, тогда снижается стоимость оснастки, и сокращаются сроки изготовления ее.

8. Быть проще в монтаже и проверке точности монтажа.

Эти требования сокращают сроки подготовки производства, удешевляет эксплуатацию и способствует обеспечению взаимозаменяемости изделия.

Первым наиболее ответственным моментом в проектировании СП является выбор опорных и фиксирующих поверхностей. При этом необходимо соблюдать три основные принципа:

единство баз (конструктивной и технологической);

совпадение баз (выбор сборочных баз в качестве установочных);

постоянство баз (сохранение одной и той же базы для нескольких операций или стадий сборки).

Установочная база - это совокупность поверхностей, линий или точек базовых элементов, сопрягаемых с базируемым элементом.

Различают теоретическую и реальную сборочную базу.

Теоретическая сборочная база (ТСБ) - совокупность поверхностей, линий или точек, относительно которых на чертеже или плазе определяется положение базируемого элемента изделия.

Например, ТСБ будет базовая система координат и непосредственно сопрягаемые с базируемым элементом поверхности, линии или точки базовых элементов изделия (например, теоретической сборочной базой верхнего пояса лонжерона будет плоскость корневой нервюры, плоскость лонжерона крыла, поверхность стенки). ТСБ увязывает положение элементов на чертеже.

Реальная сборочная база (РСБ) - это совокупность базовых поверхностей элементов конструкции собираемого изделия или сборочного приспособления, за счет которого достигается определенность базирования.

Принцип единства баз реализуется редко, так как конструкторские базы - это нереальные базы (оси и плоскости симметрии, строительные горизонтали, хорды, линии тяги винта и т.п.).

В индивидуальном производстве, когда можно допустить подгонку, на изделие наносят риски, соответствующие осям симметрии или строительной горизонтали, и установку элементов ведут относительно этих рисок. Стапель получается простым, но много времени требуется для подгонки и доводки деталей, разметки для установки элементов.

В серийном производстве принцип единства баз реализуется применением независимого метода.

Соблюдение принципа совпадения баз при сборке практически всегда считается обязательным. Поэтому все стыковые точки, которые должны определять положение детали в изделии (сборочные базы), обязательно выбираются и в качестве установочных (реальных) баз.

Обязательным при сборке является и принцип постоянства баз. Он обеспечивается тем, что стапели для окончательной сборки агрегатов имеют в своей основе мощную плиту для крепления стыковых узлов, сделанную с одного и того же контурного шаблона по его электронной модели.

Для проектирования сборочного приспособления необходимы следующие технические условия:

- Чертежи собираемого изделия и входящих в них подсборок;

- Технические требования (ТТ) к сборочной единицы и подсборок;

- Схемы технологического процесса сборки сборочной единицы;

- Программа выпуска;

- Технические условия (ТУ) на проектирование сборочного приспособления;

- Альбом чертежей стандартных деталей и узлов, типовых компоновок сборочного приспособления.

Чертежи собираемого узла - это основной документ для проектирования СП. Изучая чертежи, обращают особое внимание на возможность членения сборочной единицы, точность размеров.

Из технических требований к деталям и узлу в целом составляют перечень условий, которые необходимо учесть при проектировании СП.

Из схем сборок и технологического процесса сборки определяют:

номенклатуру и вид поставляемых деталей;

последовательность установки и фиксации деталей в СП;

номенклатуру применяемого оборудования и инструмента;

- средства механизации процесса сборки;

- трудоемкость и цикл операций сборки в целом.

Технические условия на проектирование СП разрабатываются технологами на основании чертежей и технологического процесса сборки и должны определять:

назначение СП и перечень всех входящих в сборку подсборок в порядке технологической последовательности сборки;

основные сборочные базы, фиксируемые элементы собираемого изделия;

требуемую точность сборки, которую необходимо обеспечить в СП;

сопрягаемые элементы собираемого изделия;

положение собираемого изделия;

порядок закладки подсборок в сборочное приспособление, направление и средства выемки изделия из СП;

средства обеспечения увязки сборочной оснастки;

технические средства монтажа и контроля сборочного приспособления;

средства механизации, применяемые при сборке (подъем рубильников, сверление отверстий, зенкование гнезд, тип клепки, сварки, механизация при выемке и закладке изделия);

условия поставки деталей в СП и условия на готовое изделий,

номенклатуру вспомогательных систем;

средства обеспечения нормальных условий работы и техника безопасности при работе в СП

По программе выпуска изделия определяют тип сборочного приспособления по универсальности.

По альбомам стандартных и унифицированных деталей и узлов находят необходимые, которые надо применить при проектировании конкретного СП.

Сборочные приспособления классифицируются по различным признакам: назначению, универсальности, схемам каркаса, способам базирования.

Стапель сборки является специальным приспособлением, которое целесообразно проектировать и использовать при серийном и крупносерийном производстве.

Разрабатываемое приспособление предназначено для сборки одной сборочной единицы - консоль крыла самолета RRJ.

Конструкция сборочного приспособления включает пять систем элементов: 1 - базовую - фиксирующую БЭС, 2 - несущую (каркасную) НЭС, 3 - установочную УЭС, 4 - зажимную, стопорную ЗСЭС,

5 - вспомогательную ВЭС

Базовые элементы системы (БЭС) определяют взаимное расположение элементов относительно конструктивных осей изделия. Фиксирующие элементы монтируются с помощью инструментального стенда, плаз - кондуктора.

Изготовление элементов БЭС, их увязка, совместное разделывание отверстий требуют высокой точности, так как именно положение этих элементов определяют точность и взаимозаменяемость готового изделия.

Для точного монтажа базовых элементов в сборочном приспособлении применяют: лазерные приборы, оптические приборы, плаз - кондукторы (ПК), инструментальные стенды (ИС).

Несущие элементы системы образуют каркас сборочного приспособления и связывают все его системы в единое целое.

От степени жесткости каркаса зависят точность и постоянство положения всех узлов (приспособления и изделия).

Каркас должен быть мощным, жестким, способным поглощать все случайные удары, неизбежные при сборке.

Элементы каркаса не сопрягаются с собираемыми деталями изделия, что обеспечивает независимость конструкции каркаса от изделия. К каркасу не предъявляют строгих требований к точности размеров. Эти условия создают основу для унификации и стандартизации элементов каркаса.

Посадочные места для этих элементов выполняются с достаточной степенью точности, а монтаж УЭС проводится с применением инструментального стенда, оптических и лазерных систем.

Зажимные элементы служат для поджатия элементов сборочной единицы к базовым элементам сборочного приспособления (пружинные фиксаторы); стопорные элементы - для фиксации их положения и соединения (фиксаторы, шпильки, болты).

Вспомогательные системы сборочного приспособления предназначены для создания нормальных условий работы в сборочном приспособлении и повышения производительности труда.

К вспомогательной оснастке относятся:

элементы обслуживания и хранения - рабочие площадки, помосты, лестницы, стремянки, стеллажи;

элементы энергоснабжения - электропроводка;

система подъема и перемещения элементов приспособления

(тросовая навеска рубильников).

Элементы вспомогательной системы в основном стандартизованы, что позволяет быстро их монтировать и демонтировать.

3.2 Структура стенда для внестапельных работ на ОЧК

В разрабатываемом дипломном проекте окончательно проработано приспособление для выполнения внестапельных работ на ОЧК.

Назначение стенда - обеспечение увязки разъёма кессона с элементами шассийной зоны, проведение внестапельных работ, навеска и отработка агрегатов механизации, нивелировка ОЧК.

Приспособление имеет горизонтальное компоновку, ОЧК в стенде располагается в горизонтальном (полётном) положении

Конструкция стенда (рисунок 3.2, 3.3) включает пять систем элементов: (несущую; базовую; установочную; зажимную; вспомогательную)

Несущие элементы системы образуют каркас стапеля и обеспечивают жёсткость конструкции и неизменность положения сборочных баз.

Несущие элементы рассматриваемого стенда включают:

- каркасы и их элементы (колонны, стойки, балки и т.д.);

- фундаментные плиты, основания, кронштейны соединительные и опорные и т.п. В состав данного стенда входят четыре несущих опорные системы.

Базовые (фиксирующие) элементы системы определяют взаимное расположение элементов относительно конструктивных осей изделия. Изготовление элементов базовой системы, их увязка с точками узлов навески, совместное разделывание отверстий требует высокой точности, так как именно положение этих элементов определяет, и точность и взаимозаменяемость консоли ОЧК.

Базовым элементом рассматриваемого стенда, обеспечивается выставление крыла в полётное положение, включает:

- ложементы и кондуктора, имитирующие фиксацию по бортовой нервюре ОЧК с центропланом, обеспечивают фиксацию по верхнему и нижнему поясу ОЧК, по поверхности стыка с обшивкой центроплана БО

?5 Н9 а также крепление фитингов по лонжерону 1 и 2 по отверстию ? 5Н9 со стороны центроплана.

- ложементы, имитирующие фиксацию шассийной балки, фиксация которой производится фиксатором по отверстию под опору шасси, увязанным с отверстием в лонжероне 2 под опору, а также направляющей каретки внутреннего закрылка по имитатору навески закрылка 1 с базированием серьги шассийной балки.

- регулируемые ложементы, на которые устанавливается и опирается консоль ОЧК, имеют форму обвода крыла в сечениях по нервюрам 1, 4, 8, 16. Каждый из ложементов имеет три винтовых механизма, которые позволяют настраивать положение ложементов по средствам вращения маховиков.

Установочные элементы стенда являются связующим звеном между базовыми элементами и несущими элементами и служат для установки фиксаторов ложементов, кондукторов (стаканы с вилками, кронштейны, калибры разъемов).

Посадочные места для этих элементов выполняются с достаточной степенью точности, а монтаж установочных элементов проводится с применением инструментального стенда, оптических и лазерных систем.

Зажимные (стопорные) элементы служат для поджатия сборочной единицы к базовым элементам приспособления, стопорные элементы - для фиксации положения и соединения (фиксаторы, шпильки, болты).

Вспомогательные системы стапеля предназначены для создания нормальных условий работы в стапеле и повышения производительности труда. К вспомогательной оснастке относятся:

- элементы обслуживания и хранения - рабочие площадки, помосты,

лестницы, стеллажи;

- элементы энергоснабжения - электропроводка и воздушный трубопровод;

- система подъема элементов стапеля.

Рисунок 3.3 - Стенд для внестапельных работ на ОЧК (средняя опора)

Технические требования к стенду:

1. Требования к программе обеспечения надежности, контролепригодности, эксплуатационной и ремонтной технологичности.

Приспособление должно обеспечивать надежную установку и фиксацию подсборок с последующей проверкой геометрических размеров при помощи оптических средств контроля (ОСК).

2. Требования по эргономике и технической эстетике.

После изготовления, стенд должен быть окрашен, и иметь информацию:

оси и номера шпангоутов;

оси и номера стрингеров;

обрезы обшивок;

о местах расположения фиксируемых узлов.

3. Требования по эксплуатации, удобству технического обслуживания, ремонту и хранению:

- Стенд должен выдерживать не менее 50 циклов сборки без изменения базовых размеров.

- Обеспечить удобные подходы к рабочей зоне.

- Предусмотреть сборно-разборную конструкцию технологического пола для работы внутри отсека.

- Стенд должен иметь ремонтопригодную конструкцию.

- Эксплуатация стенда производится внутри производственного цеха.

4. Требования по транспортабельности.

Стенд при производственной необходимости должен иметь возможность демонтажа и последующего монтажа на другой производственной площади.

5. Требования по безопасности.

Стенд должен отвечать требованиям пожаро- и взрывобезопасности, комфортным условиям эксплуатации, требованиям по ТБ, предъявляемым к сборочной оснастке.

6. Требования по стандартизации и унификации.

При проектировании стенда следует учесть необходимость применения в конструкции стандартных, унифицированных и взаимозаменяемых сборочных единиц и деталей.

7. Требования по технологичности.

При проектировании стенда необходимо учесть условия технологичного изготовления элементов, входящих в его конструкцию.

8. Конструктивные требования:

8.1. Масса и габариты.

Масса и габариты стенда, а также его составных частей не должны превышать значений, указанных в чертеже.

8.2. Установка и монтаж.

Монтаж стенда производится на бетонное основание по установленным маркерам оптическими средствами контроля, согласно утвержденной планировке производственного помещения.

9. Технико-экономические требования.

Проектирование, изготовление и монтаж стенда не должны выходить за рамки заданной стоимости.

10. Требования по видам обеспечения.

При проектировании стенда предусмотреть размещение электроосвещения в рабочих зонах, подвод пневмо- и электросетей для удобства работ.

11. Требования по контролепригодности. Средства, методы и алгоритмы контроля.

На стенде должны быть установлены маркеры для оптического сканирования ОСК. Согласно установленной периодичности проверки (которая должна производиться не реже одного раза в 3 месяца), производится сканирование фиксированных размеров стапеля.

4. Экономический расчет

4.1 Оценка затрат на внестапельную сборку консоли ОЧК

Для сборки консоли ОЧК необходим производственный участок, на котором работают:

Производственный мастер 2 человек

Контрольный работник 1 человек

Сборщик-клёпальщик 5-го разряда 7 человек

Сборщик-клёпальщик 4-го разряда 5 человека

Герметизаторщик 2 человека

Подготовитель 1 человек

Инженер-технолог 1 человек

Такелажник 2 человека

Производственный мастер имеет оклад - 5770 рублей.

Контрольный работник имеет повременную оплату труда с тарифной ставкой - 20 рублей 30 копеек в час.

Сборщик-клёпальщик имеет сдельную оплату труда, при этом тарифная ставка распределяется следующим образом:

4-ый разряд - 21 рублей 77 копеек в час;

5-ый разряд - 24 рублей 86 копеек в час.

Герметчик имеет повременную оплату труда с тарифной ставкой - 21 рублей 77 копеек в час.

Подготовитель имеет повременную оплату труда с тарифной ставкой - 19 рублей 78 копеек в час.

Инженер-технолог имеет оклад - 5000 рублей.

Такелажник имеет повременную оплату труда с тарифной ставкой - 17 рублей 99 копеек в час.

На сборку консоли ОЧК данной группой людей потребуется 512 часов или 64 рабочих дней продолжительностью 8 часов.

При сборке консоли ОЧК из данной группы людей 100% участие принимает: производственный мастер, контрольный работник, сборщик-клёпальщик, подготовитель, инженер-технолог.

Герметчик принимает участие при подготовке поверхности и установке деталей и сборок на герметике - это 40% от общего времени сборки.

Такелажник принимает участие при закладке и выемке консоли ОЧК - это 20% от общего времени сборки.

Исходя из этих данных получим, что затраты на заработную плату (с учетом северных надбавок и премиальных) работникам, задействованным при сборке консоли ОЧК составят (таблица 3.1)

Таблица 4.1 - Затраты на заработную плату работников, задействованных при сборке ОЧК

Работник	Сумма затрат на заработную плату за 64 дней сборки
Производственный мастер	35758 рублей 80 копеек
Контрольный работник	20111 рубля 61 копейки
Сборщик-клёпальщик 5-го разряда (7 человек)	216468 рублей 45 копейки
Сборщик-клёпальщик 4-го разряда (5 человека)	173554 рублей 79 копейки
Герметизаторщик (2 человека)	31567 рублей 97 копейки
Подготовитель	19569 рублей 44 копейки
Инженер-технолог	30960 рубля 28 копейки
Такелажник (2 человека)	7129 рублей 22 копеек
Итого	535120 рублей 56 копеек

4.2 Затраты на производственные материалы

Кроме этой составляющей затрат, для сборки консоли ОЧК необходимы затраты на производственные материалы (таблица 4.2)

Таблица 4.2 - Перечень материалов, применяемых для сборки ОЧК

Наименование материала	Используемое количество	Стоимость 1-го килограмма или метра (рублей)	Общая стоимость (рублей)
Бензин “Нефрас”	35 кг	12,14	424,9
Ацетон технический	16 кг	28,98	463,6
Герметик	8 кг	550	4400
Грунт ЭП-0215	1.3 кг	14,5	18,8
Грунт ЭП-076	0,3 кг	85	25,5
Эмаль ЭП-140	0,5 кг	110	55
Вода дисцилированная	0,8 кг	14,5	11,6
Циклогексанон	3 кг	65	195
Паста оксидирующая	0,02 кг	550	11
Шкурка наждачная	0,2 м	96	19,2
Бумага мешочная	2 кг	14,7	29,4
Салфетка перкалевая	8 м	73,8	590,4
Салфетка х/б	5 м	7,6	38
Итого			6282,4

4.3 Затраты на расход электроэнергии

При сборке консоли ОЧК расход энергии составляет 700 кВт в день. При стоимости 1-го кВт 4 рубля, сумма затрат составляет 179200 рублей.

4.4 Затраты на амортизацию оборудования

В дипломном проекте проведена экспертная оценка стоимости приспособления и оборудования.

Для проведения внестапельных работ на ОЧК используется оборудование: пневмодрель, пневмомолоток, пневмоскоба, пневмогайковёрт, наждачный круг.

У каждого сборщика-клёпальщика имеется две пневмодрели, один пневмомолоток и на группу из 10-ти человек две пневмоскобы и два пневмогайковёрта.

Стоимость оборудования, используемого при сборке центроплана, составляет 75525 рубля.

Затраты на амортизацию оборудования составляют 8% от стоимости оборудования и равны 7108 рублей 32 копейки.

4.5 Затраты на амортизацию оснастки

Для проведения внестапельных работ на ОЧК используется стенд.

Проектная стоимость стенда составляет 774024 рубля.

Затраты на амортизацию оснастки составляют 20% от стоимости оснастки и равны 154804 рублей 82 копеек.

Проведённый расчёт показал, что затраты на внестапельную сборку консоли ОЧК составили 1552864 рублей 78 копейки.

5. Экологичность и безопасность проекта

5.1 Анализ потенциальных опасностей и вредностей во время технологического процесса сборки крыла

Производственная среда агрегатно-сборочного цеха самолёто строительного завода в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы» классифицируются:

- повышенным уровнем шума;

- повышенным уровнем вибрации;

- загрязнением воздуха парами герметика;

- наличием электроопасности;

- наличием опасности при перемещении грузов.

Шум является одним из распространённых неблагоприятных факторов условий труда на производстве. Основным его источником является пневмоинструмент. Кроме этого шум создаётся при выходе сжатого воздуха наружу на стыках трубопроводов со шлангами, шлангов с пневмооборудованием и т.д. при работе подъёмно-транспортного оборудования и вытяжных вентиляторов.

Под влиянием интенсивного шума нарушаются функции слухового аппарата, центральной нервной системы, сердечно-сосудистой и других функциональных систем. Работа в условиях сильного шума приводит к снижению производительности труда, росту брака, увеличению вероятности получения травм. Физическое воздействие шума на человека зависит от многих факторов: от уровня звукового давления, его частотного состава, продолжительности действия.

В настоящее время предельно допустимые уровни шума на рабочих местах и основные положения по защите от шума на производстве регламентируются ГОСТ 12.1.003.83.

Таблица 5.1 - Допустимые уровни звукового давления

Вид трудовой деятельности, рабочее место	Уровень звукового давления, дБ	Уровень звука и эквивалентный уровень звука, дБ
	Среднегеометрическая частота октановых полос, Гц
	31	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Выполнение всех видов работ на постоянных рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятий	107	95	87	82	78	75	73	71	69	80

Допустимый уровень шума на рабочем месте - не более 80дБ; в конторско-бытовых помещениях - 60дБ.

Рабочие цеха постоянно испытывают на себе общую и локальную вибрации. Общей вибрации подвергаются машинисты грузоподъёмных кранов. Локальной вибрации подвержены работающие с ручным пневмоинструментом. А если они во время работы опираются ногами или коленями на объект производства, то испытывают ещё большую вибрацию.

Борьба с вибрацией является важной проблемой в настоящий период. Повышенный уровень вибрации вызывает виброболезнь, эффективное лечение которой возможно лишь на начальной стадии. В настоящее время нормы вибрации стандартизированы ГОСТ 12.1.012.90 «ССБТ. Вибрационная безопасность». Исходя из этих требований, разработан ГОСТ 17770-80. Предельно допустимые уровни шума колебательной скорости при работе с пневмоинструментом: среднегеометрическая частота - 16 Гц; уровень колебательной скорости - 120 дБ; колебательная скорость - 3 м/с.

Таблица 5.2 - Нормативные, корректированные по частоте и эквивалентные корректированные значения виброускорения и виброскорости и их логарифмические уровни

Вид вибрации	Категория вибрации по стационарным нормам	Направление действия	Нормативные, корректированные по частоте и эквивалентные корректирование значения
			виброускорения	виброскорости
			м*с-2	дБ	м*с-1*10-2	дБ
1	2	3	4	5	6	7
Локальная	- 1	Хл, Yл, Zл Z0	2,0 0,56	126 115	2,0 1,1	112 107

Мероприятия по оздоровлению воздушной среды также имеют большое значение. Установлена предельно допустимая концентрация паров в воздухе цеха в соответствии с ГОСТ 12.1.005 - 88:

- для керосина - 100 мг/м3;

- для ацетона - 200 мг/м3;

- для герметика - 50 мг/м3.

Человек постоянно находится в процессе теплового равновесия с окружающей средой. Для того чтобы физиологические процессы в его организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна отводиться в окружающую человека среду.

Необходимость учёта основных параметров микроклимата объясняется при рассмотрении теплового баланса между организмом человека и окружающей средой производственного помещения. Микроклимат в производственных условиях определяется следующими параметрами:

- температурой воздуха, t (0С);

- относительной влажностью, ? (%);

- скоростью движения воздуха на рабочем месте, ? ( м/с ).

Допустимые параметры для цеха агрегатной сборки самолёта приведены в таблице 5.3 .

Таблица 5.3 - Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений для работ средней тяжести

Период года	Температура, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
	оптимальная	допустимая
			оптимальная	допустимая на рабочих местах, постоянных и непостоянных	оптимальная	допустимая на рабочих местах, постоянных и непостоянных
		верхняя граница	нижняя граница
		На рабочих местах
		постоянных	непостоянных	постоянных	непостоянных
Холодный	17 - 19	23	24	17	15	40 - 60	75	0,2	не более 0,3
Теплый	20 - 22	27	29	18	17	40 - 60	65 (при 26 °С)	0,3	0,2 -0,4

В сборочных цехах рабочие связаны с эксплуатацией электрооборудования - переносные электролампы, шлифовальные установки, общецеховое электрооборудование и т. д.

По пожарной опасности цех относится к категории А класса по ПУЭ В-1a.

Основные положения по противопожарной безопасности регламентируются ГОСТ 12.1.004-98 « Пожарная безопасность» и ГОСТ 12.1.010-98 «Взрывобезопасность. Общие требования»

В цехе широко применяется подъёмно-транспортное оборудование. Общие требования безопасности погрузочно-разгрузочных работ устанавливает ИОТ 71-13-15-01 «Инструкция по охране труда для рабочих основных профессий обслуживающих грузоподъемные краны с пола или со стационарного пульта» и ИОТ 71-13-14-2001 «Инструкция по охране труда для лиц ответственных за безопасное производство работ по перемещению грузов кранами».

Для снижения выброса загрязняющих веществ в атмосферу, предприятие проводит следующие мероприятия:

- детально прорабатывается технологический процесс с целью снижения количества выбрасываемых токсичных веществ или замены их на нетоксичные или малотоксичные;

- обеспечивается герметичность оборудования;

- применяется пылегазоочистка.

После комплексной реализации этих мероприятии производится рассеивание максимально очищенных вредных веществ, через трубы, в атмосферу.

5.2 Организационные, технические, санитарно-гигиенические, противопожарные мероприятия, обеспечивающие безопасность технологического процесса

Ответственность за организацию труда в цехе несёт начальник цеха. В целях охраны труда КЗОТ РФ возлагает на администрацию предприятий:

- проведение инструктажа рабочих и служащих по технике безопасности, производственной санитарии, противопожарной охране и другим правилам охраны труда;

- организацию работы по профессиональному отбору;

- осуществление постоянного контроля за соблюдением работниками всех требований инструкций по охране труда.

На главного инженера возлагается оперативное руководство организацией инструктажа и ответственность за его проведение. Начальник цеха и мастера производственных участков несут ответственность за своевременное и качественное проведение инструктажа.

Виды инструктажей:

- вводный - проходят все вновь прибывшие на предприятие;

- первичный - проходят все вновь прибывшие и переводимые из других подразделений;

- повторный - не реже, чем через 6 месяцев;

- внеплановый - при изменении техпроцесса, при внедрении новой техники, при изменении правил по охране труда;

- текущий - перед началом работ, на которые оформляются допуска.

В целях охраны труда на производстве ведутся журналы трёхступенчатого контроля.

Мастером производственного участка ежедневно контролируется:

- состояние рабочих мест - чистота, отсутствие загромождений;

- применение индивидуальных защитных средств;

- применение спецодежды;

- соблюдение рабочими правил по технике безопасности (ТБ).

Техника безопасности ежедневно прочитывается начальником цеха перед ИТР, в неё входит контроль за:

- выполнением предложений по ТБ, записанных в дневник мастера первой ступени контроля;

- исправностью оборудования, инструментов;

- состоянием наглядной агитации;

- наличием инструкций по ТБ;

- регулярным проведением инструктажей по ТБ

Главным инженером контролируется ежемесячно:

- выполнение мероприятий, предложенных второй ступенью;

- выполнение мероприятий, предложенных тех. инспекцией профсоюза и сан. инспекцией, выполнением приказов директора завода;

- выполнение ранее выпущенных распоряжений по дню ТБ.

Для уменьшения уровня шума и возможности заболеваний, связанных с шумом, необходимо:

- уменьшить шум в источнике его возникновения путём рационализации производственного процесса;

- стены помещения, где расположены рабочие места ИТР, выполнить из звукопоглощающего материала;

- установить между стапелями звукопоглощающие экраны;

- на рабочих местах применять индивидуальные средства защиты - ушные втулки (бируши), наушники, шлемы.

Для защиты от вибрации предусмотрены следующие мероприятия:

- защитное покрытие виброинструмента - вибродемпфирование (процесс уменьшения уровня вибрации путём превращения энергии механических колебаний в тепловую энергию) - самый распространённый метод защиты от вибрации в цехе. В качестве материалов, снижающих уровень вибрации, используются пластмассы, резина, дерево. Общие технические требования к средствам индивидуальной защиты рук от вибраций определён ГОСТ 12.4.002-97. При работе в условиях общей вибрации применяется специальная обувь, мягкие сидения на ПТО;

- проверка инструмента на виброхарактеристики;

- индивидуальные защитные средства

- виброзащитные рукавицы, перчатки, наколенники;

- проведение лечебных водных процедур и лечебной гимнастики рук;

- время работы пневмоинструментом не более 2/3 рабочего времени.

Меры защиты от вредных паров:

- пары герметика взрывоопасны, поэтому помещения, где работают с ним, должны быть изолированы от других помещений огнестойкими перегородками из материалов, выдерживающих действие агрессивных сред;

- в цехах должны быть установлены приточно-вытяжные вентиляции с механической очисткой воздуха;

- при работе с герметиком необходимо применять маски с принудительной подачей воздуха;

- руки следует защищать биологическими или анатомическими перчатками;

- одежда должна быть из хлопчатобумажной ткани, обувь с кожаной подошвой.

Меры защиты от поражения электрическим током:

- корпус ручной лампы и патрон должны быть изготовлены из несгораемого, изолирующего и влагостойкого материала; все токоведущие части патрона лампы должны исключать случайное прикосновение к ним;

- применять безопасное напряжение 12В и для лампы местного освещения - 36В.

- все токоведущие части общецеховых установок должны быть недоступны для прикосновения;

- электрооборудование в цехе на участках с легковоспламеняющимися жидкостями должно быть выполнено во взрывоопасном исполнении.

Противопожарные требования к содержанию производственных и бытовых помещений:

- территория цеха должна содержаться в чистоте;

- въезд на территорию цеха автомашин, электрокаров категорически запрещён;

- все пожароопасные работы на территории цеха должны производиться только с разрешения начальника цеха по согласованию с пожарной охраной;

- все эвакуационные пути не должны использоваться для производственных нужд;

- противопожарный инвентарь, средства извещения о пожаре должны размещаться в доступных в любое время местах и находиться в готовности;

- при работах, связанных с применением ЛВЖ, спецодежда работающих не должна содержать синтетических материалов. Ёмкость и посуда, применяемая для работы с ЛВЖ должна быть надёжна заземлена.

Действия в случае возникновения пожара в помещении:

- сообщите в пожарную часть посредством ближайшего пожарного ручного извещателя или по телефону 01, а также своему непосредственному руководителю;

- накройте горящее место асбестовой кошмой или засыпьте песком;

- выключите приточно-вытяжную вентиляцию;

- при загорании ЛВЖ в ванне пожар тушите огнетушителями;

- при загорании одежды на работающем его необходимо накрыть кошмой;

- не гасить огонь на пострадавшем водой или огнетушителем

При возникновении загорания на изделии:

- сообщите в пожарную охрану по телефону 01, с помощью ближайшего средства сигнализации и примите меры по локализации и тушению очага загорания.

- обесточьте изделие и испытательные стенды,

- выключите приточно-вытяжную вентиляцию;

- до прибытия пожарного расчета приступите к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения (огнетушителями, кошмой).

Безопасность производства погрузочно-разгрузочных работ обеспечивается:

- подготовкой и организацией мест производства работ;

- применением работающими средств защиты;

- проведением медосмотра лиц, допущенных к работам с ПТО;

- при перемещении груза нахождение на грузе и в зоне его возможного падения не допускается;

- перед подъёмом и перемещением грузов должны быть проверены устойчивость грузов и правильность их строповки;

- к управлению ПТО допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обученные безопасности труда в соответствии с ГОСТ и имеющие право управлять им.

Выполнение всех вышеперечисленных мероприятий охраны труда, строгое соблюдение техпроцесса позволит до минимума снизить возможность несчастного случая.

5.3 Риск вибрационной болезни от локальной вибрации

Локальная вибрация является одним из распространненых благоприятных проффесианальных факторов. Ее источники - ручные машины, органы ручного управления, обрабатываемые детали, по работе с которыми возникают вибрации, передающиеся на руки работающих.

Нормативно - методические документы:

- СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Санитарные нормы «Призводственная вибрация, вибрация в помещениях, жилых и общественных зданиях ».

- СанПиН 2.2.2.540-96 « Гигиенические требования к ручным инструментам и организации работ » ГОСТ 12.1.012-90 « ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования ».

- ГОСТ 17770-86 (с изм. №1 и №2) « Машины ручные. Требования к вибрационным характеристикам ».

- Классификация вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации. №10-11/143-85 МЗ СССР.

- Клиника, ранняя диагностика, экспертиза трудоспособности и лечение вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации. Методические рекомендации №10-11/30-1987 МЗ СССР.

- ISO 53492. Руководство по измерению и оценке влияния на человека вибрации, передаваемой на руки.

Классификация и ПДУ локальной вибрации.

Вибрации классифицируют по способу передачи человеку оператору (локальные и общие), по направлению действия, по временной характеристике и по спектру. Факторы, определяющие характер и степень неблагоприятного воздействия вибрации:

- частотный спектр вибрации и общая длительность ее действия за смену, наличие перерывов,

- физическая нагрузка (вес, приходящийся на руки в процессе работ, усилия нажатия и обхвата рукояток), т.к. вибрация передается человеку-оператору в процессе силового взаимодействия с ручной машиной,

- сопутствующие факторы, усугубляющие воздействие вибрации (охлаждение, смачивание рук, шум и др.),

Показателями вибрационной нагрузки на оператора являются виброускорение (или виброскорость) и время воздействия вибрации, определяющие ее дозу, а также частотный спектр. Нормируемыми ее показателями являются одночисловые параметры - корректированное (по частоте) значение и эквивалентное (по энергии) корректированное значение или доза вибрации, а также спектр вибрации в октавных полосах частот.

Прогнозирование вероятности виброзаболевания.

В литературе имеется ряд моделей (дозоэффективных зависимостей) для расчета вероятности развития ВБ в зависимости от уровня фактора и продолжительности воздействия. Оки основаны на разных клинических критериях: в зарубежной литературе это синдром « белых пальцев», а в отечественной - ВБ разной степени.

В таблице 5.5 дана длительность воздействия вибрации до появления сосудистых расстройств в зависимости от эквивалентного корректированного значения виброускорения по международному стандарту ИСО 5349.2 (1986); за критерий принят синдром «белых пальцев» по стокгольмской классификации.