Д.А. Паламарчук Контрольная работа. Контрольная работа по дисциплине Координатные измерительные системы
 Скачать 295.37 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Комсомольский–на–Амуре государственный университет» Факультет авиационной и морской техники Кафедра «Самолетостроение» КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине «Координатные измерительные системы» Вариант № 9 «Оптические средства измерений и контроля при стыковке и нивелировке самолета» Студент группы 8ТС4а-1 Д.А. Паламарчукр Преподаватель И.В. Лозовский 2021 2 Содержание Введение…………………………………………………………………………...3 1 Оптические средства измерения: нивелир, теодолит………………………...4 2 Особенность нивелировочного процесса……………………………………...7 Список используемых источников……………………………………………..10 3 Введение Сборка является заключительным этапом изготовления корпуса лета- тельного аппарата (ЛА). Эта особо ответственная операция требует обеспе- чения высокой точности проведения. Процесс сборки летательных аппаратов состоит из двух основных частей: 1) Нивелировка собираемых агрегатов для проверки точности изготов- ления агрегата и выставления, при необходимости, ответственных приборов. 2) Стыковка агрегатов между собой для получения готового корпуса изделия. Традиционно в аэрокосмической промышленности точность геометри- ческих форм и аэродинамического контура изделия обеспечивается плазово- шаблонным методом. Контроль точности осуществляется с использованием оптических средств измерения, таких как нивелир и теодолит, в сочетании с нивелировочными линейками, пришедшими в авиастроение из геодезии. Измерения проводятся по реперным точкам, заранее заложенным в изделие на этапе конструирования 4 1 Оптические средства измерения: нивелир, теодолит Нивелир – оптический прибор из геодезической группы, предназначен- ный для измерений точек высоты на местности или внутри возведённых по- строек. Конструкция нивелира во многом схожа с теодолитом, но имеет свои особенности и элементы: оптика, включающая зрительную трубу и окуляр; зеркальце, закреплённое внутри трубы; система уровней для установки; подъёмные винты для установки рабочего положения; компенсатор для удержания горизонтальной оси. Нивелир измеряет высоту следующим образом. Сам аппарат устанав- ливается в точке, называемой обзорной. Из неё должно быть хорошо видно все остальные измеряемые точки. После чего в каждой из них поочерёдно размещают инварную рейку со шкалой. И если все точки имеют разные пока- зания, значит, местность неровная. Высота точки определяется путём вычис- ления разницы между её положением и положением обзорной точки. Рисунок 1.1 – Нивелир 5 Теодолит – оптическое устройство из геодезической группы, предна- значенное для измерения углов, вертикальных и горизонтальных. Основными составляющими теодолита являются: лимб – стеклянный диск с изображением шкалы, на котором указаны градусы от 0 до 360; алидада – во многом схожий с лимбом диск, расположенный на той же оси, вокруг которой свободно вращается, имеет свою шкалу; оптика – объектив, линза и сетка нитей, необходимые для наведения на измеряемый объект; подъёмные винты – применяются для регулировки прибора в про- цессе наведения; система уровней – позволяет установить теодолит в вертикальном положении. Теодолит размещается в вершине измеряемого угла таким образом, чтобы центр лимба оказался именно в данной точке. Затем оператор вращает алидаду, чтобы совместить её с одной стороной угла и зафиксировать пока- зания по кругу. После этого алидаду нужно переместить к другой стороне и отметить второе значение. В завершение остаётся лишь вычислить разницу между полученными показаниями. Измерение всегда происходит по одному принципу как для вертикальных, так и для горизонтальных углов. Существует несколько разновидностей теодолита. В зависимости от класса различают: технические; точные; высокоточные. Общиц вид теодолита представлен на рисунке 1.1. 6 Рисунок 1.1 – Теодолит 7 2 Особенность нивелировочного процесса Для авиационного производства одним из ключевых аспектов создания высококачественных и надежных летательный аппаратов (ЛА) является про- блема обеспечения точности нивелировочных и юстировочных параметров ЛА. Эти параметры характеризуют, соответственно, взаимное расположение частей аппарата и расположение приборов пилотажно-навигационного обо- рудования относительно корпуса самолёта. Процесс нивелировки, как технологическая система определения вза- имного расположения частей и агрегатов изделия относительно друг друга, занимает одно из ключевых мест, поскольку целый комплекс показателей ка- чества, таких как маневренность, управляемость, аэродинамическое качество, напрямую зависят от точности обеспечения взаимного расположения агрега- тов, поверхности которых составляют аэродинамический контур ЛА. Точность обеспечения аэродинамических характеристик определяется как точностью изготовления отдельных агрегатов (точностью геометриче- ских параметров агрегатов), составляющих аэродинамический контур, так и точностью их взаимного расположения. Нивелировка - технологический процесс измерения и регулировки рас- положения частей изделия (крыльев, стабилизаторов, рулей, двигателей), внешних стыковочных узлов (бугелей, бортразъемов) относительно системы координат планера. Нивелировка является заключительным этапом контроля сборки самолета. Цель нивелировки – контроль геометрических параметров планера и регулировка органов управления полетом. Летательный аппарат и составляющие его агрегаты можно представить в виде совокупности взаимосвязанных систем координат, жестко связанных с элементами и частями ЛА. Система координат ЛА, а также координатные плоскости агрегатов за- даются точками на внешней поверхности, расположение которых переносит- 8 ся со стапелей или определяется другими способами, и эти точки называются реперными или нивелировочными. Базовую систему координат отсека можно рассматривать как совокуп- ность двух систем координат: с истемы координат, связанной с элементами узлов стыка агрегата со смежными агрегатами; системы координат, связанной с оболочкой отсека. Нас больше интересует вторая система координат агрегата, которая связана с элементами, как правило, не обладающими достаточной жестко- стью и точностью геометрических параметров. Таким образом, эта система координат задается через ряд реперных точек на поверхности обшивки. Требования к нивелировочным параметрам служат исходными данны- ми для определения требований к точности расположения разъемов агрегатов и их элементов. Требования к точности расположения элементов конструкции корпуса относительно нивелировочных плоскостей, способ материализации послед- них, расположение опор изделия включаются в конструкторскую документа- цию (нивелировочный чертеж, инструкцию по нивелировке). Для изделия в целом могут нормироваться и отклонения формы внеш- ней поверхности, для подвижных элементов конструкции (аэродинамических и газоструйных рулей, элеронов, интерцепторов) нормируются отклонения от номинальных значений углов поворота и люфтов в кинематических систе- мах. Сборка высокоточных конструкций из маложестких элементов - про- цесс традиционный в производстве ЛА. В современных условиях этот про- цесс получил свое новое развитие. Сейчас появляется необходимость в таких технологических процессах сборки, при которых материализация базовых систем координат производилась бы на заключительных операциях, исходя из условий обеспечения максимальной точности сборки (стыковки) с сосед- 9 ними элементами конструкций. Многим ЛА присуще широкое применение маложестких сварных конструкций и, особенно, конструкций из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Им свойственны значительные откло- нения формы в процессе изготовления. Решение указанных задач, требует развития метрологического обеспе- чения технологических процессов. Основное направление развития метроло- гического обеспечения заключается в изменении сути процессов измерения, переходе от измерения отдельных геометрических параметров, сравнивае- мых с допуском, к измерению комплекса геометрических параметров с одно- временной и последующей их обработкой. Это требует создания автоматизи- рованных информационно-измерительных систем с развитым математиче- ским и программным обеспечением. 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 вы- свобождается от базовых и фиксирующих элементов стапеля, так, например, поднимается верхняя стапельная плита. Эта операция необходима для пере- распределения сборочных напряжений в конструкции, в результате которого происходит ее деформация. Только после этого на поверхность агрегата осу- ществляется нанесение реперных точек. Второй способ нанесения реперных точек (с помощью ЛЦИС) приме- няется реже, в основном для крупногабаритных ЛА. Основная проблема это- го способа заключается в сложности материализации БСК непосредственно на изделии, минуя стапель. Реализация технологического процесса нивелировки осуществляется после окончательной сборки агрегатов самолёта. При этом взаимное распо- ложение агрегатов и частей ЛА определяется путем измерения взаимного 10 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. Нивели- ровочная схема содержит таблицы, в которых указаны относительные коор- динаты всех реперных точек. Координаты реперных точек определяют на ос- новании 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 по- верхность 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. 11 Список использованных источников 1. Чижикова Т.В. Стандартизация, сертификация и метрология. Основы взаимозаменяемости. Учебник. Колос. 2004, стр. 91-95. 2. Никифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. Учебник. Высшая школа. 2000, стр. 405-408. 3. Серый И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические из- мерения. Учебник. Агропромиздат. 1987, стр. 126-131. Дополнительная литература: 4. Иванов А.И. Практикум по взаимозаменяемости, стандартизации и техническим измерениям. Учебник. Колос. 1977. 5. Сергеев А. Г. Метрология, стандартизация, сертификация. Учебное пособие. Логос. 2003. 6. Марков Н.Н. Нормирование точности в машиностроении. Учебник. Высшая школа. 2001. 7. Сергеев А. Г. Метрология Учебное пособие. Логос. 2001. 8. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. Учебник. Машиностроение. 1986. |