80016

Технологическая подготовка производства фюзеляжа самолета легкого типа из ПКМ

Дипломная

Астрономия и авиация

В данном дипломном проекте рассматривается легкий двухместный самолет, который предназначен, в основном, для выполнения учебно – тренировочных и туристических полетов. Фюзеляж композитной конструкции представляет собой усиленный монокок, подкрепленный поперечным силовым набором – шпангоутами.

Русский

2015-02-16

4.49 MB

109 чел.

Содержание

Введение..............................................................................................................7

1. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 8

1.1 Конструктивно-технологический анализ фюзеляжа самолета легкого типа из ПКМ 9

1.2 Разработка варианта конструкции фюзеляжа самолета 11

легкого типа из ПКМ и обоснование принятых решений расчетами 11

1.2.1 Разработка модифицированной конструкции 20

1.3 Анализ технологичности разработанной конструкции 22

1.4 Технологические условия на изготовление фюзеляжа 24

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 25

2.1 Конструктивно-технологический анализ основных объектов 26

производства в цехе, разработка классификатора типовых деталей и узлов из КМ номенклатуры цеха 26

2.1.1  Характеристика основных и вспомогательных материалов 28

2.1.2 Разработка и обоснование схемы конструктивно-технологического членения фюзеляжа 31

2.2.1 Структура производства. 35

2.3 Разработка операционного технологического процесса изготовления тоннеля 39

2.3.1 Определение типа производства и выбор организационной формы сборки 42

2.3.2 Составление циклового графика сборки 43

2.4 Разработка конструкции сборочного приспособления 45

2.4.1 Проектирование укрупненного технологического процесса сборки-склейки фюзеляжа 49

2.4.2 Разработка схемы базирования составных частей при сборке фюзеляжа 50

2.4.3  Составление технических условий на поставку деталей и подсборок в соответствии с техпроцессом сборки узла 52

2.5 Разработка схемы увязки оснастки 53

2.5.1 Проработка вариантов методов сборки, схем сборки изделия и увязки оснастки 53

2.5.2 Расчет первичного допуска на узел для сборки и увязки при ПрИМ 56

2.6 Оборудование для механизации работ 58

2.7 Технология изготовления оснастки 61

2.8 Определение количества оборудования, числа рабочих и потребных площадей цеха 65

2.11 Организация рабочего места 71

2.12 Организационная структура и система управления в цехе 72

2.13 Описание и технические требования на разработку продукции 74

3 ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 78

3.1 Определение основных тактико-технических показателей цеха.     Анализ рынка сбыта. Маркетинговые исследования рынка 79

3.2 Маркетинговые исследования рынка и определение программы выпуска изделий 80

3.3 Исходные данные расчета 83

3.4. Расчет технико-экономических показателей цеха 86

3.5. Оплата труда в цехе 88

3.6. Определение количества, стоимости, амортизационных отчислений основных средств и оборотных средств цеха, необходимых для производства изделия 92

3.7. Построение графика безубыточности 98

4 РАЗДЕЛ ОХРАНЫ ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 99

4.1 Охрана труда 100

4.1.1 Краткое описание прототипа объекта производства и его упрощенная функциональная схема 100

4.1.2 Выявление опасных и вредных производственных факторов, 

действующих в рабочей зоне 102

4.1.3 Анализ возможных последствий воздействия негативных

факторов на работающих 103

4.1.4 Мероприятия по предупреждению, предотвращению или уменьшению возможного воздействия опасных и вредных производственных факторов на работающих 105

4.2 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 112

4.2.1 Анализ возможных чрезвычайных ситуаций на производственном объекте 112

4.2.2 Мероприятия по предотвращению вероятности возникновения

чрезвычайных ситуаций на участке изготовления фюзеляжа 113

4.2.3 Мероприятия по уменьшению или ослаблению

степени воздействия поражающих факторов 118

5. СПЕЦИАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ 119

5. Анализ дефектов тонкостенных деталей трубопроводов, полученных гидродинамической штамповкой 120

5.1.1 Особенности конструкций трубопроводов воздушных систем самолетов 120

5.1.2. Статические методы изготовления элементов трубопроводов 122

5.1.3. Высокоэнергетические импульсные методы обработки.............124

5.1.4 Принципы работы и описание гидродинамической штамповки 126

5.1.5 Задачи 127

5.2. Анализ дефектов тонкостенных деталей трубопроводов, полученных гидродинамической штамповкой 128

5.3. Обзор теоретических и практических исследований повышения точности деталей 131

5.3.1. Методы обеспечения точности деталей и их характеристика 131

5.3.2. Некоторые технические решения в конструкции оборудования и оснастки 138

5.3.3. Способы интенсификации и повышения стабильности процессов гидроударной калибровки на пресс-пушках 149

Выводы 153

Библиографический список 154

Введение

Развитие научно-технического прогресса в авиакосмической промышленности невозможно без создания новых конструкционных материалов (КМ), способных улучшить важнейшие параметры ЛА, повысить массовые показатели, надежность, ресурс и снизить материалоемкость. Изготовление элементов силового набора ЛА из КМ позволяет достичь максимальной экономии массы (до 50%). Наиболее широкое применение КМ для изготовления обшивок обеспечивает в среднем снижение массы элементов конструкции на 20%.

Техническая эффективность применения КМ не ограничивается только снижением массы конструкции. Несомненным достоинством этих материалов, в значительной мере определяющим экономическую эффективность их применения, является снижение трудоемкости изготовления агрегатов в результате существенного уменьшения числа комплектующих деталей.

Данный дипломный проект посвящен технологической подготовке производства фюзеляжа самолета легкого типа из ПКМ. В работе приведены методы и способы изготовления деталей в соответствии с типовым технологическим процессом, разработаны мероприятия по организации рабочих мест, механизации и автоматизации работ.

1. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Конструктивно-технологический анализ фюзеляжа самолета легкого типа из ПКМ

В данном дипломном проекте рассматривается легкий двухместный самолет, который предназначен, в основном, для выполнения учебно – тренировочных и туристических полетов.

Фюзеляж композитной конструкции представляет собой усиленный монокок, подкрепленный поперечным силовым набором – шпангоутами. Продольный силовой набор отсутствует.

Для технологичности обшивка фюзеляжа изготовлена из двух половин (правой и левой), стыкованных в плоскости симметрии самолета.

Данная композитная конструкция создана с использованием концепции «сендвича». При этом пространство между двумя тонкими прочными обшивками (несущими слоями) заполнено значительно более легким материалом. В качестве такого наполнителя используется пенопласт Rohacell 51 толщиной 3 мм.

Такая составная панель способна выдержать более значительные изгибающие нагрузки, чем две несущие обшивки без заполнителя, соединенные вместе. Кроме того, эта многослойная конструкция остается легкой, так как заполнитель имеет небольшую плотность.

Для наглядности ниже представлен общий вид легкого двухместного самолета (рисунок 1.1), а также приведены его летно-технические характеристики:

        

Рисунок 1.1 – Общий вид самолета

Летно-технические характеристики:

  1.  крейсерская скорость 240 км/час;
  2.  взлетная дистанция  210 м;
  3.  разбег 125 м;
  4.  максимальная высота полета 3700 м;
  5.  максимальная дальность полета 1800 км;
  6.  вес пустого самолета 273 кг;
  7.  максимально допустимый летный вес 600 кг;
  8.  площадь крыла 10 м2;
  9.  размах крыла 8,6 м.

Фюзеляж – усиленный монокок трехслойной конструкции. Хвостовая часть является составляющей частью фюзеляжа.

Фюзеляж служит для размещения экипажа, багажа и оборудования. В силовом отношении фюзеляж представляет собой конструкцию, к которой крепятся крыло, оперение, шасси и силовая установка.

Фюзеляж должен отвечать следующим основным требованиям:

  1.  иметь минимальное лобовое сопротивление, включая сопротивление интерференции в сочленениях фюзеляжа с другими агрегатами самолета,
  2.  обеспечить удобное размещение экипажа и требуемый обзор из кабины на всех режимах полета,
  3.  обеспечить рациональную компоновку оборудования и грузов, а также полное использование внутренних объемов особенно в центре масс самолета,
  4.  иметь хороший доступ к агрегатам и проводам оборудования с целью их осмотра и ремонта,
  5.  иметь рациональную силовую схему, обеспечивающую уравновешивание всех нагрузок при минимальной массе конструкции.

Выполнение этих требований обеспечивается соответствующим выбором внешних форм фюзеляжа, высокой плотностью компоновки грузов и оборудования, рациональной компоновкой кабин экипажа, оптимизацией силовой схемы фюзеляжа, и т.п.

Рассмотрим детальнее составные части фюзеляжа из композита. 

Элементами фюзеляжа являются:

  1.  Первый шпангоут (он же мотошпангоут) служит для установки моторамы с двигателем и передней носовой стойки, монтажа элементов системы охлаждения, системы смазки, системы электрооборудования.
  2.  Второй шпангоут служит для установки узлов управления закрылков и элеронов, стоек шасси, основного кронштейна шасси, усилений шасси, кронштейна спасательной системы и ремней безопасности.
  3.  Третий и четвертый шпангоуты находятся в хвостовой балке фюзеляжа.
  4.  Пирамиды служат для установки ручек управления, рельс для сидений, педалей.
  5.  Тоннель – предназначен для проводки системы управления, тормозной системы, а также для протяжки электропроводов. На тоннеле устанавливается приборная доска, тепловентилятор, коробка РУД (ручка управления двигателем), управление триммером элеронов, основной кронштейн шасси, сервомотор, черный ящик, элементы тормозной системы, аварийная радиостанция.
  6.  Бортовые нервюры  – силовые элементы. Предназначены для стыковки крыла (для точного позиционирования крыла для восприятия нагрузок от крыла к фюзеляжу). На них расположены отверстия для корневой качалки крыла, для фланца бензобака с показанием уровня топлива, для проводки в крыло электропроводоа, а также направляющие втулки и направляющие подшипники.
  7.  Короб лонжеронов предназначен для жесткости фюзеляжа, для эстетики в кабине пилота.
  8.  Хвостовая балка – часть фюзеляжа от второго шпангоута до килевой балки.
  9.  Киль предназначен для путевой устойчивости самолета и крепления РН (руля направления).

1.2 Разработка варианта конструкции фюзеляжа самолета

легкого типа из ПКМ и обоснование принятых решений расчетами

Фюзеляж является силовой базой – опорой для основных частей самолета, т.к. к нему крепятся и в силовом отношении на нем замыкается крыло, оперение, шасси силовые установки расположенные в фюзеляже. Кроме того в нем размещается экипаж, двигатель, оборудование и грузы.

Так как фюзеляж является строительной базой самолета, то главными внешними нагрузками будут силы, передающиеся на него от прикрепленных частей самолета (крыло, шасси, оперение, силовая установка). Эти силы определяются из расчета данного агрегата при соответствующих отношениях эксплуатационной перегрузки и коэффициента безопасности. Кроме того на фюзеляже действуют сосредоточенные массовые силы от масс грузов и агрегатов, расположенных внутри фюзеляжа, а так же распределенные массовые силы от массы собственной конструкции фюзеляжа. Для определения таких нагрузок необходимо знать ускорения либо перегрузки любой точки фюзеляжа. С этой целью производится динамическое уравновешивание всего самолета в целом.

На поверхности фюзеляжа возникают местные аэродинамические силы разряжения и давления. Аэродинамические нагрузки фюзеляжа при симметричном обтекании в основном являются самоуравновешенными в поперечном сечении и поэтому влияют только на местную прочность. Величины этих нагрузок определяется путем продувок или по рекомендации норм прочности. В отдельных местах воздушные нагрузки с учетом внутреннего давления могут достигнуть величины 105 Па.

 Фюзеляж должен обеспечивать восприятие всех нагрузок передающихся на него от других частей самолета, во всех расчетных случаях, задаваемых нормами прочности.  Для расчета фюзеляжа на прочность необходимо знать распределение перерезывающеё силы Qpz, изгибающего момента Мpy и крутящего момента по его длине. Имея значение этих силовых факторов можно провести подбор толщины обшивки.

Данные, необходимые для расчета сведем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 – Летно-технические характеристики

Максимальная взлетная масса

600 кг

Масса двигателя

55,4÷59,8 кг

Масса экипажа

2·100 кг

Масса конструкции крыла

49,7 кг

Масса топлива

121 кг

Хорда крыла

1170 мм

Хорда стабилизатора

700 мм

Расчет проведем для случая А, который соответствует полету самолета на большом угле атаки с максимальным коэффициентом подъемной силы. Рассмотрим фюзеляж как балку, где опорами являются точки приложения подъёмных сил крыла и стабилизатора, примем их положение равным 0,25 хорды. Массовую силу конструкции крыла с топливом представим в виде равномерно распределенной нагрузки по длине хорды крыла, массовые силы двигателя и экипажа – как сосредоточенные силы и предположим, что остальная масса распределяется равномерно по всей длине самолета.

Для легкого скоростного пассажирского самолета коэффициент эксплуатационной перегрузки ориентировочно 4...6, примем nэ=4, а коэффициент безопасности f=1.5.

Определим массовые силы двигателя, экипажа, крыла и фюзеляжа соответственно:

 (1.1)

 (1.2)

 (1.3)

Определим реакции опор в точках приложения подъемной силы крыла, которой соответствует реакция R1, и подъёмной силы  ГО – реакция R2:

Зная все силы, действующие на фюзеляж, строим эпюры распределения поперечной силы Qz и изгибающего момента My:

Рисунок 1.2 – Внешние силы, поперечная сила и изгибающий момент, действующие на фюзеляж в случае А.

Определение нагрузок действующих на киль

Нагрузки на вертикальное оперение

1) Управляющая или демпфирующая нагрузка обусловлена равновесием моментов рысканья относительно оси Оу самолета с вертикальным и без вертикального оперения Мув.о=Муs.в.о.

2) Маневренная эксплуатационная нагрузка возникает при резком отклонении руля и зависит темпа его отклонения.

Рэман=±КманfSво,

где Кман=0.48 - коэффициент учитывающий особенность маневра.

Нагрузка по размаху оперения распределяется пропорционально его хордам.

По материалам практики имеем: R1 =6,1Н R2 =4,2Н

Определим нагрузки при полете в неспокойном воздухе.

Yрн.в =±1,6 ∙ cV0max Sв.о.f = 1404Н

Погонная нагрузка по размаху крыла распределяется пропорционально хордам.

       


Zi (м)

Bi(м)

qiH/м

0

1

780

0,4

0,75

585

0,8

0,55

429

1,2

0,4

312

Теперь, зная все усилия, действующие на киль строим эпюры распределения поперечной силы Qz (z) и изгибающего момента Mx(z) рис 1.

Рисунок 1.3 – Усилия и моменты, действующие на киль

Разработка конструкции трехслойной панели

Рисунок 1.4 – трехслойная панель КМ с заполнителем

Выбираем материал проектируемого пакета – углеткань 98131 с углом укладки слоев ±45 и пенопластовый заполнитель Rohacell 51 A. Характеристики материалов представлены ниже.

Углеткань 98131: =163 г/м2, Е1=59657,4 МПа, Е2=56357 МПа, G12=9044,8 Мпа, =0,062,

=0,075, F1p=664,7 МПа, F2p=688,2 МПа, F1c=430,9 МПа, F2c=415,6 МПа, Gмс=109 МПа, =0,18мм,

=17,3÷25,4МПа.

Rohacell 51 A: Fp=1,90 МПа, Fc=0,9 МПа, Е=0,07 ГПа, G12=0.019 ГПа, =0,8 МПа, Fизг=0,07 Гпа, h=5,1 мм, α=0,524.

Определяем толщины несущих слоев сжатой панели из следующих условий:

1.Местной потери устойчивости.

2.Потери устойчивости на пенопласте.

Расчет толщины несущих слоев из  условия местной потери устойчивости найдем по формуле:

,   (1.4)

где Рсж – усилие в сжатой панели, b – ширина панели, Fзап – прочность заполнителя на сжатие, h – высота заполнителя.

(Н),  (1.5)

где My – максимальный изгибающий момент, H – высота соответствую-щего сечения фюзеляжа.

Толщина несущего слоя из условия ограничения устойчивости на пенопласте находим по формуле:

где α – коэффициент, определяемый экспериментально для каждого типа пенопласта.

Найдем упругие константы слоистого КМ:

   (1.6)

 (1.7)

         

                    

Определяем толщину слоёв углеткани из обоих условий:

Выбираем из двух значений большее δ=7,036·10-4мм и определяем количество слоев углеткани трехслойной панели:

   (1.8)

Принимаем n=4. То есть с каждой стороны трехслойной панели имеем по 2 слоя углеткани. Определим толщину всей трехслойной панели:

1.2.1 Разработка модифицированной конструкции

Выбираем материал проектируемого пакета – углеткань  с углом укладки слоев ±45, подбираем толщину могослоя обшивки путем подбора толщины сотового заполнителя из ряда значений  2h=2...10 мм. Сотовый заполнитель полепропилен.

Определяем толщины несущих слоев сжатой панели из следующих условий:

1.Местной потери устойчивости.

2.Потери устойчивости на пенопласте.

Расчет толщины несущих слоев из  условия местной потери устойчивости найдем по формуле:

,   (1.4)

где Рсж – усилие в сжатой панели, b – ширина панели, Fзап – прочность заполнителя на сжатие, h – высота заполнителя.

(Н),  (1.5)

где My – максимальный изгибающий момент, H – высота соответствую-щего сечения фюзеляжа.

Толщина несущего слоя из условия ограничения устойчивости на ячейке сот  находим по формуле:

Найдем упругие константы слоистого КМ:

   (1.6)

 (1.7)

         

                    

Определяем толщину слоёв углеткани из обоих условий:

Выбираем из двух значений большее δ=6,652·10-4мм и определяем количество слоев углеткани трехслойной панели:

  

Весовой анализ

Оценим весовую эффективность конструкции фюзеляжа легкого самолета.

Определим массу модифицированной обшивки.

mмод фюз = δэкв фюзBSAS ∙ ρнес слоев,

где δэкв пан- эквивалентная толщина фюзеляжа

BS=3м - длинна рассматриваемой части фюзеляжа

AS=1,3м - ширина

δэкв пан= δобш+ δкл+ δзап

где δобш - суммарная толщина несущих слоев (δобш=2мм)

δзап - эквивалентная толщина заполнителя;

δкл- толщина клеевого шва.

где А1=1,01 - коэффициент, учитывающий вес клеевого соединения ячеек сотового заполнителя.

δэкв пан мод.=0,18∙ 4+2+3=5,72(мм)

Масса модифицированной панели:

mмод = δэквBSAS ∙ ρнес слоев =5,72∙10-3 ∙3 ∙ 1,3 ∙ 1400=31,2(кг)

mфюз= δэкв BSAS ∙ ρнес слоев=5,82∙10-3 ∙3 ∙ 1,3 ∙ 1400=31,7(кг)

Выигрыш в массе: ∆m= mфюз - mмод = 31,7 - 31,2=0,5(кг)

В данном пункте была разработана модификация элемента собираемой конструкции -  части фюзеляжа. Изначально фюзеляж был представлен в виде трехслойной панели с заполнителем Rohacell. В качестве замены материала выбрали сотовые заполнители из полипропилена. По результатам расчета видно, что масса конструкции с полипропиленовым заполнителем уменьшилась на 10,9(кг).

Полипропиленовый заполнитель дороже по цене, но имеет лучшие прочностные характеристики. Выбор заполнителя производится по желанию заказчика.

1.3 Анализ технологичности разработанной конструкции

Технологичность конструкции – это свойства, которые позволяют при минимальной себестоимости и трудоёмкости, при условии обеспечения качества, применять наиболее прогрессивные технологические процессы. Технологичными называют конструкции, которые, обеспечивая эксплуатационные качества изделия в процессе изготовления позволяют достичь меньшей трудоёмкости, простоты обработки и сборки, снижения стоимости продукции.

Технологичность конструкции определяется такими факторами:

1. Формой деталей.

2. Точностью изготовления.

3. Способами изготовления деталей.

4. Материалами заготовок.

5. Применением нормализованных деталей.

Все детали композитного самолета изготавливаются путем формования (процесс ручной выкладки) с дальнейшим использованием таких технологических операций как сверление (либо вырезание отверстий с помощью вибромашинки) и механическая обработка (обрезка и выравнивание кромок с помощью вибромашинки и угловой шлифовальной машинки).

Так как фюзеляж двухместного самолета имеет относительно небольшие габариты, то, соответственно, матрицы занимают немного места на участке, а также обеспечивают свободный подход для операций выкладки и ремонта изделия.

Для обеспечения максимальной механизации сборочных работ конструкция фюзеляжа очень удобна, т.к. имеет всесторонний подход к месту сборки-склейки.

Конструкция фюзеляжа на 96% изготовлена из композиционных материалов (КМ). Известно, что композит представляет собой неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов, среди которых можно выделить армирующие элементы, обеспечивающие необходимые механические характеристики материала, и матрицу (или связующее), обеспечивающую совместную работу армирующих элементов. Поведение композита под действием различных нагрузок определяется соотношением свойств армирующих элементов и матрицы, а также прочностью связи между ними. В композитах высокопрочные волокна воспринимают основные напряжения, возникающие в композиции при действии внешних нагрузок, и обеспечивают жесткость и прочность в направлении ориентации волокон.

Таким образом, изготовление из КМ существенно снижает трудозатраты и позволяет получать различные свойства в различных зонах изделия (детали). Наряду с малым удельным весом композитов, это обеспечивает конструкции минимальную массу.

В стыковых узлах конструкции применяются стандартные крепежные элементы (болты, гайки, шайбы, втулки).

Конструкция создана на основании концепции «сендвича», когда пространство между двумя несущими слоями заполнено более легким материалом (в данном случае используется пенопласт Rohacell 51 толщиной 3 мм), что позволяет выдержать более значительные изгибающие нагрузки, чем две несущие обшивки без заполнителя. Кроме того, такая «трехслойная» конструкция остается легкой, т.к. заполнитель имеет небольшую плотность.

Матрицы обшивок фюзеляжа расположены горизонтально на подходящей высоте для формовки изделия и дальнейшей сборки-склейки.

Всё вышеуказанное позволяет сделать вывод о достаточной технологичности композитного фюзеляжа, процесс изготовления которого характеризуется меньшей трудоёмкостью, простотой обработки и сборки-склейки.

1.4 Технологические условия на изготовление фюзеляжа

Технические условия (ТУ) представляют собой перечень требований, касающихся точности увязки, степени законченности элементов, входящих в состав сборочных единиц, возможных отклонений формы и размеров, требований к выполнению соединений и посадок, чистоте поверхности, термической обработке, а также условий испытания и контроля собираемого изделия.

ТУ на изготовление фюзеляжа позволяют обеспечить заданную точность сборки, а также несут особенности выполнения некоторых операций сборки и обработки деталей фюзеляжа. Они разрабатываются на этапе создания сборочного чертежа.

ТУ на изготовление фюзеляжа

1.* Размеры для справок.

2.Неуказанные нахлесты ткани 30 мм.

3.Неуказанные предельные отклонение  5мм.

4.Указанная ориентация волокон соответствует раскрою ткани.

5. Уровень вакуума должен составлять – 0.8-1.0 кгс/см².

6. Удалить полиамидную ткань после полимеризации смолы.

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ


2.1 Конструктивно-технологический анализ основных объектов

производства в цехе, разработка классификатора типовых деталей и узлов из КМ номенклатуры цеха

Оценка технологичности конструкции фюзеляжа

Главная особенность создания конструкций из композиционных материалов (КМ), в отличие от традиционных конструкций, заключается в том, что конструирование материала, разработка технологического процесса изготовления и проектирование самой конструкции – это единый взаимосвязанный процесс, в котором каждая из составляющих не исключает, а дополняет и определяет другую.

Обеспечение качественного изготовления изделий с минимальными затратами средств в требуемые сроки во многом определяется технологичностью их конструкции.

Основными требованиями является достижение высокой технологичности конструкции, а также обеспечение достаточной прочности и жесткости при минимальной массе конструкции.

Технологичность – свойство конструкции, заложенное в ней при проектировании и позволяющее получить изделие с заданным уровнем качественных характеристик и высокими технико-экономическими показателями в производстве и эксплуатации.

Работы по определению технологичности проводятся на всех стадиях проектирования самолета.

Наибольшее значение в обеспечении высокой технологичности имеют работы на первых стадиях проектирования (технологическое предложение, эскизный проект), когда определяются принципиальная и конструктивная схемы изделия, оказывающие существенное влияние на технологические характеристики изделия. Оценка технологичности выполняется по основным и вспомогательным показателям. На стадии разработки технического задания изучают технические характеристики проектируемого изделия и сопоставляют их с характеристиками существующих аналогичных конструкций, собирают данные о технологичности аналогов и новейших достижений в области конструирования и технологий, а также определяют состав базовых показателей и рассчитывают их величины.

На этапе разработки технического предложения получают несколько вариантов принципиальных схем проектируемого изделия. Проводя анализ с точки зрения возможности осуществления рационального членения, предпосылок для использования стандартных и унифицированных частей изделия, типовых ТП или наоборот новейших технологий, возможности ограничения номенклатуры материалов.

В эскизном проекте проводятся принципиальные конструкторские решения в обще представление об устройстве изделия. Также разрабатываются директивные технологические материалы, схема членения, директивный ТП, схема сборки.

Технический проект содержит окончательные конструкторские решения, дающие полное представление о конструкции изделия. Также выполняется количественная оценка технологичности по основным и вспомогательным показателям.

На стадии разработки рабочей конструкторской документации осуществляют контроль и корректировку чертежей в соответствии с требованиями технологичности.

Произведем оценку технологичности конструкции на основании общих технологических требований к конструкциям самолетов [1, с.50]:

  1.  Обшивка фюзеляжа композитного самолета имеет двойную кривизну. Это в свою  очередь усложняет процесс ручной выкладки по той причине, что легкий заполнитель (в данной конструкции в качестве заполнителя используется пенопласт Rohacell толщиной 3 мм) должен полностью повторить поверхность матрицы. Чтобы этого достичь, используется специальный инструмент, который деформирует поверхность заполнителя путем нагрева (так называемый производственный фен). Сама операция требует значительных затрат по времени и максимальной концентрации внимания рабочего. Кроме этого, при выкладке обшивок фюзеляжа обязательно необходимо предусматривать нахлесты или зазоры 1,5…3 см, при этом в схеме выкладки предусматривается смещение нахлестов в слоях. [2, с.116].
  2.  В качестве оснастки применяются матрицы двойной кривизны (для левой и правой обшивок фюзеляжа соответственно), имеющие сложные участки и контуры. Это значительно замедляет и усложняет процесс выкладки, особенно в местах закрепления втулок. Рабочие поверхности матриц легко и быстро обрабатываются с помощью прикаточного ролика.
  3.  В стыковых узлах конструкции применяются стандартные крепежные элементы (болты, гайки, шайбы, втулки).
  4.  Изготовление из композиционных материалов существенно снижает трудозатраты; кроме того, композиционный материал позволяет получать различные свойства в различных зонах изделия (детали). Достигается эта анизотропность свойств укладкой различных несущих слоев под разными углами к линии действия нагрузок там, где это необходимо. Наряду с малым удельным весом композитов, это обеспечивает конструкции минимальную массу.
  5.  Так как фюзеляж двухместного самолета имеет относительно небольшие габариты, то, соответственно, матрицы занимают немного места на участке, а также обеспечивают свободный подход для операций выкладки и ремонта изделия.
  6.  Обшивки фюзеляжа собираются посредством сборки-склейки в матрицах, где происходит их выкладка.
  7.  Применение в конструкции до 96% композитных материалов обеспечивает настолько легкий вес, что полученный формовкой фюзеляж, не требует специальной транспортировки в камеру механической обработки для обеспечения максимально точных форм и получения необходимых вырезов и отверстий, предусмотренных чертежами.
  8.  Фюзеляж расчленен на минимальное количество входящих элементов, что уменьшает трудоемкость сборки.

В целом можно сказать, что уровень технологичности композитного фюзеляжа является достаточным. Следует отметить, что формование полностью производится ручной выкладкой, и это не обеспечивает достижения максимальной точности. Процесс получения обшивок фюзеляжа является очень длительным (предусматривает выкладку в два этапа с обязательной выдержкой при температуре цеха), что требует очень сильной концентрации внимания рабочих; снижение ее может привести к многочисленным ошибкам при выкладке, которые в свою очередь приведут к обязательным ремонтам, в противном случае – к браку изделия, и опять же потребуется значительные затраты дорогих материалов. Применение композитных материалов значительно снижает вес данной конструкции и самого самолета в целом, что в свою очередь снижает расход топлива и увеличивает дальность полета.

2.1.1  Характеристика основных и вспомогательных материалов

Развитие научно – технического прогресса в авиакосмической промышленности невозможно без создания новых конструкционных материалов (КМ), способных улучшить важнейшие параметры летательного аппарата, повысить массовые показатели, надежность, ресурс и снизить материалоемкость. Успехи науки в области материаловедения привели к созданию нового класса материалов, так называемых композиционных.

Именно эти материалы используют на данном предприятии по выпуску легких двухместных самолетов.

Отметим преимущества композиционных материалов в сравнении с аналогичными деталями, изготовленными из металла:

— уменьшение массы конструкции;

— увеличение их ресурса;

— снижение энергоемкости изготовления деталей;

— повышение аэродинамических качеств конструкции;

— сокращение трудозатрат при подготовке производства;

— химическая стабильность;

— устойчивость к царапинам;

— специальные свойства (радиопрозрачность, диэлектрическая проницаемость, теплопроводность, температуропроводность);

— возможность управления силовыми потоками в конструкциях за счет соответствующего направления армирования.

Недостатками конструкций из композиционных материалов являются:

— сильный разброс механических характеристик при несоблюдении параметров технологического процесса;

— трудность соединения деталей из композитов с металлическими деталями;

— трудность контроля качества.

Рассмотрим подробнее процесс получения основных объектов производства из композиционных материалов, а также номенклатуру материалов цеха.

Важнейшее преимущество композитов – возможность создания из них элементов конструкции с заранее заданными свойствами, наиболее полно соответствующими характеру и условиям работы. Многообразие волокон и матричных материалов, а также схем армирования, используемых при создании композитных конструкций, позволяет направлено регулировать прочность, жесткость, уровень рабочих температур и другие свойства путем подбора состава, изменения отношения компонентов и макроструктуры композита

[2, с.106]. На данном производстве используются полимерные композитные материалы.

Основные конструкционные ткани, используемые в производстве – это углеткань, арамидная ткань и стеклоткань. Углеткань – черная, легкая, прочная, дорогая. Стеклоткань – белая, в пропитанном виде полупрозрачная, самая тяжелая, наименее прочная, наиболее дешевая. Арамидная ткань – желтая, наиболее легкая, наиболее прочная, самая дорогая. По типу плетения они различаются на ткань полотняного (1 через 1) и саржевого (2 через 2) плетения. Ткань полотняного переплетения используется при выкладке изделий одинарной кривизны. Ткань саржевого переплетения – при выкладке изделий двойной кривизны. При порезке на раскаточном столе под углом 90 или 0 градусов ткань используется в изделиях испытывающих нагрузки на растяжение-сжатие, под углом 45 градусов – в деталях испытывающих нагрузки на кручение – сдвиг.

В качестве вспомогательных тканей и пленок используются: полиамидная ткань марок 98685, 98690, мешковина, полиэтиленовая пленка. Полиамидная ткань – вспомогательная, после изготовления изделия удаляется полностью. Ткань марки 98690 – менее плотная используется как разделительный слой между матрицей и деталью, а более плотная ткань 98685 – как разделительный слой между деталью и мешковиной. Вторым основным назначением полиамидной ткани является создание на поверхности детали  необходимой величины шероховатости, что понадобится в дальнейшем для следующих операций – вклейки и шпатлевки. Такая величина шероховатости не может быть создана наждачной бумагой либо иными средствами.

Мешковина служит для впитывания излишков смолы и распределения давления воздуха при установке вакуума.

Полиэтиленовая пленка служит для создания вакуумного мешка вокруг матрицы с выложенной деталью, либо только вокруг рабочей поверхности матрицы, если ее размеры не позволяют поместить матрицу с деталью в мешок. Пленка полностью удаляется с изделия только после проверки на предмет окончательной полимеризации смолы; с целью обеспечения возможности этой проверки снаружи вакуумного мешка на матрице оставляют обрезок ткани пропитанной в конце выкладки. Цветная пленка применяется вместо прозрачной, чтобы обеспечить выявление прилипшей к поверхности детали пленки. Если такую пленку не удалить полностью, она может стать в дальнейшем причиной брака.

Прочность композитов определяется свойствами армирующих волокон. При этом имеют значение: тип, содержание и ориентация волокон. При выкладке изделий одинарной кривизны лучше использовать ткань полотняного переплетения, а при выкладке изделий двойной кривизны – саржевого переплетения. При выкладке изделий учитывается также раскрой ткани:  если детали будут испытывать нагрузку при эксплуатации на растяжение–сжатие, то раскрой ткани осуществлять под углом 0-90°, а если будут испытывать нагрузку на кручение - сдвиг, то раскрой ткани под углом +45°.

Также используются углеленты KDU 1002 шириной 25 мм и KDU1009 шириной 75 мм, арамидная лента. Они применяются для выкладки изделий, испытывающих нагрузки на растяжение – сжатие, а также для усиления детали (распределения сосредоточенных нагрузок по поверхности изделия).

Арамидная лента – аналог ткани полотняного переплетения. Углеленты – однонаправленные ленты с поперечным соединением, используются при выкладке изделий в местах испытывающих нагрузку на растяжение – сжатие. Нагрузки распределяются вдоль волокон. 

Ровинги – однонаправленные волокна без поперечных связей используются для более точного повторения криволинейного профиля при выкладке изделий с закладными и для усиления композитной детали в местах вклейки деталей из другого материала, например металла.

Применяются три вида смол: LR285, L37, EP240F. LR285 – ламинированная эпоксидная смола – основное связующее вещество пластиковых композитных материалов, из которого изготавливаются детали самолета. Ламинированная означает – очищенная, от примесей и влаги, в ней не допускается наличие посторонних примесей либо осадка. L37 – самовспенивающаяся смола применяется с отвердителем L37 и разрыхлителем  EP50,    для изготовления ручек управления   самолета. EP240F – огнеупорная смола, применяется для изготовления деталей, находящихся в непосредственной близости от двигателя. Для пропитки ткани используется смесь эпоксидной смолы с отвердителем.

Используемые отвердители:

L285 – «быстрый» отвердитель, с ним быстрее происходит полимеризация, но одновременно с этим скорее произойдет «закипание» смеси смолы с отвердителем. Время отверждения приблизительно в два раза меньше, чем у отвердителя L287 при тех же атмосферных условиях.

L287 – «медленный отвердитель». Используется, если нужно увеличить время отвержения смолы, например при повышении температуры окружающего воздуха.

L37 применяется с разрыхлителем EP50 для изготовления ручек управления самолетом, обладает свойством вспениваясь, полностью заполнять объем формы изнутри.

Существует два основных вида авиационного пенопласта (аэрекс и рохаселл), различных по своим физико – химическим свойствам и применению и применяющихся в качестве легкого заполнителя между двумя тонкими прочными обшивками.

  1.  Аэрекс С7055 желто – коричневого цвета толщиной 8 мм и 3 мм, аэрекс С7055 светло – зеленого цвета толщиной 5мм и 3мм. Максимальная температура прогрева этих видов аэрекса в составе изделий 85°С. Устойчив к щелочам, но не устойчив к бензину и растворителям.
  2.  Рохаселл – белый, хрупкий, на изломе выделяет газ с характерным кисловатым запахом. Максимальная температура прогрева в составе изделий 90°С. Сам по себе рохаселл способен выдерживать температуру до 180°С. В производстве применяются следующие виды рохаселла, которые различаются по плотности: №71 плотнее, чем №51, по толщине – 3мм, 8мм, 25мм и 40мм. Устойчив к бензину и растворителям, не устойчив к щелочам.

2.1.2 Разработка и обоснование схемы

конструктивно-технологического членения фюзеляжа

Под членением летательного аппарата (ЛА) понимают его разделение конструктивными, эксплуатационными и технологическими разъемами на агрегаты, отсеки, секции, панели, узлы и детали [1, с.69].

Конструктивно-технологическое членение (КТЧ) влияет на характер конструкции стыков, выбор методов сборки и взаимозаменяемости сборочных единиц, на технологию сборки. КТЧ обеспечивает:

  1.  расширение фронта работ при проектировании и производстве изделий;
  2.  комплексную механизацию и автоматизацию производственных процессов сборки;
  3.  улучшение качества сборочно-монтажных работ;
  4.  наличие и удобство подходов для образования соединений;
  5.  условия для транспортировки и ремонта агрегатов, отсеков, секций, панелей.

Различаю конструкторское и технологическое членение ЛА. Конструкторское предусматривает выделение конструктивных элементов различного назначения (к примеру крыло – фюзеляж, фюзеляж – двигатель). Технологическое членение необходимо для того, чтобы максимально  упростить, удешевить, обеспечить возможность изготовления конструктивных единиц (деталей, сборок).

Рациональное членение самолета на самостоятельные сборочные единицы закладываются в конструкцию на этапах проектирования изделий и разработки директивных технологических материалов.

Сборка самолетной конструкций состоит из установки собираемых элементов в положение согласно чертежа, фиксирование и образование соединений. Установочные работы в значительной степени влияют на точность обводов, соединений и величину затрат, определяются методом сборки.

Для повышения эффективности производства данный композитный самолет расчленяется на следующие составляющие: фюзеляж, левая и правая консоли крыла, основное и носовое шасси, стабилизатор, руль направления (РН), двигатель, воздушный винт. Именно эти агрегаты поступают на участок окончательной сборки самолета, где происходит их стыковка. Деление самолета на более мелкие составляющие подразумевает участок сборки выполнять не свойственную ему работу (сборку-склейку), что вновь таки требует специально оборудованных для этого рабочих мест, на которых будут производиться работы с эпоксидной смолой и другими токсичными веществами.

Стоит также отметить, что расчленение фюзеляжа, консолей крыла, шасси, стабилизатора и руля направления на отдельные составляющие обеспечивает разделение труда, а также снижение трудоемкости и длительности цикла изготовления агрегата. Кроме того, это является целесообразным, так как сборка-склейка составных частей происходит в тех же матрицах, где изготавливаются детали. Для вклейки внутренних наборов используются специальные приспособления, что в свою очередь увеличивает точность процесса сборки-склейки.

Рассмотрим конструктивно-технологическое членение композитного фюзеляжа легкого самолета:

  1.  Обшивка фюзеляжа левая.
  2.  Обшивка фюзеляжа правая.
  3.  Обшивка крыши фюзеляжа.
  4.  Мотошпангоут.
  5.  Шпангоут №3.
  6.  Шпангоут №4.
  7.  Тоннель.
  8.  Пирамиды.
  9.  Шпангоут №2.
  10.  Короб лонжерона.
  11.  Стенка киля.

Схема конструктивно-технологического членения представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Схема конструктивно-технологического членения фюзеляжа

2.2 Методы и способы изготовления по типам деталей и узлов в соответствии с классификатором. Описание типовых технологических процессов

Технологическим процессом формообразования называют комплекс технологических операций обеспечивающих придание изделию в формообразующей оснастке заданной, но обратимой формы. Существуют четыре основных метода формообразования изделий из полимерных композиционных материалов: выкладка, намотка, пултрузия и напыление, а также всевозможные варианты комбинирования этих методов.

На производстве, где выпускаются изделия из полимерных композиционных материалов, рациональным будет принятие технологического метода формования детали − это метод ручной выкладки.

Данный метод применяется для малогабаритных деталей и заключается в послойном наборе пакета из заранее раскроенных заготовок в соответствии со схемой выкладки. Раскрой заготовок производится по шаблонам с использованием средств малой механизации из предварительно пропитанных лент и тканей после выдержки их при температуре цеха 2 – 2,5 ч. Заготовки при данном методе выкладываются вручную на матрицу с обработанной поверхностью или проложенной разделительной пленкой встык. Для сложных по конфигурации деталей допускаются нахлесты или зазоры 1,5…3мм, при этом в схеме выкладки предусматривается смещение нахлестов в слоях.

После выкладки каждого слоя проводится уплотнение пакета роликом через разделительную пленку для удаления воздушных включений и усиления сцепления слоя[2, с.116].

Конкретный порядок выкладки, направление волокон, вид и тип ткани, количество слоев определяется согласно чертежа каждой конкретной детали. В общем случае типовой техпроцесс выкладки деталей на участке «Фюзеляж» выглядит следующим образом:

  1.  Проверка входящих материалов.
  2.  Изготовление вакуумного мешка.
  3.  Нанесение разделительного слоя на рабочую поверхность и закладные.
  4.  Нанесение на рабочую поверхность матрицы смеси смолы и отвердителя.
  5.  Укладка слоя разделительной полиамидной ткани.
  6.  Укладка ровингов.
  7.  Получение препрега, укладка ткани.
  8.  Получение однонаправленных лент, их укладка.
  9.  Укладка рохаселла, аэрекса.
  10.  Подготовка и вклейка пластин усилений.
  11.  Вклейка гаек, втулок, болтов.
  12.  Укладка слоя разделительной полиамидной ткани.
  13.  Укладка мешковины.
  14.  Установка вакуума.
  15.  Снятие вакуума, удаление вспомогательной ткани.
  16.  Выемка готового изделия из матрицы.
  17.  Зачистка «глянцевых» поверхностей.
  18.  Механообработка.
  19.  Приемо-сдаточные работы.

Оптимальными условиями для выкладки являются температура20 – 25°С, влажность 70%, отсутствие в воздухе пыли, сажи, иных загрязнений. При понижении температуры смола дольше остается в жидком состоянии, увеличивая время изготовления деталей.

При повышении температуры смола быстро становится вязкой, такая смола не может пропитать ткань и обеспечить качество изделия, что требует сокращения времени выкладки. Если выкладку не произвести до того как смола, пропитавшая ткань, начнет полимеризоваться, это приведет к браку.

Присутствие в воздухе пыли, сажи, иных загрязнений, которые оседают на матрицу в процессе выкладки и препрег, находящийся на раскаточных столах, может привести к непроклеям и браку.

2.2.1 Структура производства. 

Классификатор основных деталей из КМ

На производстве предусмотренот 12 основных участков:

  1.  1 участок «Фюзеляж»: на зтом участке происходит выкладка фюзеляжа и набора для вклейки;
  2.  2 участок «Крыло»: на этом участке происходит изготовление крыльев, закрылков, злеронов;
  3.  3 участок   «Детали»:   на   этом   участке   производят   выкладку стабилизатора, руля направления, триммера и других деталей;
  4.  4 участок «Заготовительный участок»: на этом участке производится раскрой и пропитка ткани;
  5.  5 участок «Ремонт»: этот участок занимается ремонтом деталей из пластика на основании утвержденного отчета о несоответствии;
  6.  7 участок «Финиш»: на этом участке происходит подготовка деталей из пластика к покраске и сама покраска;
  7.  8 участок «Предварительная сборка»: на этом участке происходит предварительная сборка и подгонка деталей, вклейка стекол, вклейка внутреннего набора;
  8.  9 участок «Окончательная сборка»: здесь производится сборка и регулировка самолета;
  9.  10 участок «Покраска»: производится покраска самолета;
  10.  11 участок «Склад»: получение и хранение материалов и деталей;
  11.  12 участок «Цех изготовления матриц, приспособлений и шаблонов».

Дополнительные помещения на участках:

1. Термо камера (2 шт.). Необходима для прогрева деталей после выкладки, а также после ремонта.

2. Покрасочная (1 шт.). Необходима для грунтовки и покраски, а также просушивания деталей.   

3. Камера механической обработки  (1 шт.). Необходима для механической обработки изделий.

Разработаем классификатор основных деталей из КМ, которые изготавливаются и собираются на участке «Фюзеляж» (таблица 2.1).


                                                    Таблица 2.1 – Классификатор типовых деталей из КМ

Деталь

Назначение

Эскиз

Технологические признаки

1

Обшивка фюзеляжа левая

Для размещения экипажа, багажа и оборудования.

В силовом отношении – конструкция, к которой крепятся консоли крыла, оперение, шасси и силовая установка

Обшивка двойной кри-визны, имеются вырезы под двери, лобовое стек-ло, вырезы под багажные лючки и лючок спасатель-ной системы, отверстия для корневой качалки крыла, для проводки элек-тропроводов

2

Обшивка фюзеляжа правая

3

Обшивка крыши фюзеляжа

Обшивка одинарной кривизны, имеется вырез под дополнительное остекление сверху

4

Мотошпангоут

Для установки моторамы с двигателем и передней носовой стойки

Сложная

криволинейная форма

5

Короб лонжерона

Для жесткости фюзеляжа и эстетики в кабине пилота

Простая прямоугольная форма, небольшие борты по левому и правому наружным краям

Продолжение таблицы 2.1

Деталь

Назначение

Эскиз

Технологические признаки

6

Шпангоут №2

Для установки узлов управления закрылков и элеронов, кронштейна и стоек шасси;

Имеются отверстия облегчения, а также вырезы под короба шасси

7

Шпангоут №3

Поперечный силовой элемент

Простая форма, отверстие облегчения, небольшие борты по наружному и внутреннему краям

8

Шпангоут №4

Поперечный силовой элемент

Состоит из левой и правой боковых частей и верхней части, небольшие борты по наружной поверхности

9

Пирамиды

Для установки ручек управления, рельс для сидений, педалей

Сложная форма, вырезы под установку сидений и ручек управления, борты по наружным криволинейным краям

10

Тоннель

Продольная силовая часть конструкции самолета;

для проводки системы управления

Сложная криволинейная форма, многочисленные отверстия и вырезы для проводки системы управления, борты по наружным краям


Все детали данного участка изготавливаются методом ручной выкладки (процесс изготовления деталей данным способ описан в следующем пункте), что, в свою очередь, требует индивидуальной оснастки. Преимуществом в данном случае является использование одного и того же материала (углеткань, стеклоткань и арамидная ткань), так как это не требует поставки отдельных дорогостоящих материалов. Все детали изготавливаются согласно типовым техпроцессам, но в тоже время требуют значительной концентрации внимания рабочих для соблюдения выкладки потребного количества слоев для каждой детали в отдельности, в ином случае ошибка может привести к браку изделия.

При подготовке и изготовлении данных деталей используются следующие инструменты, приспособления и средства измерения:

  1.  шаблоны и ножи для подготовки и раскроя пенопласта;
  2.  кисти малярные для нанесения связующего;
  3.  перчатки матерчатые и резиновые для защиты от попадания на кожу;
  4.  респираторы и защитные очки для защиты органов дыхания и органов зрения соответственно;
  5.  стаканы и деревянные палочки для приготовления смолы и замешивания хлопка;
  6.  пластиковые шпателя для подготовки (зачистки от оставшейся высохшей смолы) матриц (так как недопустимым является повреждение матрицы – нанесение царапин на ее поверхность);
  7.  специальные авиационные ножницы для раскроя ткани и удаления ее лишних участков;
  8.  наждачная бумага для удаления «глянцевых» поверхностей и обеспечения необходимой шероховатости;
  9.  пневмодрели, сверла, вибромашинки для механизации работ;
  10.  авиационный растворитель для удаления и зачистки ножниц от смолы;
  11.  липкая лента (скотч) используется при укладке мешковины, клеится непосредственно к нерабочей поверхности матрицы;
  12.  резиновые молотки как вспомогательный инструмент для выемки готового изделия из матрицы;
  13.  линейки, штангенциркули;
  14.  весы для замеров веса оставшихся излишков материала;
  15.  вакуумный насос;
  16.  штуцера для удаления воздуха посредством вакуумного насоса;
  17.  приспособления для вклейки внутреннего набора;
  18.  печи для сушки готовых изделий (используются редко);
  19.  непосредственно матрицы для выкладки деталей.

Выкладка фюзеляжа и вклейка его внутреннего набора на данном участке обеспечивает уменьшение трудоемкости работ на участках предварительной и окончательной сборки самолета. Кроме того, так как сборка – склейка происходит на одном и том же участке, то исключается потребность в наличии отдельных приспособлений для склейки и увеличивает точность.

2.3 Разработка операционного технологического процесса изготовления тоннеля

Типовые ТП производства изделий из КМ состоят из вспомогательных и основных процессов. В число основных входят:

  1.  ТП формообразования изделия.
  2.  ТП механообработки.
  3.  ТП сборки.

Вспомогательные процессы включают в себя:

  1.  Подготовительные ТП:

— ТП подготовки материалов;

— ТП приготовления связующего;

— ТП приготовления препрегов.

  1.  ТП приемки-сдачи продукции:

— маркирование;

— контроль.

  1.  Ремонтно-восстановительные процессы.

Для изготовления тоннеля применяется метод формообразования — выкладка, по способу выполнения — ручная.

Рассмотрим операционный ТП изготовления тоннеля (таблица 2.2).

Таблица 2.2– Операционный ТП изготовления тоннеля

№ опер.

Содержание операции

Оборудование, инструмент, материал

1

2

3

001

Очистить матрицу от остатков смолы, нанести ваксу WAX W-70 на всю поверхность матрицы

Пластиковый шпатель, кисть

002

Равномерно нанести смолу с отверди-телем  на всю поверхность матрицы

Кисть, валик

003

Выложить слой полиамидной ткани

Кисть

004

Положить квадраты стеклоткани  в места, где далее будут сверлиться отверстия

Кисть

005

Уложить угольные ровинги в углы закладных на матрице

Кисть

006

Контроль БТК

Визуально

007

Выложить первый слой углеткани  в матрицy

Кисть,

прикаточный валик

008

Выложить усиления (1 слой из угле- ткани) в задней части (в районе вырезов) матрицы согласно чертежу

Кисть,

прикаточный валик

009

Выложить слой арамидной ткани  в матрицу

Кисть,

прикаточный валик

Продолжение таблицы 2.2

1

2

3

010

Выложить усиления (2 слоя из стекло- ткани) в средней части (в районе вырезов) матрицы согласно чертежу

Кисть,

прикаточный валик

011

Выложить усиления (2 слоя углелент KDU) в средней части (в районе вырезов) матрицы согласно чертежу

Кисть,

прикаточный валик

012

Выложить усиления (3 слоя из стекло- ткани) в средней части (в районе вырезов) матрицы согласно чертежу

Кисть,

прикаточный валик

013

Выложить усиления (1 слой из угле- ткани) в задней части матрицы согласно чертежу

Кисть,

прикаточный валик

014

Уложить фанеру (80ммх60мм) под шасси в матрицу согласно чертежу

015

Нанести на поверхность фанеры смесь смолы с отвердителем, хлопок с кабозилом

Кисть, шпатель

015

Контроль БТК

Визуально

016

Выложить последний слой углеткани  в матрицy  согласно чертежу

Кисть,

прикаточный валик

017

Выложить два слоя усилений из стеклоткани  под шасси  в матрицу согласно чертежу

Кисть,

прикаточный валик

018

Положить квадраты стеклоткани в места, где далее будут сверлиться отверстия

Кисть

019

Выложить усиления (4 слоя из стекло- ткани) в передней части матрицы согласно чертежу

Кисть,

прикаточный валик

020

Приклеить номер

Кисть

021

Контроль БТК

Визуально

022

Выложить слой полиамидной ткани

Кисть,

прикаточный валик

023

Прикатать выкладку по краям матрицы 

Прикаточный валик

024

Уложить 2 слоя мешковины

Клейкая лента

Приспособление для вклейки тоннеля на фюзеляж

Приспособление для вклейки тоннеля в фюзеляж  служит для предотвращения деформации боковой обшивки тоннеля при его вклейки в фюзеляж самолета. Приспособление состоит из трех независимых частей (передней, средней и задней части). Монтируется с внутренней стороны тоннеля. Позволяет обеспечить вклейку тоннеля с точностью – Δl= ± 1мм.

Приспособление показано на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 – Приспособление для вклейки тоннеля на фюзеляж

1 – передняя часть приспособления; 2 – средняя часть приспособления;

3 – задняя часть приспособления

Монтаж приспособления показан на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3– Монтаж приспособления

1 – передняя часть приспособления; 2 – средняя часть приспособления;

3 – задняя часть приспособления; 4 – тоннель

Изделие изготовлено из профильной трубы (марка стали 3), путем сваривания. Конструкция изготовлена с точностью класса 2.0. Элементы конструкции, ответственные за предотвращение деформации стенок тоннеля выделены более темным оттенком (рисунке 2.4).

Рисунок 2.4 – Элементы конструкции, ответственные за предотвращение деформации стенок тоннеля

1 – элементы передней части приспособления; 2 – элементы средней части приспособления; 3 – элементы задней части приспособления

Габаритные размеры передней части приспособления: 143 мм×150 мм×740 мм; средней части приспособления: 290 мм×150 мм×20 мм; задней части приспособления: 155 мм×150 мм×20 мм.

2.3.1 Определение типа производства и выбор организационной формы сборки

В зависимости от объекта производства и программы выпуска различают три основных типа производства: массовое, серийное и единичное.

Тип производства на рабочем месте определяется коэффициентом закрепления операций КЗО, т.е. количеством операций закрепленных за рабочим местом.

При использовании сборочного приспособления тип производства определяется загрузкой рабочих-сборщиков и характером их перемещения от одного рабочего места к другому.

Разрабатываемое производство является мелкосерийным и обеспечивает выпуск однородных изделий с определенным тактом, т.е. через определенные промежутки времени и имеет следующие особенности:

1. Рабочее место специализируется на выполнении нескольких закрепленных за ним деталей-операций, чередующихся в определенной последовательности. В соответствии с ГОСТ 3.1108-82 коэффициент закрепления операций принимается равным:

— для мелкосерийного производства от 21 до 40;

— для серийного – от 11 до 20;

— для крупносерийного – от 2 до 10.

Т.к. число операций закрепленных за одним рабочим местом в разрабатываемом производстве колеблется в пределах от 21 до 40, то данное производство является мелкосерийным.

2. Оборудование на производственном участке располагается в соответствии с последовательностью выполнения этапов технологического процесса по группам операций.

Организация технологического процесса сборки включает в себя следующие три основные формы:

– бригадная, где весь комплекс технологических операций выполняется одним рабочим или бригадой рабочих (применяется в основном в опытном производстве);

– операционная, такая форма предполагает выполнение рабочими определенных, закрепленных за ними операций технологического процесса сборки;

– операционно-поточная форма производства характеризуется ритмич-ным повторением во времени и пространстве операций или группы операций технологического процесса сборки. Такая форма производства выполняется в виде поточной линии.

В данном проекте реализована операционно-поточная организационная форма производства.

2.3.2 Составление циклового графика сборки

Цикловой график является основным техническим документом поточной линии сборки. В нем указывают следующие операции:

– содержащие укрупненные операции или задания;

– длительность выполнения каждого задания;

– количество одновременно работающих над каждым заданием;

– трудоемкость выполнения каждого задания;

– цикловое время.

Характер циклового графика определяют тактом выпуска изделия. Тактом называют отрезок времени между последовательным выпуском с линии (или рабочего места) следующих друг за другом изделий. Величину такта находят по формуле:

 , (2.5)

где Фррасчетный фонд рабочего времени;

N – объём выпуска изделий, N=192 шт.

Расчетный фонд рабочего времени равен:

  (2.6)

где m – количество рабочих дней в году, принимаем m=365-105=260, где 105 – количество выходных и праздничных дней;

s – количество рабочих смен в сутках, принимаем s=1;

t – продолжительность одной смены, принимаем t=8ч.

Тогда по формуле (2.6) расчетный фонд времени равен:

Определим величину такта выпуска:

 

Цикловой график характеризуется продолжительностью цикла сборки изделия. Технологическим циклом называется рабочее время, в течение которого изготавливается изделие:

  (2.7)

где Т – трудоёмкость изготовления, T=16 ч; n – кол-во работающих.

Количество работающих определяем по формуле:

  (2.8)

где Т – трудоёмкость изготовления, (ч);

Nобъём выпуска, 192 (шт.);

– действительный годовой фонд рабочего времени, 1860 (ч);

к=1,15 – коэффициент перевыполнения норм.

Принимаем n=2 человека.

Технологический цикл равен:

Потребное количество сборочных приспособлений:

Принимаем m=1 шт.

2.4 Разработка конструкции сборочного приспособления

Большинство сборочных единиц конструкции самолета собираются в сборочных приспособлениях.

Сборочное приспособление – устройство, конструкция которого обеспечивает правильное взаимное расположение, фиксацию и соединение сборочных единиц с заданной точностью

Разрабатываемое приспособление предназначено для сборки-склейки фюзеляжа и его составных частей

Основными элементами сборочного приспособления являются каркасы левой и правой половин матриц фюзеляжа, используемые для фиксации матриц, а также для перемещения и переворота одной из половин матриц.

В приспособлении проводятся следующие работы:

  1.  подготовка матриц к выкладке;
  2.  формование обшивок фюзеляжа;
  3.  перемещение и переворот матрицы;
  4.  закрытие матриц;
  5.  склейка обшивок фюзеляжа;
  6.  вклейка внутреннего набора фюзеляжа;
  7.  открытие матриц;
  8.  выемка фюзеляжа.

Непрерывное повышение требований к точности и взаимозаменяемости собираемых элементов конструкции самолета, к росту производительности труда, обуславливает не только увеличение количества сборочных приспособлений, но и более высокие технические требования к ним.

Технические условия на проектирование приспособления для сборки-склейки фюзеляжа

Технические условия (ТУ) на проектирование приспособления разрабатываются технологами на основании чертежей и технологического процесса сборки агрегата (узла). В ТУ должно быть указано:

1. Назначение стапеля, т.е. для какого агрегата, подсборки или узла и для выполнения каких операций предназначен данный стапель.

2. Положение собираемого агрегата (узла) в стапеле.

3. Основные технологические базы и фиксирующие элементы агрегата (узла).

4. Перечень всех входящих в агрегат (узел) подсборок в порядке технологической последовательности со ссылкой на ТП сборки агрегата в данном приспособлении.

5. Порядок закладки подсборок в стапель и выема агрегата из него: в сторону (вправо, влево), вверх, или в направлении продольной оси (вперед, назад). Выем агрегата должен быть удобен и увязан с планировкой и высотой цеха.

6. Средства механизации:

а) элементов стапеля (плит разъемов, рубильников и т.д.);

б) технологических процессов (сверления, зенкования, склейки, вклейки)

в) процессов закладки в стапель подсборок и выема из него собранного агрегата;

г) подъемно-транспортных работ.

В общих условиях на проектирование оснастки должны быть указаны:

а) подводка электроэнергии для освещения и питания средств ведения ТП;

б) подводка питания сжатым воздухом;

в) Оснащение стапеля стремянками, стеллажами и пр.;

г) окраска стапеля;

д) инструкция по технике безопасности.

Составим ТУ на разрабатываемое сборочное приспособление:

1. Сборочное приспособление предназначено для переворота матриц фюзеляжа, а также сборки-склейки фюзеляжа и его составных частей.

2.Расположение фюзеляжа в приспособлении горизонтально.

3. Элементы фюзеляжа:

  1.  обшивка фюзеляжа (левая, правая);
  2.  обшивка крыши фюзеляжа;
  3.  мотошпангоут;
  4.  шпангоут №4;
  5.  шпангоут №3;
  6.  короб лонжерона;
  7.  стенка киля.

4. Основные технологические базы собираемого крыла согласно схеме базирования (см. пункт 2.7).

5. Укрупненный ТП (см. пункт 2.10).

6. Установка деталей в приспособление производиться вручную.

7. Накладка производиться “от себя”, а выем “на себя”.

8. Средства ведения сборочных работ: кисть, валик, шпатель, ножницы.

9. Данное сборочное приспособление является оборудованием для механизации сборочных работ.

10. Приспособление оснастить проводкой питания электричеством, сжатым воздухом.

11. Сборочное приспособление  красить в цвет, соответствующий цвету оборудования в цехе.

Схема сборочного приспособления крыла легкого самолета представлена на рисунке 2.5.

Сборка-склейка составных частей фюзеляжа происходит в два этапа. На первом этапе используется универсальное сборочное приспособление для перемещения и переворота матрицы фюзеляжа, а также дальнейшей сборки-склейки (рисунок 2.5).

Сборочное приспособление служит оборудованием для механизации сборочных работ. Однобалочный подвесной путь 2 выполнен из алюминия, представляет собой рельсу двутаврового сечения с грузоподъемностью до 1000 кг, по которой перемещается электрическая таль 3 (максимальное расстояние передвижения 10 м). С траверсой соединяется подъемный блок 4, на котором предусмотрен крюк-карабин 5 для соединения с траверсой 6. Траверса представляет собой балку прямоугольного сечения, на которой навешены цепи 7. К цепям крепится корпус с подшипником качения 9, который соединяется с пальцем 10 каркаса матрицы. Подшипник качения используется для переворота матрицы. К матрице фюзеляжа крепятся матрица мотошпангоута 8 и матрица крышки фюзеляжа12.

Изначально каркас матрицы лежит на упорах 14.  Это позволяет без препятствий производить процесс формования обшивок фюзеляжа. После полимеризации смолы с помощью электрической тали каркас одной из матриц перемещается, переворачивается и соединяется со второй половинкой. После того происходит склейка обшивок фюзеляжа и частичная вклейка внутреннего набора фюзеляжа.

Рисунок 2.5 – Сборочное приспособление для

сборки-склейки фюзеляжа

Составные части сборочного приспособления:

  1.  Рама.
  2.  Подвесной путь.
  3.  Электрическая таль.
  4.  Подъемный блок.
  5.  Крюк-карабин.
  6.  Траверса.
  7.  Цепь.
  8.  Матрица мотошпангоута.
  9.  Корпус с подшипником качения.
  10.   Палец.
  11.   Узел навески для дополнительной цепи.
  12.   Матрица крышки фюзеляжа.
  13.  Матрица фюзеляжа.
  14.  Ложементы.

После окончательной полимеризации смолы фюзеляж извлекают из матриц и производят механическую обработку. Дальнейшие работы по сборке-склейке выполняются в стыковочном стенде рисунок (2.6).

Конструкция стыковочного стенда представляет собой разборную раму с закрепленными на ней ложементами для фюзеляжа и упорами для крыла. Рама стенда состоит из двух сварных половин. Ложементы для фюзеляжа и упоры для консолей крыла выполнены из композиционных материалов. Поверхность ложементов и упоров, контактирующая с поверхностями собираемых агрегатов оббита смягчающим материалом. Эта мера предосторожности препятствует царапанию и порче внешнего вида самолета. Смягчающий материал подлежит замене после сборки каждого десятого самолета. Стыковочный стенд состоит из двух отдельных зеркально отраженных частей.

Рисунок 2.6 – Стыковочный стенд

При окончательной сборке на фюзеляж, установленный на стенде, монтируют основные и носовую стойки шасси. Расположение стоек стенда выбрано с таким расчетом, чтобы не блокировать подходы к сборочным зонам шасси. Установка стабилизатора и руля направления может производиться как до, так и после снятия самолета со стыковочного стенда.

2.4.1 Проектирование укрупненного технологического процесса сборки-склейки фюзеляжа

Технологический процесс сборки – это последовательность установки в сборочное приспособление деталей, узлов и панелей, их фиксация и соединение между собой способами, предусмотренными чертежом; определение специальности, разряда и количества рабочих, а также норм времени, вида инструмента и оборудования. Разработку рабочего техпроцесса сборки для серийного производства осуществляют в соответствии с чертежами конструкции изделия и схемой сборки.

В общем случае процесс сборки выполняется в следующем порядке:

  1.  подготовка деталей к сборке;
  2.  установка деталей в заданное чертежом положение;
  3.  фиксация деталей в установленном положении;
  4.  подготовка деталей к применению;
  5.  крепление деталей;
  6.  контроль точности и качества соединений;
  7.  заключительные работы.

Укрупненный ТП сборки фюзеляжа представляет собой следующую последовательность сборочных операций:

  1.  Проверка документации, комплектности деталей, маркировки деталей и отсутствия на них механических повреждений.
  2.  Подготовка к склеиванию соответствую-щих поверхностей правой и левой обши-вок фюзеляжа.
  3.  Нанесение смеси смолы с отвердителем на склеиваемые поверхности обшивок фюзеляжа.
  4.  Переворот и закрытие матриц фюзеляжа.
  5.  Нанесение хлопка с кабозилом на места склейки обшивок фюзеляжа.
  6.  Укладка углеткани, усилений и полиа-мидной ткани на места склейки обшивок фюзеляжа.
  7.  Контроль БТК.
  8.  Установка матрицы мотошпангоута с обшивкой и стыковка с матрицами половинок фюзеляжа.
  9.  Склейка мотошпангоута с обшивкой фю-зеляжа.
  10.  Подготовка к вклейке шпангоута №3 и шпангоута №4. Проверка на отсутствие механических повреждений.
  11.  Вклейка шпангоута №3.
  12.  Вклейка шпангоута №4.
  13.  Установка матриц обшивки крыши фюзеляжа в заданное положение и стыковка с матрицами половинок фюзе-ляжа.
  14.  Склейка обшивки крыши с обшивкой фюзеляжа.
  15.  Подготовка к вклейке короба лонжерона. Проверка на отсутствие механических повреждений.
  16.  Вклейка короба лонжерона.
  17.  Контроль БТК.
  18.  Полимеризация смолы.
  19.  Открытие матриц, выемка фюзеляжа из матриц.
  20.  Механическая обработка фюзеляжа.
  21.  Подготовка к вклейке внутреннего набора фюзеляжа. Проверка на отсутствие меха-нических повреждений.
  22.  Установка и фиксация тоннеля.
  23.  Вклейка тоннеля.
  24.  Установка и фиксация левой и правой пирамид.
  25.  Вклейка левой и правой пирамид.
  26.  Установка и фиксация шпангоута №2.
  27.  Вклейка шпангоута №2.
  28.  Полимеризация смолы.
  29.  Расфиксация тоннеля, пирамид, шпан-гоута №2.
  30.  Контроль БТК.

Маршрутный и операционный ТП сборки фюзеляжа приведен в приложении.

2.4.2 Разработка схемы базирования составных частей

 при сборке фюзеляжа

Сборка представляет собой совокупность технологических операций по установке деталей в сборочное положение и соединению их в узлы, панели, агрегаты и изделие в целом.

Схема базирования – совокупность установочных баз, необходимых и достаточных для однозначного базирования деталей в производстве с лишением их необходимого количества степеней свободы.

Проектируя операции установки деталей в сборочном приспособлении, необходимо выбрать на деталях и узлах базовые элементы, по которым будет вестись установка и фиксация деталей и узлов. Базовые поверхности используются в качестве сборочных или установочных баз.

В целях обеспечения точности сборки необходимо стремиться к соблюдению трех основных принципов базирования: единства баз (выбор конструктивных баз в качестве сборочных); постоянства баз (установочная база на всех этапах сборки должна оставаться установочной); совмещения баз (выбор сборочных баз в качестве установочных).

При  сборке фюзеляжа применяется базирование по наружной поверхности обшивки – при этом методе базирования обшивка прижимается наружной поверхностью к рабочей поверхности приспособления на период соединения ее с элементами.

Внутренние поверхности обшивки фюзеляжа являются основными сборочными и установочными базами. На них поэтапно, по сборочным базам, устанавливают шпангоут № 3, шпангоут №4, мотошпангоут, крышу фюзеляжа, короб лонжерона, стенка киля, тоннель, пирамиды, шпангоут №2.

На рисунке 2.7 представлена схема базирования составных частей фюзеляжа.

Рисунок 2.7 – Схема базирования составных частей фюзеляжа

Рассмотрим базирование элементов фюзеляжа согласно порядку их сборки-склейки:

  1.  Обшивки фюзеляжа базируются по привалочным поверхностям матриц.
  2.  Шпангоут №3 базируется по соответствующим привалочным поверхностям обшивки фюзеляжа.
  3.  Шпангоут №4 базируется по соответствующим привалочным поверхностям обшивки фюзеляжа.
  4.  Мотошпангоут базируется по привалочным поверхностям матрицы мотошпангоута и по соответствующим привалочным поверхностям обшивки фюзеляжа.
  5.  Обшивка крыши фюзеляжа базируется по привалочным поверхностям матрицы обшивки фюзеляжа и по соответствующим привалочным поверхностям бортовых нервюр фюзеляжа.
  6.  Тоннель базируется по соответствующим привалочным поверхностям обшивки фюзеляжа и по 4 СО мотошпангоута.
  7.  Пирамиды базируется по соответствующим привалочным поверхностям обшивки фюзеляжа и по 2 СО тоннеля.
  8.  Шпангоут №2 базируется по соответствующим привалочным поверхностям обшивки фюзеляжа и тоннеля.
  9.  Короб лонжерона базируется по соответствующим привалочным поверхностям обшивки фюзеляжа и обшивки крыши фюзеляжа.
  10.  Стенка киля базируется по соответствующим привалочным поверх-ностям обшивки фюзеляжа и по 7 КФО приспособления.

2.4.3  Составление технических условий на поставку деталей
и подсборок в соответствии с техпроцессом сборки узла

Детали, поступающие на сборку, должны соответствовать данным чертежа и удовлетворять ТУ на поставку. Основные требования по взаимозаменяемости к деталям, поступающим на сборку:

- соответствие в пределах установленных допусков фактических размеров детали ее размерам по чертежу;

- наличие заданных предусмотренных припусков для последующей обработки в ходе или после процесса сборки;

- правильность положения сборочных, направляющих и базовых отверстий относительно базовых осей контура.

ТУ на поставку деталей и подсборок приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – ТУ на поставку деталей и подсборок

Номер чертежа

Наимено-вание детали

Кол.

Степень законченности детали

К104.ДП.163.13.СБ.001

К104.ДП.163.13.СБ.002

Обшивка фюзеляжа

(левая, правая)

2

Подается с обрезанными кромками, закладными элементами без припус-ка, с 4 СО Ø6 мм согласно чертежу; по-верхность подготовлена для вклейки внутреннего набора

К104.ДП.163.13.СБ.003

Обшивка крыши фюзеляжа

1

Подается с обрезанными кромками без согласно чертежу

К104.ДП.163.13.СБ.004

Мотошпангоут

1

Подается с обрезанными кромками без припуска, с 6 СО Ø6 мм согласно чертежу

К104.ДП.163.13.СБ.101

Шпангоут №2

1

Подается с обрезанными кромками без припуска согласно чертежу

К104.ДП.163.13.СБ.008

Шпангоут №3

1

Подается с обрезанными кромками без припуска согласно чертежу

К104.ДП.163.13.СБ.010

К104.ДП.163.13.СБ.011

К104.ДП.163.13.СБ.012

Шпангоут №4

1

Подается с обрезанными кромками без припуска согласно чертежу

К104.ДП.163.13.СБ.102

Пирамиды

2

Подаются с обрезанными кромками  без припуска, с 10 СО Ø6 ммсогласно чертежу

К104.ДП.163.13.СБ.103

Тоннель

1

Подается с обрезанными кромками без припуска, с 20 СО Ø6 мм согласно чертежу

К104.ДП.163.13.СБ.006

Короб лонжерона

1

Подается с обрезанными кромками без припуска с 4 СО Ø6мм согласно чертежу

К104.ДП.163.13.СБ.005

Стенка киля

1

Подается с обрезанными кромками без припуска с 7 СО Ø6мм согласно чертежу

2.5 Разработка схемы увязки оснастки

2.5.1 Проработка вариантов методов сборки, 

схем сборки изделия и увязки оснастки

Производство изделий из КМ содержит ряд специфических процессов, требующих для их проектирования, оснащения и реализации специалистов определенной квалификации. В силу особенностей эти процессы проектируются под конкретное оборудование, оснащение и реализуется в определенных производственных условиях в соответствии с разработанными для каждого из них теориями. Специфические процессы взаимно обусловлены и связаны с единым производственным процессом изготовления конкретной детали. Все они имеют общую особенность − преобразование исходных материалов в продукты заданного качества с наименьшими затратами труда для рассматриваемых условий.

Сборка самолетных конструкций состоит из установки собираемых элементов в положение, предусмотренное чертежом (сборочное положение), скрепления их, образования соединений (заклепочных, клеевых, сварных и т.п.).

Установочные работы в значительной степени влияют на точность обводов и прочность изделия, определяют величину затрат и определяются базированием – методом сборки. В зависимости от способа базирования деталей в процессе сборки возможны две различные группы методов сборки:

1. Детали устанавливаются по базам, расположенным на основной (базовой) детали. К этой группе относятся следующие методы сборки: по сборочным отверстиям (СО); по базовым отверстиям (БО); по разметке на базовой детали; по привалочным поверхностям.

2. Детали или узлы устанавливаются по базам, расположенным на специальном носителе размеров – сборочном приспособлении. Сюда относиться сборка в приспособлении с компенсацией погрешностей входящих деталей, например, известная сборка “от обшивки”, сборка “от каркаса” без компенсации, сборка “от каркаса” с использованием систем фиксирующих отверстий (КФО или БФО).

Наибольшее распространение в современном самолетостроении получили такие методы сборки:

  1.  по сборочным или базовым отверстиям (СО или БО);
  2.  по разметке на базовых деталях;
  3.  по привалочным поверхностям;
  4.  в приспособлении с базированием деталей и узлов на контуры;
  5.  в приспособлении с базированием деталей и узлов по специальным отверстиям (КФО, БФО);

Каждый из перечисленных методов характеризуется особенностями базирования, степенью обеспечения возможностями при сборке и объемом оснастки, а также определенными точными и экономическими характеристиками [1, с.102].

Для рассматриваемого фюзеляжа применяется метод сборки в приспособлении «от обшивки» с компенсацией погрешности. В качестве жесткого носителя в данном случае применяются матрицы для левой и правой обшивок соответственно.

Чертеж приспособления приведен в приложении.

Схемой сборки называется схема, показывающая, как и в какой последовательности осуществляется сборка, а также отражает состояние поставки деталей и подсборок на сборку.  Оптимальной является схема сборки, которая обеспечивает наиболее эффективное производство. Основными критериями оценки являются: условие достижения максимального экономического эффекта, минимальная трудоемкость в цикле сборки конструкции.

Технологический процесс может выполняться по последовательной, параллельной или параллельно-последовательной схемам.

Последовательная схема заключается в наслоении деталей. Они поочередно устанавливаются на базовую деталь. Монтажные работы выполняются на собранном агрегате. Данная схема характерна для единичного или мелкосерийного производства.

При параллельной и последовательно-параллельной схемах сборки отдельные сборные узлы собирают независимо друг от друга – параллельно во времени и пространстве. Эти схемы снижают трудоемкость и длительность цикла при сборочно-монтажных работах.

Для производства легкомоторного самолета с программой выпуска 192 машины в год наиболее приемлемой является параллельно-последовательная схема сборки.

В этом случаи обеспечивается расширение фронта работ, сокращение цикла сборки, стает возможным механизировать производственные процессы, снизить себестоимость изделия за счет уменьшения цикла сборки и снижения трудоемкости. Схема сборки представлена в приложении.

Методы увязки реализуют тот или иной принцип увязки. Задача увязки комплекта оснастки для изготовления изделий из КМ решаются, как и для изделий из металлов, на основе принятых в самолётостроении методов увязки:

  1.  Плазово-шаблонный метод (ПШМ).
  2.  Плазово-инструментальный метод (ПИМ).
  3.  Эталонно-шаблонный метод (ЭШМ).
  4.  Программно-инструментальный метод (ПрИМ).

Из всех вышеперечисленных методов увязки оснастки наиболее приемлемым для получения изделий из КМ является программно-инструментальный метод (ПрИМ) увязки.

Программно-инструментальный метод (ПрИМ) как независимый метод увязки отличается наличием числовых моделей форм изделия и его частей, достаточных для воспроизводства и контроля деталей и технологической оснастки. Метод основан на использовании ЭВМ для задания и обработки первичной исходной информации о геометрии объектов и применения оборудования с ЧПУ для изготовления оснастки и деталей конструкции [1, с.156].

При данном методе параллельно изготавливают весь комплект оснастки и деталей, что приводит к резкому (в 3 – 5 раз) сокращению сроков подготовки производства, а трудоемкость обработки рабочих контуров оснастки уменьшается в 10 – 15 раз. ПрИМ значительно повышает точность изготовления и увязки, а также может сокращать количество технологических шаблонов на 80…90%.

Сущность ПрИМ состоит в том, что элементы заготовительной и сборочной оснастки, соответствующие конструкции изделия, выполняются на станках с ЧПУ, программа работы которых получена на основании аналитически заданных данных.

Первоисточниками увязки являются электронные мастер – модели, которые содержат в себе все геометрические, выполняются расчеты эквидистантных сечений и поверхностей для основных обводообразующих деталей каркаса и обшивок, рассчитывается пространственная координатная схема базовых отверстий и разрабатываются рабочие чертежи деталей каркаса и оснастки с привязкой положения обводной части относительно группы базовых отверстий.

Данные мастер – модели заносятся в память ЭВМ, с помощью которой и составляются программы обработки контуров на станках с ЧПУ (рассчитываются программы для базовых внутренних и наружных обводообразующих элементов в программной среде CATIA V5).

Математическая модель, введенная в ЭВМ, производит запись управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ. Подготовленные УП для воспроизводства геометрии служат первоисточниками независимого изготовления и увязки оснастки и деталей конструкции.

ПрИМ позволяет повысить точность оснастки и деталей в 1,5…2 раза по сравнению с зависимыми методами увязки.

2.5.2 Расчет первичного допуска на узел

для сборки и увязки при ПрИМ

Определить возможность применения того или иного метода сборки узла можно, сравнивая погрешность сборки с допуском на узел. В ТУ на сборку агрегатов допуски на контур предусмотрены только для агрегата. На контур узлов допуски не приводятся, так как предполагается, что возможно применение различных методов сборки в зависимости от условий производства. Последнее при разработке технологического процесса требует вычисления допуска на узел при заданном допуске на агрегат в определенных условиях производства. В частности, на точность сборки оказывает влияние принятые методы сборки агрегата и схема увязки оснастки.

В данном случае сборка и увязка фюзеляжа может осуществляться только с помощью ПрИМ.

При программно-инструментальном  методе структурная схема увязки выглядит следующим образом:

Структурная схема увязки обшивки при ПрИМ

Согласно ТУ допуск на сборку-склейку фюзеляжа составляет ± 2мм. ). На контур узлов допуски не приводятся, поэтому  величина допуска на узел определяется по выражению:

                                                    ,  (2.1)

где - погрешность увязки оснастки для сборки узла и агрегата. В соответствии с этим [1, с. 182]:

                                        (2.2)

Тогда

2.5.3 Расчет погрешности сборки-склейки фюзеляжа в приспособлении

Погрешность сборки узла в приспособлении определяется такими составляющими:

  1.  погрешностью   носителя размеров, т.е. приспособления;
  2.  погрешностью базирования устанавливаемой детали ;
  3.  погрешностями от смещений, вызванных образованием соединений, погрешностями приспособления и прочими не зависящими  от метода сборки причинами .

Итак, погрешность сборки [1, с. 180]:

                                                  ,  (2.3)

Здесь составляет около 30% общей погрешности, т. е. .

При расчете допуска на сборку коэффициент прижима при 8 и больше прижимах [1, с. 181]. Поэтому

Структурная схема увязки в приспособлении при ПрИМ

Таким образом допуск на сборку в приспособлении с компенсацией определяется по формуле:

                                           ,  (2.4)

Погрешность приспособления:

  

          Определим верхнее отклонение:

;

Определим нижнее отклонение:

Сборка в приспособлении при ПрИМ приемлема при допуске на узел Схема сборки и увязки заготовительной и сборочной оснастки представлена в приложении.

2.6 Оборудование для механизации работ

Зачастую значительную часть времени на участках по изготовлению деталей из КМ занимает процесс подготовки пенопласта (заполнителя) к выкладке. В таких случаях раскрой пенопласта осуществляется согласно разметке вручную (при помощи шаблонов и ножа). При выполнении данной операции точность получаемой заготовки значительно снижается, что в дальнейшем потребует постоянных доработок, и как следствие, увеличения цикла производства.

В связи с этим предлагается следующее оборудование – станок для фигурной резки пенопласта (рисунок 2.8):

Рисунок 2.8 – Станок для резки пенопласта

Это высокотехнологичное оборудование для обработки пенопласта различных видов. Наличие мощной системы ЧПУ и высокоточных прецизионных направляющих позволяет добиться высочайшей точности резки пенопласта и абсолютной повторяемости изделий.

Станок  фигурной резки пенопласта "СФР -2D" и "СФР -3D" представляет собой, систему координатного перемещения режущей струны по заранее заданному контуру. Станок состоит из жесткого разборного каркаса-основания на котором закреплены направляющие (ось Х), по которым перемещается устанавливаемая подвижная рама с вертикально перемещаемой режущей струной (ось Y). Координатное перемещение струны осуществляется шаговыми двигателями повышенной мощности, что позволяет производить резку одновременно 8 струнами. Питание накала струны осуществляется тороидальным трансформатором с регулировкой накала на программном уровне. Применение трансформатора в качестве источника питания струны, создает так называемую "гальваническую развязку" что защищает от поражения электрическим током. Все управление станком произво-дится блоком управления, к которому подключается компьютер с установленным программным обеспечением. Каркас-основание станка выполненно из стальной трубы сечением 20х40мм, каркас  разборный что удобно при транспортировке, при сборке становится очень жестким что очень важно при качественной резке, жесткость обеспечивается специальными диагональными кронштейнами.

Технические характеристики станка представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Технические характеристики станка

 Наименование параметра

Показатель

Потребляемая мощность, кВт/час

2.5

Питающее напряжение сети,

220В/50Гц

Рабочее поле в режиме 2D (ДхВхШ) мм,

2500х1380х1300

Рабочее поле в режиме 3D (диаметр х высота) мм,

1300х1300

Скорость перемещения по осям X и Y мм/сек

0-250

Точность перемещения режущей нити мм,

0,024

Количество режущих нитей, шт

8

Длина режущих нитей, мм

2500

Регулировка нагрева режущей нити %

0-100

Габариты станка (ДхВхШ), мм

2750х2000х2300

Масса станка, кг

110

Работа станка выглядит следующим образом: В программе "COREL DRAW" создается контур детали который требуется вырезать, с соответствующим масштабом, после чего файл созданной детали загружается в программу раскроя, где задаются все нужные настройки - скорость перемещения, степень накала режущей струны и т.д., на стол устанавливают заготовку, подводят струну к точке захода и запускают программу раскроя, после чего раскрой выполняется автоматически.

 Примечательная особенность программы станка – в случае обрыва струны в момент раскроя, станок прервет раскрой, выключит нагрев и после замены режущей струны начент работу с места аварийной остановки, что позволит закончить задание.

Также в качестве оборудования для механизации работ используется сборочно приспособление для перемещения, переворота матриц фюзеляжа и дальнейшей сборки-склейки составных частей (рисунок 2.8).

2.7 Технология изготовления оснастки

Технологическая оснастка – специальное средство производства, дополняющее технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса, например, матрица, сборочные приспособления (в данном случае матрица).

Для изготовления композитной матрицы за основу берется физическая мастер – модель детали, на которую непосредственно наращивают матрицу и располагают вспомогательные элементы для ее формирования. Перед тем как использовать мастер – модель, необходимо осуществить проверку на соответствие ее геометрии, а также необходимо проверить ее поверхность на наличие механических повреждений: глубоких царапин, сколов, отслоений полиэфирного покрытия.

Структура композитной матрицы выглядит следующим образом:

Рисунок 2.9 – Схема внутренней структуры композитной матрицы

1 – слой смеси №1 с «вбитой» обрезной стеклотканью ЕС 17 – P316 3mm (6mm); 2 – слой «Смеси №3»; 3 – слой стеклоткани № 92110, пропитанной смесью №2; 4 – слой стеклоткани № 92140, пропитанной смесью №2; 5 – слой стеклоткани № 04367, пропитанной смесью №2; 6 – от 1 до 12 слоев стеклоткани «Vetrotex М-123», пропитанной смесью №2; 7 – армирующий слой;  8 – слой полиамидной ткани 98685, пропитанной клеевой смесью

Функциональное назначение слоев композитной матрицы:

  1.  Слой смеси №1 необходим для создания поверхности, точно повторяющей форму мастер – модели. Стеклоткань обрезная ЕС 17 – P316 3mm, 6mm выступает как связующее между слоем смеси №1 и последующим слоем.
  2.  Слой смеси №3 необходим для повышения адгезии (приклеивания) между слоем формовой смолы и последующим слоем стеклоткани.
  3.  Слои стеклоткани № 92110, № 92140, № 04367 служат для повышения прочности матрицы, а такая последовательность обеспечивает наибольшую адгезию их между собой и «плавный» переход к слоям стеклоткани «Vetrotex М-123».
  4.  Слои стеклоткани, «Vetrotex М-123» обеспечивают необходимую толщину матрицы.
  5.  Армирующий слой (усилитель жесткости), обеспечивает увеличение прочностных показателей матрицы.
  6.  Слои стеклоткани № 92110, № 92140, № 04367, идущие после армирующего слоя, необходимы для его защиты от механических повреждений и повышенной фиксации с предыдущими слоями матрицы.
  7.  Финишный слой полиамидной ткани необходим для уменьшения шероховатости нерабочей поверхности.

Рассмотрим методику изготовления матрицы крыши фюзеляжа

Для изготовления композитной матрицы за основу берем физическую мастер-модель фюзеляжа, правую и левую матрицу обшивки фюзеляжа, на которых непосредственно формируем матрицу (рисунок 2.10). Данная матрица состоит из двух частей.

Рисунок 2.10 – Физическая мастер-модель фюзеляжа

1 – часть мастер-модели фюзеляжа, выступающая

мастер-моделью крыши фюзеляжа

Изготавливается матрица крыши фюзеляжа согласно следующей последовательности операций:

  1.  Устанавливают на мастер-модель фюзеляжа матрицы правой и левой обшивки фюзеляжа.
  2.  Наносят разделительный слой на поверхность сформированной мастер-модели.
  3.  Наносят формовочный слой на поверхность мастер-модели.
  4.  Формируют тело матрицы.
  5.  Осуществляют механическую обработку матрицы.
  6.  Осуществляют термообработку матрицы.
  7.  Отделяют матрицу от мастер-модели.
  8.  Изготавливают вспомогательный фланец матрицы фланца лобового стекла.
  9.  Устанавливают втулки на нерабочей стороне матрицы.
  10.  Устанавливают закладные пластины на рабочую поверхность матрицы.

Рассмотрим детальнее каждую из операций:

  1.  Установка правой и левой обшивки фюзеляжа на мастер-модель фюзеляжа. Правую и левую обшивку фюзеляжа плотно стыкуют с мастер-моделью. Вставляют винты в каждое отверстие фланца и стягивают обшивки винтами.
  2.  Изготовление вспомогательных фланцев матрицы. Вспомогательные фланцы матрицы в данном случае служат для улучшения укладываемости слоев матрицы и для формирования непосредственно фланца матрицы. Вспомогательный фланец изготавливается при формировании основной матрицы крыши фюзеляжа и матрицы фланца лобового стекла, при этом мастер-моделью выступает основная матрица крыши фюзеляжа.

Линия стыковки с мастер-моделью вспомогательного фланца матрицы фланца лобового стекла наносится по действующему чертежу лобового стекла и его расположении на фюзеляже. Линия стыковки наносится на рабочей стороне основной матрицы крыши фюзеляжа при помощи маркера. Линия стыковки с мастер-моделью вспомогательного фланца основной матрицы крыши фюзеляжа наносится по верхнему переднему изгибу фюзеляжа согласно геометрии верхней части лобового стекла. Для предотвращения механических повреждений и налипания клея на поверхность мастер-модели места склейки фланца с мастер-моделью покрывают вне рабочей поверхности защитной клейкой пленкой (скотч). Ширина фланца составляет ≈ 60 мм. В сконструированном поперечном фланце высверливают отверстия диаметром Ø6 мм. Шаг отверстия ≈ 80 мм.

  1.  Нанесение разделительного слоя. На поверхность мастер-модели наносят разделительный слой на основе смеси «Standard».
  2.  Нанесение формовочного слоя. Формовочный слой необходим для точного повторения формы мастер-модели, его изготавливают из «Смеси №1», состоящей из эпоксидной смолы марки F280 и отвердителя F16.
  3.  Формирование тела матрицы. Основную толщину матрицы составляет композитный слой, состоящий из слоев стеклоткани разной марки, пропитанной «Смесью №2». Слои укладывают без ожидания полимеризации эпоксидной смолы.
  4.  Термообработка матрицы. Для осуществления более полной полимеризации и придания термостойкости матрице, по окончанию полимеризации эпоксидной смолы, матрица проходит термообработку.

Для этого прогревают ее до 60°С или 90°С (в зависимости от эксплуатационной температуры) в течение 6 часов. Прогрев осуществляется в специализированном помещении или прогревочной камере, которые обеспечивают заданную температуру.

  1.  Механическая обработка матрицы. Механическая обработка матрицы необходима для удаления излишков смолы и ткани, а также вспомогательных фланцев (используют вибромашинку и шлифовальную машинку). Затем рассверливают отверстия для гаек с помощью абразивного штифта, снимают все вспомогательные полистироловые фланцы, зачищают и выравнивают торцевую поверхность фланца матрицы.
  2.   Отделение матрицы от мастер-модели. Перед началом раскрытия матрицы раскручивают все винты, вкрученные в нее гайки (если таковые имеются) с помощью шестигранного ключа под винт DIN 912, размер выбирается соответственно размеру винта. Простукивают по всему периметру края матрицы резиновым молотком. Если матрица состоит из двух половин, то в образовавшуюся щель между половинами матрицы, вставляют деревянный клин в один из углов матрицы и вбиваем его на ширину фланца. Операцию повторяют, пройдя по всему периметру матрицы (в больших матрицах крыла и фюзеляжа имеются специальные углубления для их раскрытия, с которых начинают раскрытие матрицы).

Затем снимают матрицу с мастер-модели, и просматривают ее рабочую поверхность и поверхность мастер-модели на наличие дефектов. Убирают вспомогательные полистироловые пластины с внутренней части фланцев матрицы:

Рисунок 2.11 – Проверка наличия дефектов

1 – внутренние фланцы (фланцы, образующие компенсатор);

2 – рабочая поверхность матрицы; 3 – направляющий стержень матрицы

Наносят на рабочую поверхность матрицы линию обрезки по чертежу, либо по периметру готового изделия, путем формирования канавки глубиной ≈0,5 мм. Полируют рабочую поверхность матрицы с помощью полировочной пасты Poly Glanz. Полировку продолжают до достижения зеркальной поверхности. Наносят разделительный слой на основе смеси Release wax w-70.

  1.  Установка втулок на нерабочей стороне матрицы. Устанавливают втулки согласно следующей последовательности операций:
  2.  Наносят разметку расположения крепежных втулок на рабочую поверхность матрицы крыши фюзеляжа согласно действующему чертежу расположения втулок.
  3.  Высверливают отверстия диаметром Ø 6мм и Ø 8мм  согласно нанесенной разметке.
  4.  Устанавливают втулки с фланцами 17/6 и 17/8 на отверстия с нерабочей стороны матрицы крыши фюзеляжа и закрепляем их винтами соответствующего диаметра (винт предварительно обрабатываем смесью «Standard»).
  5.  Наносят «Смесь №3» на всю поверхность втулок так, чтобы образовался срезанный конус.
  6.  Укладывают на втулки 2 слоя стеклоткани 92140 и слой полиамидной ткани 98685.
  7.  Установка закладной пластины.  Используя чертеж расположения отверстий для фиксации закладных пластин на матрицы крыши фюзеляжа, последовательно выполняют операции согласно методической инструкции.

Рисунок 2.12 – Матрица крыши фюзеляжа

1 – закладная пластина верхнего стекла; 2 – матрица фланца лобового стекла; 3 – металлическая пластина; 4 – закладная пластина лючка спасательной системы

После установки матрицы фланца лобового стекла на основную матрицу крыши фюзеляжа устанавливают, металлическую пластину (2 мм×20 мм) по всему периметру рабочей части матрицы фланца лобового стекла и закрепляется винтами. Данная пластина выступает компенсатором для вклейки лобового стекла.

2.8 Определение количества оборудования, числа рабочих и потребных площадей цеха

Для расчета количества основного производственного оборудования необходимо определить трудоемкость сборки крыла с разбивкой по видам работ, по приспособлениям и оборудованию. Результаты заносим в таблицы 2.5 и 2.5.

Расчет годовой трудоемкости:

 , (2.9)

где - i-тое рабочее место (трудоемкость).

Таблица 2.5. – Расчет годовой трудоемкости

Вид работ

, ч

1. Выкладка обшивок фюзеляжа

20

2. Закрытие матриц.

4

3.Вклейка внутреннего набора

20

4. Открытие матриц

4

5. Механическая обработка

20

Итого:

64

Таблица 2.6 – Годовая загрузка оборудования

№ раб. мест

Наименование оборудования

(наименование рабочих мест)

Годовая трудоемкость работ,ч

1

Приспособление для сборки-склейки фюзеляжа

5376

2

Матрица фюзеляжа (левая, правая)

3840

3

Стенд внестапельной сборки

3840

Итого:

13056

Методика расчета количества основного производственного оборудования цеха зависит от формы организации производства. Кроме того, в агрегатно-сборочном цехе при расчете количества оборудования необходимо принятое количество по данному виду работ указывать с комплектом агрегата на машину. Например, число приспособлений сборки боковых секций панелей не может быть меньше двух (для левой и правой секции).

Расчетное количество оборудования по i-той операции:

                                      ,                                            (2.10)

где - годовая трудоемкость i-той операции;

 фонд действительный оснастки;

 количество одновременно работающих;

 коэффициент выполнения нормы времени, =1,15.

Полученное в результате расчета дробное количество оборудования округляется до целого значения, как правило, в сторону увеличения и это целое количество оборудования принимается к установке.

Отношение к определяет степень использования оборудования во времени и называется коэфициентом загрузки оборудования i – го.

 , (2.11)

Данные расчета занесены в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 – Расчет количества оборудования

раб. места

Kодн,чел.

Фд

Срасч

Спринят

Коэффициент загрузки, kз.i

Потребная производственная площадь, м2

1.

2

2030

1,1

2

0,55

180

2.

2

2030

0,07

1

0,07

30

3.

2

2030

0,17

1

0,17

42

Всего:

10

-

-

6

-

252

Определение штата цеха

В штат цеха сборки крыла входят следующие категории работающих:

– основные рабочие;

– вспомогательные рабочие;

– руководители;

– специалисты;

Число основных рабочих рассчитывается по формуле:

                                                        , (2.12)

где  годовая трудоемкость i-той операции;

– годовой действительный фонд рабочего времени.

Таблица 2.8 – Расчет количества основных рабочих

Профессия

Годовая трудоемкость, Тгод. i,

норма - часы

Фр, ч

Количество рабочих

rрасч

rприн

Формовщик-сборщик

4320

1860

2,32

3

Списочное количество основных рабочих рассчитывается по формуле:

где = 13% - процент плановых потерь времени, который зависит от длительности тарифного отпуска (длительность отпуска 24 дня).

Штат вспомогательных рабочих приведен в таблице 2.9.

Таблица 2.9 – Штат вспомогательных рабочих

Наименование

профессии

Норма обслуживания

Нобсл

Численность, чел.

Слесарь по обслуживанию оборудования

100

1

Электромонтер

60

1

Комплектовщик производственных складов

30

1

Кладовщик ИРК и раздатчик чертежей

100

1

Транспортные рабочие

40

1

Уборщики цеха

45

1

Контролеры

18

1

Итого:

7

Штат руководителей приведен в таблице 2.8.

Таблица 2.10 – Штат руководителей

Должность

Численность, чел.

Начальник цеха

1

Зам. начальника цеха

1

Начальник техбюро

1

Итого руководителей:

3

Штат специалистов приведен в таблице 2.11.

Таблица 2.11– Штат специалистов

Должность

Численность, чел.

1

2

Технолог

7

Программист-электронщик

1

Плановик

1

Мастер

3

Техник по материалам

2

Нормировщик

3

Экономист

1

Контрольный мастер

2

Итого специалистов:

9

Штат служащих приведен в таблице 2.12.

Таблица 2.12 – Штат служащих

Должность

Численность, чел

Нарядчик

2

Учетчик

2

Архивариус

2

Завхоз

2

Итого служащих:

4

Расчет площадей и объема цеха

Площадь цеха по назначению делится на:

– производственную;

– вспомогательную;

– складскую;

– конторско-бытовую;

– прочую.

Площади производственных участков определяются потребными площадями оборудования, шириной проходов и проездов для передвижения рабочих и транспорта, а также площадью разгрузочных площадей.

Вспомогательная площадь участков – это площадь, предназначенная для ремонта приспособлений, оснастки и др.

Складская площадь – это площади всех цеховых складов, кладовых, предназначенных для хранения и выдачи материалов, полуфабрикатов, инструмента и т.п.

Вспомогательная и складская площади определяются по рекомендациям.

Таблица 2.13 – Вспомогательная и складская площади

Наименование участка

Площадь, м2

1

2

1. Участок слесарей по обслуживанию оборудования и электриков

10

2. Инструментально – раздаточная кладовая (ИРК)

15

3. Архив чертежей

8

5. Материальные кладовые (МАСК, ПРОСК, СГД)

100

Итого:

133

Конторская площадь – это помещения для размещения административных и технических служб цеха (кабинета начальника цеха, БТЗ, и др.)

Бытовая площадь – гардеробы, уборные, душевые и умывальники.

Конторско-бытовая площадь принимается по укрупненным нормативам (см. таблицу 2.14).

Таблица 2.14 – Площади конторско–бытовых помещений

Наименование помещения

Площадь, м2

1. Кабинет начальника цеха

12

2. Кабинет зам. начальника цеха

10

3. Техбюро

22

4. Гардероб мужской

20

5. Гардероб женский

15

6. Душевая мужская

20

10. Душевая женская

16

Итого:

115

Прочая площадь – это площади расположения тамбуров, корпусных проездов, лестничных клеток, вентиляционных камер и т.д. Она составляет 26% от общей площади цеха и равняется 134 м2.

Расчет объема цеха сведен в таблицу 2.15.

Таблица 2.15 Площадь и объем здания цеха

Виды площадей

Площадь

Si, м2

Высота

Нi, м

Объём

Vi, м3

1

Производственная

269

7,2

1936,8

2

Вспомогательная и складская

133

5

665

3

Конторско-бытовая

115

3

345

4

Прочая

134

7,2

964,8

Всего:

-

651

-

22212,0

2.9 Разработка компоновки корпуса сборочных цехов и составление маршрутов грузопотоков

Получив расчетные данные о потребных площадях, намечаем геометрическую форму и границы будущего цеха, затем переходим к компоновочным решениям, т.е. размещаем на плане все производственные и вспомогательные отделения цеха без расстановки оборудования.

Принципиальная технологическая схема агрегатно-сборочного цеха должна отвечать ряду требований. Прежде всего, схема размещения производственных отделений должна быть подчинена требованиям организации  точного производства. Следует также учесть, что агрегатно-сборочные цехи имеют большие габариты, относительно большие массы и малую жесткость агрегатов, поэтому следует избегать излишнюю транспортировку агрегатов от операции к операции, т.е. движение изделий должно быть последовательным, возвратные грузопотоки должны быть исключены. Пути движения изделий не должны пересекаться на одном уровне. Всегда нужно стремиться, чтобы геометрическая форма цеха была вытянута в виде прямоугольника в направлении хода технологического процесса. Производственные отделения должны размещаться по прямой в следующей последовательности: отделение узловых сборок, отделение сборки агрегатов в стапелях, линии внестапельной доработки агрегатов и монтажа систем, камеры окраски и сушки. Все технологическое оборудование должно располагаться по ходу технологического процесса.

Компоновка цеха сборки фюзеляжа в блоке агрегатно-сборочных цехов приведена в приложении.

При проектировании цехов существенным производственным фактором, от которого будут зависеть размеры площадей, проездов и проходов, высоты промышленных зданий, компоновка всех производственных цехов в пространстве, являются грузовые потоки.

Применительно к авиастроению потоки можно классифицировать по видам движения: прямолинейный поток, поток елочкой или зигзагообразный, кольцевой поток, U-образный поток, поток по несимметричной кривой.

Передача деталей от операции к операции по ходу технологического процесса должна удовлетворять условиям прямоточного производства, т.е. прямолинейному перемещению грузов или перемещению грузов по кратчайшему пути.

В основе проектирования грузопотока лежит технологический процесс изготовления деталей, узлов и агрегатов в изделии в целом.

Наиболее эффективной формой организации грузопотока являются поточные линии, автоматические линии. Чем четче форма поточного производства, тем легче организовать движение грузов.

Схема грузопотока в цехе показана в приложении.

2.11 Организация рабочего места

Рабочим местом называют часть производственной площади с расположенным на ней оборудованием и относящемуся к нему освещением, которая используется рабочим или группой рабочих для выполнения определенной работы. Наиболее производительная работа возможна при рациональной организации рабочего места, которая направлена на создание максимальных удобств, позволяющих выполнять операции с наименьшей затратой рабочего времени. К этому относят хорошее освещение, планомерное снабжение деталями и инструментом, удобная планировка рабочего места, создание нормативных санитарно-технических условий на рабочем месте.

Участок для сборки оснащается следующим оборудованием:

  1.  сборочным приспособлением для сборки-склейки фюзеляжа;
  2.  стеллажами для приходящих деталей;
  3.  столами для инструментов;
  4.  столом для раскатки КМ и приготовления связующего.

Расположении розеток для подключения ламп подсвета, набор клапанов воздушной сети для подключения вакуумного насоса должны находиться как можно ближе к рабочим зонам, с тем, чтобы электрошнуры и шланги были оптимальной длины (5-7м) и не загромождали площадки.

Стеллажи для деталей и узлов располагаются в непосредственной близости от сборочного приспособления (0.5-2м). Конструкция стеллажей выбирается из габаритных размеров и конфигурации деталей, для которых они предназначены.

Нормативами предусматривается следующий порядок обслуживания рабочего места:

  1.  Распределение и выдача нарядов производится мастером перед сменой.
  2.  Детали и узлы на рабочее место доставляются распределителем к началу смены и по мере выполнения работ.
  3.  Инструмент и ТП получает сам рабочий до начала смены и сдаёт в конце.
  4.  Инструмент постоянного пользования должен храниться на рабочем месте.
  5.  Уборка рабочего места осуществляется рабочим после окончания смены.

2.12 Организационная структура и система управления в цехе

Поскольку потребности организации различны, в международных стандартах не ставится – введение единообразных систем качества во всех организациях. На проект и реализацию системы качества оказывают влияние конкретные задачи, выпускаемая продукция, процессы и методы, применяемые заданной организацией.

Для достижения поставленных целей организация должна гарантировать, что все технические, административные и человеческие факторы, влияющие на качество производимой продукции, находятся под контролем, является ли эта продукция техническими средствами, программным обеспечением, обработанным материалом или услугами.

Этот контроль должен быть направлен на выявление, сокращение, устранение и, что наиболее важно, предупреждение выпуска несоответствующей продукции.

Разработка и внедрение системы качества должны осуществляться для достижения целей, определенных политикой организации в области качества.

Описание организации

Рассматриваемое предприятие занимает  ведущее место на рынке и является организацией средней величины по разработке, производству и продаже легких самолетов и предлагающая соответствующий сервис (ремонт, техобслуживание, ежегодный технический осмотр, продажа деталей и т.д.) для своих партнеров.

Организация работает на основах, ориентированных на прибыль. Необходимые инвестиции могут быть профинансированы только за счет прибыли. Избежание ненужных расходов путем поиска потенциальных улучшений является постоянной целью. Это также улучшает текущие результаты и сохраняет работу в течение длительного периода. Для того, чтобы успешно руководить и управлять организацией, необходимо управлять ею систематически и осознанно.

Работниками соблюдаются соответствующие правила для защиты здоровья и безопасности на рабочем месте. Руководство назначает уполномоченного за работу по защите окружающей среды и обеспечению безопасности на рабочем месте. Это - отдел охраны труда в организационной структуре. Соответствующие средства безопасности на машинах защищают от несчастных случаев на рабочем месте. Весь персонал ознакомлен с соответствующими правилами для защиты от несчастных случаев путем курсов внутреннего обучения и обязан соблюдать эти правила; по мере возможности,  противодействуют возможным авариям, ошибкам всех видов и повреждениям с помощью четких инструкций для всех членов персонала, инструкции хранятся в отделе Охраны труда. Для фирмы важно сохранение всех ее участков в чистоте, что способствует безупречному качеству продуктов и удовлетворенности потребителей. Все сотрудники в этом отношении проинструктированы.

Организация сортирует, где необходимо, отдельные виды отходов в различные контейнеры. Если необходимо, следует требованиям местных предприятий, занимающихся отходами.  

Необходимая инфраструктура для производства продуктов определена и предоставлена Генеральным директором. Все продукты выполнены / произведены с использованием подходящих станков и оборудования. Рабочая среда, необходимая для этого, и соответствующие строения предназначены для выполнения этой цели. Офисные рабочие места надлежащим образом оборудованы необходимыми средствами, включая IT системы. Посредством проведения профилактического обслуживания руководитель Технического отдела  обеспечивает, чтобы оборудование было постоянно готово для выполнения намеченных целей. Все члены персонала должны немедленно сообщать о любых обнаруженных неполадках в работе оборудования. Сторонний специалист отвечает за IT оборудование.

 

Структура организации

Рисунок 2.13 – Структура организации

2.13 Описание и технические требования на разработку продукции

На предприятии определены следующие требования к продукту:

  1.  требования, оговоренные потребителем, включая требования к деятельности по поставке и последующему обслуживанию;
  2.  требования, согласованные и утвержденные отдельными контрактами с дилерами;
  3.  требования, которые не указаны потребителем, но необходимые для предусмотренного или предполагаемого использования. Эти требования установлены в стандартах, определяющих сертификационный базис самолета;
  4.  установленные и законодательные требования, относящиеся к продукту. К этим требований имеют отношение законодательные акты. Эти акты формируют часть национального, регионального и международного законодательства;
  5.  дополнительные требования, указанные в конструкторской и технологической документации.

Требования потребителя документируются в форме спецификации на самолет. Требования, установленные в спецификации на самолет, анализируются, после чего спецификация утверждается. После утверждения спецификация на самолет передается в производство. Требования, которые не установлены, и законодательные требования анализируются во время разработки дизайна и проведения сертификации продуктов. После получения результатов анализа данных требований, конструкторская документация и/или документация для сертификации продукта разрабатывается или изменяется. В случае изменения требований производится изменение соответствующей документации (чертежи, технологические процессы, сертификационные документы). Все заинтересованные стороны информируются об изменении документов.

Технические требования на разработку новых продуктов, также как и на модификации существующих продуктов, определяются Советом директоров или лицом, назначенным Советом директоров. Требования отражаются в Техническом задании.

Требования потребителей или других заинтересованных сторон рассматриваются при составлении Технического задания, которое содержит описание технических выводов, влияющих на продукт, а также техническую концепцию, если она существует в данное время. Насколько возможно, в это время проводятся оценки массы и стоимости. Отсутствующая информация по стоимости дополняется, насколько это возможно, в процессе проектирования. Сертификационный аспект должен быть определен  отдельно в Техническом задании. Информация о графике для модификаций получается из общих графиков. В этом случае модификации размещены в плановых датах внедрения для серийного продукта. Это размещение проверяется в процессе. Для новых разработок определяются специфические планы проекта. Отчет по выполнению требований, установленных в Техническом задании, должен быть предоставлен Совету директоров. На основе данной обратной связи Совет директоров принимает решение о выполнении следующих шагов разработки.

После предоставления отчетности по окончанию разработки Совет директоров анализирует законченность информации и документации для принятия решения относительно производства прототипа. В случае, если информации недостаточно, то проводится работа по завершению. Прототип проверяется на функционирование и качество. Если необходимо, прототип оптимизируется настолько, насколько это необходимо для выполнения определенных требований. Для неответственных модификаций может быть решено, что нет необходимости изготавливать прототип, и модификация производится прямо в продукте потребителя. В этом случае первая установка на изделии должна быть проверена и испытана полностью до поставки, чтобы проконтролировать состояние безопасной эксплуатации.

Следуя принципу «Параллельного проектирования», результаты разработки поэтапно утверждаются Советом директоров. Как только выпущено достаточное количество документации, изготовление прототипа может быть запущено. Это позволяет изготавливать прототипы раньше, чем появятся полные результаты разработки. Также в этом случае результаты испытаний могут быть получены раньше, и быстрее будет обратная реакция по отношению к процессу разработки. В случае, если изготовление прототипа не может быть разрешено Советом директоров, то документация, соответственно, должна быть доработана. Детали поставщиков, если необходимо, проверяются на соответствие до установки. Прототип проверяется на функционирование и качество. Если необходимо, прототип оптимизируется настолько, насколько это необходимо для выполнения определенных требований. Прототип новой разработки может быть поставлен клиенту. В этом случае прототип должен быть переведен в статус серийного изделия до поставки.

Документы должны быть утверждены до запуска в производство. Во время процесса утверждения, ответственные лица за проектирование, производство, качество и маркетинг должны проверить результаты касательно приемлемости в соответствующей области. Запуск в производство выполняется через утверждение производственной документации в рамках процесса выпуска документации. Окончательным шагом является запуск производства Советом директоров, основанный на позитивных результатах испытаний прототипа. Для маленьких проектов совет директоров может назначить ответственного за запуск в производство.

В случае, если функциональные возможности отличаются некоторым образом от того, что было определено в Техническом задании, эти измененные функциональные возможности должны быть оценены, и должно быть принято решение о применимости или неприменимости. Для поддержания этого решения может потребоваться дополнительная документация.

Для выпускаемых продуктов выполняются испытания частей, завершенных узлов или готовых продуктов. График данных подтверждающих испытаний определяется соответствующими процессами в области качества, а так же – сертификационными требованиями. Обратная связь с потребителем также рассматривается.

Виды и количество необходимой производственной документации должно быть согласовано между производственным отделом и инженерным отделом. Это также подразумевает наличие графика, согласно которому происходит обеспечение этой документацией. Производственная документация  выпускается только в виде зарегистрированных копий, что лежит в основе управления изменениями.

Для всех продуктов требуется четкая и прослеживаемая техническая документация. Тип и структура технической документации зависит от требований соответствующих законов и сертификационных норм. Условные обозначения документов, стратегия ревизии и способ хранения в электронном виде определены в специальной процедуре.

Техническая документация организации состоит из следующих категорий документов:

  1.  отчеты о сертификации / летной годности;
  2.  официальная информация (письма, факсы и т.д.);
  3.  дизайнерские чертежи (концептуальные чертежи, предварительные эскизы деталей и т.д.);
  4.  служебные записки и отчеты (уведомление о внесении изменений;
  5.  сборочные чертежи и чертежи деталей;
  6.  техническая литература;
  7.  служебные записки (протоколы собраний, решения и т.д.);
  8.  служебные записки и отчеты (отчет о несоответствии);
  9.  производственные чертежи;
  10.  документы отдела управления качеством ОУК (письма, отчеты и т.д.);
  11.  инженерные отчеты (испытания, анализ и т.д.);
  12.  спецификации и процедуры;
  13.  чертежи оснастки;
  14.  индивидуальные документы на самолет (например, проверки в процессе производства), относящиеся к определенному серийному номеру;
  15.  видеозаписи.

Содержание и структура соответствующей сертификационной документации должна быть согласована с сертификационными органами. Управление выпущенной документацией осуществляется только отвечающим за это отделом. Хранение и архивация выполняется исключительно этим отделом. Соответствующая сертификационная документация хранится в бумажном виде в папках.  Она доступна также в  электронном виде.

3 ЭКОНОМИЧЕСККИЙ РАЗДЕЛ


3.1 Определение основных тактико-технических показателей цеха.     Анализ рынка сбыта. Маркетинговые исследования рынка

В данном случае рассматривается продукция цеха изготовления деталей и агрегатов из композиционных материалов. Эти детали изготавливаются преимущественно из стеклопластиков, угле- и органопластиков. Формы для выкладки изготавливаются по аналитическим эталонам поверхностей выполненных на станках с ЧПУ, что гарантирует высокое качество  обводообразующих поверхностей, а значит и изделия в целом. В данном цехе собирается полностью сверхлегкий двухместный самолет, который относится к группе авиации общего назначения (АОН).

Рассматриваемый самолёт состоит из композитных материалов. Один компонент – это прочное стекловолокно (самая низкая прочность), кевлар или углерод (самая высокая прочность). Эти волокна дают материалу запас прочности, в то время, как другой компонент — эпоксидная смола (высокое качество), которая скрепляет волокна вместе, передавая нагрузку от повреждённых волокон к нормальным и между волокнами, которые не расположены вдоль линий напряжения материала. Для придания дополнительной жесткости и толщины используют пенопластовый наполнитель. По конструкции самолет является высокопланом.

Характеристика изготавливаемых изделий в цехе

Объектом производства проектируемого цеха является детали и агрегаты из КМ сверхлегкого самолета.

Основными элементами самолета являются:

- полумонококовый фюзеляж с силовым набором (шпангоуты);

- свободно несущие (без подкосов) крыло;

- цельноповоротное ГО, ВО;

2 багажных отсека;

закрылки с дискретным и ручным управлением (от -12° до +40°)

Дополнительные изделия

BRS / Junkers спасательная система;

позиционные и проблесковые огни;

двигатель ROTAX 912 ULS, 100 сильный, с фрикционной муфтой.

стандартный набор инструментов, включая цифровые приборы двигателя;

 оснащение приборной панели навигационной системой EFIS/EMS;

современная авионика / GPS пакет / Радиосвязь;

сиденья с ремнями безопасности;

- шасси.

3.2 Маркетинговые исследования рынка и определение программы выпуска изделий

Рынок- это совокупность актов купли и продажи, условий реализации товара. В процессе производства изделия производитель сталкивается с проблемой – большое количество покупателей, которые предъявляют различные требования. Удовлетворяя эти требования можно добиться большого объема продаж, но это потребует больших финансовых расходов. Поэтому выделяют определенную часть потребителей или часть рынка, которые предъявляют однородные требования к товару, т.е. проводят сегментацию рынка.

Сегментация рынка – разбивка рынка на четкие группы покупателей, для каждого из которых могут потребоваться разные товары или комплексы маркетинга.

Выбор стратегии сегментации зависит от следующих факторов:

- от вида выпускаемой продукции;

- от положения предприятия на рынке;

- от финансового состояния предприятия:

- от производственных возможностей предприятия.

При рассмотрении способов сегментации предварительно изучают следующие данные:

- географические;

- демографические;

- социально-экономические;

- психологические.

Для определения программы выпуска будем руководствоваться экспертными оценками аналитических агенства Forecast International. В  своем новом исследовании под названием "Рынок авиации общего назначения в 2011–2020 годах" агентство Forecast International прогнозирует, что в ближайшие 10 лет производители малой авиатехники для АОН выпустят более 24 тыс. летательных аппаратов совокупной стоимостью более 28 млрд долл.

В целях исследования были обработаны данные по поршневым и турбовинтовым ВС, эксплуатируемым в АОН. Данные по бизнес-джетам не учитывались. Аналитики агентства отмечают, что экономики США и Европы переживают период медленного роста. Поскольку указанные регионы являются ключевыми рынками для поршневой и турбовинтовой авиатехники, медлительное восстановление наносит серьезный ущерб сегменту малой авиации. Спрос в других регионах, где темпы роста экономики выше, включая развивающиеся экономики Китая, Индии и Бразилии, недостаточен, чтобы компенсировать провал в заказах в США и Европе.

Ожидается, что темпы производства начнут медленно расти начиная с 2015 и в течение 2016 г., более выраженный рост начнется не ранее 2017 г.. Если в 2015 г. аналитики прогнозируют производство 1900 ВС, то в 2020 г. их будет выпущено около 3100 единиц.

Из 24385 ВС, которые будут произведены в период с 2015 по 2020 г., около 18,4 тыс. единиц составят поршневые самолеты (на 8 млрд долл.), 6 тыс. — турбовинтовые (20,5 млрд долл.)[1].

Из приведенных выше данных видно, что доля поршневых самолетов составляет около 75%, т.е. в 2015г. объём продаж поршневых самолетов составит 1450шт. Учитывая, что в мире существует 21 крупный производитель сверхлегких самолетов[2], можно определить сколько в среднем приходиться на каждого, а именно 69шт/год. Принимая к сведению вышеперечисленные тенденции рынка (а именно: ежегодное повышение спроса, предпочтение цельнокомпозитным самолетам и дешевую рабочую силу), принимаем программу выпуска изделий – 192 изд/год.

Разработка стратегии маркетинга

Выбор политики ценообразования.

В контракте на поставку изделия вносится 4 позиции:

1.Единица изменения цены - это количественная характеристика товара, зависимая от характера товара и мировой практики.

2.Базис цены – устанавливает, какие расходы вкладываются в цену товара и осуществляются за счёт продавца, а какие сверх цены - за счёт покупателя.

3.Валюта цены - цена может быть выражена в валюте страны импортёра, экспортёра или третей стороны.

4.Способ фиксации цен - цена определяется либо сразу, либо после заключения контракта.

Различают 4 вида цен:

- твёрдая цена;

- подвижная цена;

- скользящая цена;

- цена с последующей фиксацией.

Для самолёта, товара с длительным сроком изготовления, используется скользящая цена, которая начисляется на момент исполнения контракта, путём пересмотра базовой цены с учётом изменения в издержках производства за период исполнения заказов на товар.

Маркетинг выделяет 4 основных вида ценовой стратегии на рынке:

- стратегия высоких цен;

- стратегия низких цен;

- стратегия дифференцированных цен;

- стратегия конкурентных цен.

Организация сбыта.

Обычно самолёт продаётся по прямым поставкам. На предприятии для этих целей существует отдел сбыта и внешнеэкономических связей. Здесь проводится исследование рынка, прорабатываются варианты возможных партнёров. В результате переговоров заключается договор о поставке товара к определённому сроку, в определённом количестве и по определённой цене.

Формирование спроса - это формирование общественного мнения о товаре с целью привлечения к нему всеобщего внимания и в конечном итоге - возникновения у потребителя желания приобрести данный товар.

Большую роль на формирование спроса оказывает реклама товара. Так для получения большой прибыли необходимо наращивать объёмы производства, то есть необходимо получать новые заказы. Здесь рекламная деятельность идёт по двум направлениям:

1) приобретение новых заказов на уже производимую продукцию.

В рамках рекламной деятельности следует осуществлять такие виды рекламы, как:

а) прямая почтовая реклама. Производитель адресует рекламу отдельным лицам в их профессиональной - служебной роли. Это рассылка рекламных проспектов, описаний непосредственно потенциальным потребителям. Кроме рассылки различной документации представители заказчиков приглашаются на выставки, показательные полёты.

б) публикация рекламы в специализированных, узконаправленных изданиях, рассчитанных на охват нужного рынка, потребляющего товары и услуги авиационного комплекса. Таких изданий много, поэтому следует сосредоточиться на тех, которые читают специалисты регионов, в которых наблюдается спрос самолёта.

в) реклама на выставках.

Здесь имеется в виду, прежде всего участие производителя на всевозможных выставках (как общего профиля, так и специализированных): авиасалонах, авиашоу, проводимых во всём мире. Необходимо, прежде всего, посещать те выставки, которые проводятся в регионе потенциальных покупателей, так как участие в выставке даёт возможность не только представить свою продукцию, но и провести переговоры со всеми заинтересованными организациями; в короткие сроки и централизованно распространить свою рекламную информацию; собрать информацию о конкурентной продукции. Таким образом, предприятие, осуществляя тесное сотрудничество с другими авиастроительными фирмами, будет делать посыльный вклад в рекламную деятельность.

2) другое направление рекламной деятельности предприятия - это приобретение заказов на производство принципиально новых изделий – стабилизатора на новые самолёты. Объектом этой рекламы является непосредственно наше предприятие. Таким образом, осуществляя рекламную деятельность, предприятие рассчитывает на заказы в будущем.

3.3 Исходные данные расчета 

Расчет персонала цеха был выполнен в разделе технологической части с учетом общей трудоемкости цеха.

В штат цеха входят следующие категории работающих: производственные (основные) рабочие, вспомогательные рабочие, руководители, специалисты, служащие, младший обслуживающий персонал (МОП) и ученики.

Таблица 3.1 – Расчет численности рабочих цеха

Вспомогательные

Рабочие

Наименование должности

Чел.

Электромонтёр

1

Слесарь по обслуживанию оборудования

1

Кладовщик ИРК

1

Кладовщик-комплектовщик                                            

1

Транспортные рабочие

1

Уборщики цеха

1

Контролёры

1

=7

ИТР

Начальник цеха

1

Зам. начальника по подготовке

1

Зам. нач. цеха

1

Начальник техбюро

1

Технолог

7

Инженер по инструментам

2

Мастер ПРИН

1

Заведующий ИРК

1

Мастер сменный

9

Начальник ПДБ

1

Плановик

4

Диспетчер

3

Техник по материалам

2

Начальник БТЗ

1

Нормировщик

3

Экономист

1

Старший мастер

3

Механик цеха

2

Энергетик цеха

2

Мастер по оборудованию

2

Начальник БТК

1

Старший контрольный мастер

1

Контрольный мастер

2

СКП, МОП

Бухгалтер

2

Секретарь

1

Завхоз

2

Архивариус                                                                      

1

Нарядчик

2

Учетчик

2

Уборщик

  3

ИТОГО

70

Площади цеха

Предварительно были получены следующие значения площадей:

Площади производственных участков определяются потребными площадями оборудования, шириной проходов и проездов для передвижения рабочих и транспорта, а также площадью разгрузочных площадей.

Вспомогательная площадь участков – это площадь, предназначенная для ремонта приспособлений, оснастки и др.

Конторская площадь – это помещения для размещения административных и технических служб цеха (кабинета начальника цеха, БТЗ.

Бытовая площадь – гардеробы, уборные, душевые и умывальники.

Прочая площадь – это площади расположения тамбуров, корпусных проездов, лестничных клеток, вентиляционных камер и т.д. Она составляет 26% от общей площади цеха и равняется 134 м2.

 -общая производственная – 269 м2.

 -вспомогательная – 133 м2 

 - Конторско-бытовая – 115 м2,  Прочая – 134 м2.

Площадь цеха:

Sцеха=Sпроизв+Sвспом+Sб+Sк =269+133+115+134=651 (м2)

Расчет объема цеха сведен в таблицу 3.2.

Таблица 3.2  Площадь и объем здания цеха

Виды площадей

Площадь

Si, м2

Высота

Нi, м

Объём

Vi, м3

1

Производственная

269

7,2

1936,8

2

Вспомогательная и складская

133

5

665

3

Конторско-бытовая

115

3

345

4

Прочая

134

7,2

964,8

Всего:

-

651

-

22212,0

Количество оборудования

Таблица 3.3 – Расчет количества оборудования

раб. места

Kодн,чел.

Фд

Срасч

Спринят

Коэффициент загрузки, kз.i

Потребная производственная площадь, м2

1.

2

2030

1,1

2

0,55

180

2.

2

2030

0,07

1

0,07

30

3.

2

2030

0,17

1

0,17

42

Всего:

10

-

-

6

-

252

Данные по количеству оборудования приведены в приложении 1.

Основные материалы, покупные изделия

Затраты на основные материалы, покупные изделия и возвратные отходы определим по формуле:

 , где  (3.12)

- стоимость основного материала j-вида;

1,05 - транспортно-заготовительные расходы;

Нрасх - норма расхода материала на единицу изделия, кг.

Цпл - заводская плановая цена 1 кг материала, грн/кг.

Приведем цены на основные материалы при оптовой закупке [3]:

- стеклоткань 280г/м2 – 2,6€/м2;

- углеткань 300г/м2 – 34€/м2;

- арамид 110г/м2 – 16€/м2;

- смола и отвердитель L285 – 18€/кг; (курс по НБУ: €=18,80грн.)

Данные расчёта приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4 – Затраты на материалы

Материал

Норма расхода, кг.

Плановая цена, грн/кг.

Стоимость, грн.

Углеткань

62

2130,6

132101,3

Стеклоткань

13

174

2263

Арамид

7

2734,5

19141,8

Связующее

16

338,4

5414,4

Хлопок и кабозил

14

94

1316

Итого

112

-

160235,5

Стоимость основных систем и элементов конструкции сведем в таблицу 3.5 [4,5,6].

Таблица 3.5 – Затраты на системы и элементы конструкции

№ п/п

Наименование

Цена, €

Цена, грн.

1

Двигатель Rotax 912 ULS

14010,5

263397,4

2

Остекление кабины из оргстекла( лобовое стекло из плексигласа)

1406,1

26434,68

3

Спасательная система Junkers Magnum

3042,2

57193,36

4

Бортовой компьютер UL MIP

792,5

14899

5

Вариометр

352,8

6632,64

6

Воздушный винт переставной Warp CS

1073,7

20207,034

7

Система отопления

352,8

6632,64

8

Комплект аэронавигационных огней (АНО и проблесковые маяки)

792,5

14899

9

Высотомер трехстрелочный (до 20 000 ft)

254

4775,2

10

SkyView ADAHRS - First

904

16995,2

11

Итого

22981,1

432065,834

Принимаем, что стоимость всех остальных систем, стандартных изделий и лакокрасочных материалов составляет 10% от суммарной стоимости самолета. Тогда можно определить ориентировочную цену на материалы, полуфабрикаты и покупные изделия:

.

3.4. Расчет технико-экономических показателей цеха 

Технико-экономические показатели приведены в таблице 3.9.

Годовой доход от реализации продукции определяют умножением годовой программы выпуска изделия на отпускную цену изделия[9].

ДГОД= 192 х 1102813,5= 211740096.5 (грн.);

Балансовую прибыль рассчитывают как разность между годовым доходом от реализации продукции и полной себестоимостью годового выпуска продукции.

Пб= 211740069 – 153435004,2 = 58305092.5 (грн.);

Фондоотдачу вычисляют делением годового выпуска продукции на стоимость основных фондов предприятия.

Рентабельность оборота рассчитывают делением балансовой прибыли на годовой доход от реализации продукции.

Таблица 3.6 – Рентабельность оборота

Наименование показателей

Единицы измерения

Величина показателя

1

2

3

Объём выпуска продукции

Т.к.

192

Годовой выпуск

Т.к.

192

(N-цех.себ)

грн

34229857,74

Труд и заработная плата

Количество работающих в цехе:

чел

- производственных рабочих

58

- вспомогательных рабочих

12

-ИТР

34

-СКП

11

-МОП

13

Фонды оплаты труда:

грн

- производственных рабочих

1076905,90

- вспомогательных рабочих

149244,00

-ИТР

767100,00

-СКП

226823,00

Производительность труда:

грн

- выработка на одного рабочего

282891,38

- выработка на одного производственного рабочего

590169,96

- выработка на один нормо-час

298,07

Себестоимость

грн

Продолжение таблицы 3.6

- смета затрат на производство цехом продукции

- себестоимость изделия

153435004.2

443967,03

Основные средства:

грн

- стоимость основных фондов

18039648,00

- зданий, сооружений, машин и т. д.

1834800,00

- оборудования

14678400,00

Общая площадь цеха

м2

1512

- производственная

794

- вспомогательная

392

- конторская и бытовая

326

Годовой доход от реализации продукции

грн

119471527,50

Балансовая прибыль

грн

34229857,74

Фондоотдача

6,62

Рентабельность

%

34,6

3.5. Оплата труда в цехе

Самой распространённой формой оплаты труда в настоящее время на авиазаводах Украины является повременно - премиальная. Она даёт необходимое качество выполнения работ и создаёт условия для повышения производительности труда путём увеличения объёма работ или уменьшения численности персонала при сохранении объёма работ.

Обязательным условием эффективности работы с повременной оплатой труда является наличие нормированных заданий, рассчитанных по технически обоснованным нормам.

В систему оплаты труда ИТР и МОП положена штатно-окладная система. Размер оклада зависит от сложности и ответственности выполняемых работ. Должностные оклады начальника цеха, старших и сменных мастеров зависят от группы цеха или участка, которая определяется типом производства, сложностью выпускаемой продукции и численности рабочих.

Исходными данными для расчётов являются: номенклатура выпускаемых деталей, процент технически неизбежных потерь, процент незавершённого производства, нормы расхода материала, программа выпуска, трудоёмкость работ на каждом рабочем месте, количество одновременно работающих на каждом рабочем месте, фонд времени, стоимость оборудования, норма амортизационных отчислений, удельная площадь на каждую единицу оборудования, мощность оборудования, часовая тарифная ставка.

Расчет полной заработной платы производственным рабочим

Тарифная заработная плата производственным рабочим в планируемом периоде рассчитывается по формуле[7]:

 , (3.1)

где  трудоёмкость сдельных работ, норма/ч;

 средняя часовая ставка по отдельным работам, грн/нормо-ч;

Среднюю часовую ставку можно рассчитать по формуле:

  (3.2)

где часовая ставка R – го разряда;

 количество рабочих R – го разряда.

Средний разряд:

 ,  (3.3)

где R – численное значение разряда.

Исходные данные и вычисления сведём в таблицу 3.7.

Таблица 3.7 – Расчет полной заработной платы производственным рабочим

Разряд Рабочих

Ri

Количество Работающих ni чел

Часовая ставка е, грн/ч

Расчётные данные

Rini

eini

1

12

7,6

12

91,2

2

23

8,3

46

381,8

3

13

10,3

39

401,7

4

7

11,3

28

316,4

5

3

12,8

15

192

Итого

58

140

1383,1

Тогда средняя часовая ставка:

Средний разряд:

.

Прямая заработная плата производственным рабочим определяется по формуле[7]:

  где (3.4)

где Т-трудоёмкость работ в планируемый период (н.ч.), Т=114840 (н.ч.),

- средняя часовая ставка на сдельные работы;

кит и кут - средние по цеху нормативы доплат за условия и интенсивность труда,

к = 24%.

ПЗП= 1406927,8 (грн).

Рассчитаем дополнительную заработную плату по формуле:

ДЗП = ПЗП (Кчас + Кдн + Кмес)/100,

где кчас, кдн, кмес  принятые нормативы часовых, дневных и месячных доплат, %.

ДЗП = 534632.564 (грн).

Полная заработная плата производственных рабочих составляет:

Полная заработная плата = 1406927.8+562771.1 = 1941560.4(грн).

Средняя заработная плата (СЗП) составляет:

СЗП = Полная заработная плата /(nраб nмес)=1076905,9/(5812)=2790 (грн).

Рассчитаем отчисления от полного фонда заработной платы производственных рабочих:

Все отчисления составляют 37%. Это составляет 718377,3(грн).

Расчет заработной платы вспомогательным рабочим

Заработная плата вспомогательных рабочих распределяется по статьям сметы затрат на содержание и эксплуатацию оборудования и сметы цеховых расходов.

У всех вспомогательных рабочих 2-й квалификационный разряд, что при заданных условиях работы обеспечит среднюю тарифную ставку

=8.3 грн.

Прямая заработная плата определяется по формуле

.  (3.5)

Определим прямую заработную плату:

ПЗП =1215808.3(1+24/100)=195136.2 (грн).

Дополнительная заработная плата:

ДЗП =195136.3 (10+12+16)/100 = 74151.8 (грн).

Полная заработная плата =195136.2+74151.8 =269288 (грн).

Средняя заработная плата в месяц составляет:

СЗП =269288/(1212)=1870 (грн).

Определение заработной платы ИТР, СКП и МОП

Расчёт проводим по среднемесячной тарифной ставке определяемой по нормативам.

ПЗП работникам этих категорий определяется по формулам[7]:

 , (3.6)

Дополнительная заработная плата:

 . (3.7)

Расчёт для ИТР, СКП и МОП сведём в табл. 3.8:

Таблица 3.8 – Расчет ИТР, СКП и МОП

№п/п

Наименование профессии

кол-во, ч

Оклад мес.,грн

ФД, мес

Кут, %

ПЗП, грн

Кчас, %

Кдн, %

Кмес, %

ДЗП, грн

ПолнЗП, гр

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

Начальник цеха

1

5310

11

30

80605,8

10

12

16

30630,2

111236

2

Зам. нач. цеха

1

4410

11

24

66943,8

10

12

16

25438,64

92382,444

3

Зам. нач. по подгот. Производства

1

4410

11

24

66943,8

10

12

16

25438,64

92382,444

4

Старший мастер

3

2448

11

20

111481,9

10

12

16

42363,13

153845,05

5

Мастер сменный

9

2160

11

16

295099,2

10

12

16

112137,7

407236,9

6

Начальник техбюро

1

4140

11

23

62845,2

10

12

16

23881,18

86726,376

7

Технолог

7

2448

11

20

260124,5

10

12

16

98847,3

358971,78

8

Техник по инструменту

2

2448

11

16

74321,28

10

12

16

28242,09

102563,37

9

Мастер ПРИН

1

2160

11

16

32788,8

10

12

16

12459,74

45248,544

10

Зав ИРК

1

2376

11

12

36067,68

10

12

16

13705,72

49773,398

11

Начальник ПДБ

1

4140

11

23

62845,2

10

12

16

23881,18

86726,376

12

Плановик

4

2016

11

13

122411,5

10

12

16

46516,38

168927,9

13

Диспетчер

3

1360

11

20

61934,4

10

12

16

23535,07

85469,472

14

Техник по материалам

2

2448

11

16

34707

10

12

16

13188,66

47895,66

15

Начальник БТЗ

1

4140

11

23

31119

10

12

16

11825,22

42944,22

16

Нормировщик

3

2070

11

16

44022

10

12

16

16728,36

60750,36

17

Экономист

1

2142

11

16

15184

10

12

16

5769,92

20953,92

18

Механик цеха

2

2070

11

16

29348

10

12

16

11152,24

40500,24

19

Энергетик цеха

2

2070

11

16

29348

10

12

16

11152,24

40500,24

20

Мастер по оборудованию

2

1190

11

16

30369

10

12

16

11540,22

41909,22

Продолжение таблицы 3.8

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

21

Начальник БТК

1

4410

11

23

59667,3

10

12

16

22673,574

82340,874

22

Старший контрольный мастер

1

2448

11

16

31236,48

10

12

16

11869,8624

43106,3424

23

Контрольный мастер

2

2196

11

16

56041,92

10

12

16

21295,9296

77337,8496

24

Нарядчик

2

2070

11

13

51460,2

10

12

16

19554,876

71015,076

25

Учётчик

2

2070

11

13

51460,2

10

12

16

19554,876

71015,076

26

Бухгалтер

2

2412

11

13

59962,32

10

12

16

22785,6816

82748,0016

27

Архивариус

1

2124

11

13

26401,32

10

12

16

10032,5016

36433,8216

28

Завхоз

2

2376

11

13

59067,36

10

12

16

22445,5968

81512,9568

29

Уборщик конторских помещений

3

2016

11

11

73846,08

10

12

16

28061,5104

101907,59

30

Секретарь машинист

1

1980

11

11

24175,8

10

12

16

9186,804

33362,604

Руководителей

7

423948

161100

585048

ИТР

34

1000566

380214

1380780

СКП

11

295855

112424

408281

МОП

13

354265

134620

488887

3.6. Определение количества, стоимости, амортизационных отчислений основных средств и оборотных средств цеха, необходимых для производства изделия

К основным фондам предприятия относятся: здания, сооружения, силовые машины, рабочее оборудование и цеховые транспортные средства, измерительные и регулирующие приборы, ценный универсальный инструмент и приспособления, ценный производственный и хозяйственный инвентарь.

Первоначальную стоимость здания рассчитывают[7]:

Сзд=VkCk+VnCn (3.8)

где Vк, Vn - объёмы, занимаемые цехом в производственном корпусе и пристройке к нему;

Ск, Сn - стоимость 1м3 производственного корпуса и пристройки, Ск =200 (грн), Сn =170 (грн).

Сзд =2937х200+965х170 = 751450грн.

Первоначальную стоимость рабочего оборудования и подъёмно-транспортных средств вычисляют

 , (3.9)

где ni,- принятое количество оборудования, шт;

Кmp - коэффициент, учитывающий затраты на транспортировку и монтаж оборудования (кmp= 0,1);

m - количество видов основного оборудования, установленного в цехе. Коэффициент к=1,1 учитывает балансовую стоимость подъёмно-транспортных средств, дополнительного и вспомогательного оборудования.

Первоначальную стоимость измерительных и регулирующих приборов можно принять - 5% от балансовой стоимости рабочего оборудования. Балансовую стоимость ценного производственного и хозяйственного инвентаря можно принять 2% балансовой стоимости рабочего оборудования цеха.

Оснастка для формуемых изделий изготавливается преимущественно из стеклоткани, а для обеспечения жесткости масса оснастки должна превышать массу изделия как минимум в 10 раз. Учитывая, что имеем 4 комплекта, найдем стоимость оснастки для формуемых изделий:

Принимаем, что стоимость оснастки для сборки–склейки (металлические рамные сварные конструкции) – 25% от стоимости основной оснастки.

Результаты расчёта сведём в таблицу 3.9.

Таблица 3.9 – Основные фонды цеха

Наименование

Стоимость, грн

Норма аморт. отчислений, %

Аморт. отчисления

Здания

751450

5

37573

Оборудование

1467840

15

220176

Инструмент

733920

25

183480

Оснастка

498960

25

124740

Инвентарь

29356

25

7339

Итого

3481526

573308

Расходы на эксплуатацию и содержание оборудования

Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования состоит из ряда статей. Состав статей затрат на содержание и эксплуатацию оборудования представлен в таблицу 3.7. Результаты расчёта занесены в эту же таблицу[7].

Статья первая учитывает амортизационные отчисления на рабочее оборудование и цеховые транспортные средства, измерительные и регулирующие приборы.

Общую сумму амортизационных отчислений по перечисленным основным фондам цеха определяют:

Агод=∑(Нai/100)Cб, (3.10)

где Наi, - норма амортизационных отчислений по i-му виду основных фондов;

Статья вторая учитывает расходы на эксплуатацию оборудования к ним относятся:

1. Материалы для содержания оборудования, примем 94 гр на одно рабочее место:

С=9480=7520 (грн);

б) зарплата слесарям, наладчикам, электрикам, вспомогательным рабочим:

С=132261 (грн);

в) отчисления на социальное страхование - 37% от годового фонда
зарплаты вспомогательным рабочим:

ССоцстрах =132261 0,37=49070 (грн);

г) оплата топлива и энергии:

Стэ=47655 (грн);

Статья третья учитывает расходы на текущий ремонт производственного оборудования.

а) вспомогательные материалы:

Свсп=2697 (грн);

б) заработная плата слесарям ПРИН и ремонтникам:

Сзп=12СЗПк,                                                                                        (3.11)

где 12 - количество месяцев,

СЗП - средняя заработная плата ремонтникам, к - количество рабочих.

Сзп=108382 (грн);

в) отчисления на соц. страхование 37% от Спзп:

ССоцстрах=40101,5 (грн).

Статья четвёртая учитывает расходы цеха на внутризаводское перемещение грузов, доставку материалов, полуфабрикатов из заводских складов и других цехов; доставку к рабочим местам материалов, деталей и инструментов; вывоз из цеха готовой продукции, полуфабрикатов, отходов.

а) Стр =12СЗПтрк =1210702 =25680 (грн);

б) соц. страхование: ССоцстрах=25680 0,37=9501,6 (грн).

Статья пятая учитывает расходы на возмещение износа и становление инструмента и приспособлений общего назначения.

а) Свост=5461 (грн);

б) Спзп=2 648,38 12=27095,6 (грн);

в) соц. страхование: ССоцстрах=27095,60,37=10025,4 (грн).

Спроч=5% от предыдущих статей.

Таблица 3.10 – Расходы на эксплуатацию оборудования

Наименование статей расходов

Вспом. Мат-лы

Зар. плата

Отчисл-я в фонды

Топливо энергия

Аморт. отчисл.

Амортизац. оборудован. транспорт. средств

1013841

1013841

Содержание и эксплуатация транспорт. средств

4245,30

132621,93

49070,15

47664,84

233602

Текущий ремонт оборуд.

2696,75

108382,35

40101,44

151180

Содержание и эксплуатация транспорта

27095,59

10025,32

Восстановленинструмента

5461,04

27095,59

10025,32

Прочие

Итого

11219,39

230312,42

85215,54

Расходы на управление цехом

Смета расходов на управление цехом состоит из нескольких статей. Смета цеховых расходов представлена в таблице 3.7[3].

Статья первая учитывает расходы на содержание управленческого персонала цеха:

а) заработная плата ПЗП =122898 (грн);

б) отчисления на соц. страхование Сстрах=45472,4 (грн);

Статья вторая учитывает расходы на зарплату и отчисления на соц. страхование работников тех. бюро и вспомогательных рабочих, не связанных с эксплуатацией и обслуживанием оборудования (подготовителей, контролёров)

а) ПЗП=130704,3 (грн);

б) ССоцстрах=48360,6 (грн).

Статья третья учитывает амортизационные отчисления по зданиям, сооружениям и т.д.

Сам.зд= 64784,9 (грн).

Статья четвёртая учитывает расходы цеха на содержание зданий, сооружений, инвентаря.

1. Расходы на отопление, вентиляцию, освещение зданий могут быть приняты в размере 10% от стоимости здания цеха:

С= 183480 (грн).

2. Расходы на содержание зданий в чистоте:

а) расходы на материалы - 1% стоимости здания цеха: См= 18348 (грн);

б) заработная плата и отчисления на соц. страхование уборщиков цеха:

ПЗП= 13496 (грн),

Сстрах= 4994 (грн).

Статья пятая учитывает расходы на текущий ремонт зданий и сооружений и принимается 3% стоимости здания цеха: С= 55044 (грн).

Статья шестая учитывает затраты на общецеховое назначение (канцелярские и др.). Их принимаем в размере 5% от суммы предыдущих статей цеховых расходов.

Спроч=0,05Собщ=23275,42 (грн).

Все рассчитанные данные сведены в таблицу 3.11:

Таблица 3.11 – Расходы на управления цехом

Вспомог. Мат-лы

З/п

Отчисл соц. стр

Топливэнергия

Аморт. Отчисл

Прочие расход

Содержание АЦП

122898,3

45472,4

168370,7

Содержан прочего персонала

130703,6

44439,5

175143,1

Амортизац. отчисления

64784,9

64784,9

Содержан. зданий

15827,6

13496,0

4992,9

76201,8

110518,2

Ремонт

47479,5

47479,5

Охрана труда

9790,0

9879,0

Исследованпроизводств

2963,7

2963,7

Возмещение износа инвентаря

1958,0

1975,8

Прочие расходы

23275,5

23275,5

Итого

15827,6

267097

94904,8

76201,8

64784,9

85466,7

604283

Имея все необходимые данные, можно определить себестоимость производимого изделия. Расчет сведем в таблицу 3.12.[8]

Таблица 3.12– Калькуляция себестоимости изделия

п/п

Наименование статей калькуляции

Затраты, грн

Примечания

1

2

3

4

1

Сырьё и основные материалы

Покупные изделия и полуфабрикаты

363699,72

2

Топливо и электроэнергия

1146,91

∑Цiм /N

3

П3П производственным рабочим

24275,42

∑ПЗП/N

4

ДЗП производственным рабочим

9217,46

∑ДЗП/N

5

Отчисления в фонды

3375,29

0,37(П3+П4)

6

Подготовка и освоение производства

18388,27

0,05(П1+П3)

7

Возмещение износа приспособлений целевого назначения

1399,82

∑Циз/N

8

Затраты на содержание оборудование

11467,50

∑Цоб·Ka/N

9

Расходы на управление цехом

815,36

∑3yn/N

10

Страхование имущества

18039,64

0.01∑Цим

11

Общезаводские расходы

184,35

12

Производственная себестоимость

422825,74

∑П1÷П11

13

Внепроизводственные расходы

21141,29

0,05П12

14

Полная себестоимость

443967,03

П1213

15

Планируемая прибыль

66595,05

0,15П14

16

Оптовая цена

510562,08

П1415

17

НДС

102112,42

0,2П16

18

Продажная цена

1102813,5

П1617

3.7. Построение графика безубыточности

Точка безубыточности – это минимальный размер партии выпускаемой продукции, при которой обеспечивается нулевая прибыль, то есть доход от продажи равен издержкам производства:

.

Постоянные издержки определяют по смете затрат на производство на годовой объём работ. В эти расходы включаются цеховые расходы, общезаводские расходы, специальные и производственные расходы, прочие расходы.

Переменные издержки определяют по статьям калькуляции себестоимости изделия. В эти издержки включаются все те статьи калькуляции, которые на включены в постоянные издержки. Для расчётов используется калькуляция себестоимости при полоном освоении производства изделий и выходе на проектную мощность предприятия.

Рисунок 3.1. График безубыточности.

ВЫВОД

В данной части дипломного проекта были рассчитаны такие параметры, как затраты на зарплату производственных рабочих, вспомогательных рабочих, инженерно – технических рабочих. Рассчитаны основные фонды цеха, расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, цеховые расходы, определена себестоимость выпускаемой продукции и приведены технико-экономические показатели цеха. Результаты расчетов должны быть использованы при определении экономической эффективности выполнения производственной программы предприя.

4 РАЗДЕЛ ОХРАНЫ ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ


4.1 Охрана труда

Охрана труда – это система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и другие мероприятия.

В данном разделе планируется провести анализ условий работы в проектируемом цехе, разработать мероприятия по предотвращению возможного влияния вредных и опасных производственных факторов, которые действуют в рабочих зонах производственного объекта. Также предусмотрено произвести расчет местной системы вентиляции; провести анализ возможных опасностей, которые могут привести к чрезвычайным ситуациям и предложить мероприятия по ослаблению и уменьшению воздействий возможных чрезвычайных ситуаций.

4.1.1 Краткое описание прототипа объекта производства и его упрощенная функциональная схема

В данном разделе детальнее будет рассматриваться участок «Фюзеляж», на котором непосредственно фюзеляж и входящие в него составные части изготавливаются методом формования (ручной выкладки) из композиционных материалов(углеволокно, арамидная ткань, стекловолокно) с применением эпоксидной смолы. Участок «Фюзеляж» имеет площадь 17,28 х12,227м2 и занимает часть  производственного цеха, который в свою очередь, является одноэтажным бетонным зданием  площадью 36х24 м2. Данный участок не имеет световых проемов, обеспечен двумя выходами с восточной и западной сторон. С северной стороны участка расположена  камера механической обработки;  для механизации работ применяются электродрели, шуруповерты и производственные фены. На участке существуют следующие системы жизнеобеспечения:

  1.  Система местного освещения.
  2.  Водяное централизованное отопление.
  3.  Местная система вентиляции.
  4.  Электроснабжение.

Упрощенная функциональная схема участка приведена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Упрощенная функциональная схема участка «Фюзеляж»

- подвод сжатого воздуха        - подвод вакуума

На участке «Фюзеляж» имеются:

  1.  Матрица для выкладки левой обшивки фюзеляжа.
  2.  Матрица для выкладки правой обшивки фюзеляжа.
  3.  Матрица для выкладки мотошпангоута.
  4.  Матрица для выкладки пирамид.
  5.  Матрица для выкладки крыши фюзеляжа.
  6.  Матрица для выкладки шпангоута №2.
  7.  Матрица для выкладки шпангоута №3.
  8.  Матрица для выкладки тоннеля.
  9.  Матрица для выкладки шпангоута №4.
  10.   Рабочий стол.
  11.   Стелажи готовых изделий.
  12.   Шкаф.
  13.   Стол для приготовления связующего.
  14.   Стол раскатки композиционных материалов.
  15.   Электронные весы.
  16.   Вытяжной шкаф.
  17.   Стол для инструментов.
  18.   Стол для приходящих деталей.

По санитарным нормам проектирования промышленных предприятий, проектируемый цех относится к группе 1-а (СК 245-81).

В процессе трудовой деятельности рабочие подвергаются воздействию производственных факторов, каждый из которых оказывает влияние на его трудоспособность и состояние здоровья. Этот комплекс факторов принято называть условиями труда.

Согласно ГОСТ 12.1.005-76 категория работ, осуществляемых в цехе, средней тяжести.

Характерными операциями, выполняемыми в ходе производства, являются перемещение, монтаж и фиксация габаритного агрегата, выкладка, вклейка, а также сборка-склейка изделий.

В процессе формования рабочие имеют непосредственный контакт с материалами и порошками на основе эпоксидной смолы, поэтому они сильно подвергаются воздействию токсичных паров и порошков на основе эпоксидной смолы с отвердителем.

Таким образом, следует отметить, что рабочие подвергаются воздействию опасных и вредных производственных факторов.

4.1.2 Выявление опасных и вредных производственных факторов,

действующих в рабочей зоне

Рассмотрим опасные и вредные производственные факторы согласно классификации по ГОСТ 12.0.003-74:

  1.  Физические опасные и вредные производственные факторы:
  2.  Подвижные части производственного оборудования. Части оборудования, движущиеся по направлению друг к другу или по отношению к неподвижным частям, создают опасные зоны механических источников травмирования.
  3.  Повышенный уровень шума на рабочем месте, источником которого являются резиновые молотки как вспомогательный инструмент для выемки готовых изделий из матриц, пневмодрели, а также вибромашинки и  шлифовальные машинки для механической обработки изделия, производственные фены для нагрева и дальнейшего деформирования пенопласта.
  4.  Повышенная запыленность воздуха рабочей зоны в следствие механической обработки композитных изделий.
  5.  Недостаток естественного света в следствие принятой планировки цеха, что в свою очередь компенсируется достаточной искусственной освещенностью рабочей зоны.
  6.  Повышенный уровень вибрации при использовании механических инструментов (электродрелей, шуруповертов).
  7.  Повышенное напряжение тока в электрической сети, замыкание которой может произойти через тело человека.
  8.  Повышенная пульсация светового потока из-за большого количества люминисцентных ламп.
  9.  Острые кромки, заусеницы и шершавость на поверхностях заготовок в следствие полимеризации смолы.
  10.  Химические опасные и вредные производственные факторы.

По характеру воздействия на организм человека:

  1.  Общетоксические (эпоксидная смола, отвердители, порошки на осно-ве эпоксидной смолы).
  2.   Раздражающие (пары эпоксидной смолы, порошки на основе эпоксидной смолы, пылевидная стружка при механической обработке изделий из КМ).
  3.  Сенсибилизирующие (авиационный растворитель, эпоксидная смола, отвердители, порошки на основе эпоксидной смолы).
  4.  Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы:

3.1 Статические физические перегрузки в результате долговременной формовки изделий, а также неудобным (ограниченным) положением тела при дальнейших работах сборки-склейки.

3.2  Нервно-психические перегрузки:

  1.  напряженность внимания характеризуется длительностью сосредоточения на рабочих  местах при формовании изделий, требующих повышенной точности изготовления, а также при механической обработке готовых изделий);
  2.   монотонность работы вызвана однообразием рабочих действий. Их многократного повторения и небольшой длительности;
  3.  эмоциональные перегрузки из-за монотонности и сложности работ, напряженного графика;
  4.  физиологический дискомфорт из-за постоянного нахождения в средствах индивидуальной защиты.

4.1.3 Анализ возможных последствий воздействия негативных

 факторов на работающих

Рассмотрим последствия опасных и вредных производственных факторов:

  1.  Движущиеся части оборудования могут образовывать опасные зоны механических источников травмирования, например резания, прокола и удара. Такая опасная зона образуется частями оборудования, движущимися по направлению друг к другу или по отношению к неподвижным частям так, что они способны нанести работающему резаную рану или ушиб (диски ножей, пилы, сколы стекла, отлетающие части, острые выступающие части и т.п.).
  2.  Следствием вредного действия производственного шума могут быть

профессиональные заболевания, повышение обшей заболеваемости, снижение

работоспособности, повышение степени риска травм и несчастных случаев,

связанных с нарушением восприятия предупредительных сигналов, нарушение

слухового контроля функционирования технологического оборудования, снижение производительности труда.

  1.  Неблагоприятное воздействие пыли на организм может быть причиной возникновения заболеваний. Обычно различают специфические (пневмоко-ниозы, аллергические болезни) и неспецифические (хронические заболевания органов дыхания, заболевания глаз и кожи) пылевые поражения.

Производственная пыль может оказывать вредное влияние и на верхние дыхательные пути. Установлено, что в результате многолетней работы в условиях значительного запыления воздуха происходит постепенное истончение слизистой оболочки носа и задней стенки глотки. При очень высоких концентрациях пыли отмечается выраженная атрофия носовых раковин, особенно нижних, а также сухость и атрофия слизистой оболочки верхних дыхательных путей.

  1.  Вибрация от ручных механизированных инструментов может привести к развитию вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации. Синдромами болезни являются: внезапно возникающие приступы побледнения пальцев на одной или обеих руках, ноющие, ломящие, тянущие боли в конечностях, беспокоящие больше по ночам или во время отдыха, общее недомогание, головные боли без точной локализации, головокружение, повышенная раздражительность, жалобы на боли в области сердца сжимающего характера, сердцебиение, повышенная жажда, обморочные состояния.
  2. Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через организм человека, электроток производит термическое, электролитическое, механическое, биологическое, световое воздействие.

Термическое воздействие тока характеризуется нагревом кожи и тканей до высокой температуры вплоть до ожогов.

Электролитическое воздействие заключается в разложении органической жидкости, в том числе крови, и нарушении ее физико-химического состава.

Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Механическое действие связано с сильным сокращением мышц вплоть до их разрыва.

Биологическое действие проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей и сопровождается судорожными сокращениями мышц.

Световое действие приводит к поражению слизистых оболочек глаз.

  1.  В результате повышенной пульсации светового потока возникает напряжение на глазах, усталость, трудность сосредоточения на сложной работе, головная боль.
  2.  Острые кромки, заусеницы и шершавость на поверхностях заготовок в следствие полимеризации смолы способны оказать ранение, приводящее к временной нетрудоспособности человека.
  3.  Эпоксидная смола, отвердители и порошки на основе эпоксидной смолы вызывают раздражение дыхательных путей, раздражение глаз, сопровождающееся покраснением, опуханием и болью, аллергическое раздражение кожи, сопровождающееся покраснением, опуханием и сыпью.
  4.  Статические перегрузки приводят к развитию гиподинамии - нарушению функций организма (опорно-двигательного аппарата, кровообращения, дыхания, пищеварения и др.) при ограниченной двигательной активности, снижении сил сопротивления мышц.
  5.  Монотонная работа отрицательно сказывается на эффективности производства: ухудшаются экономические показатели, повышается аварийность, травматизм, растет текучесть кадров.

4.1.4 Мероприятия по предупреждению, предотвращению

 или уменьшению возможного воздействия опасных и вредных производственных факторов на работающих

Для предупреждения, предотвращения и уменьшения возможных воздействий опасных и вредных производственных факторов на работающих предлагаются следующие мероприятия:

  1.  Движущиеся части производственного оборудования должны быть ограждены или расположены так, чтобы исключалась возможность прикасания к ним работающего. Если функциональное назначение движущихся частей, представляющих опасность, не допускает использование ограждений или других средств, исключающих возможность прикасания работающих к движущимся частям, то конструкция производственного оборудования должна предусматривать сигнализацию, предупреждающую о пуске оборудования, а также использование сигнальных цветов и знаков безопасности.

В непосредственной близости от движущихся частей, находящихся вне поля видимости оператора, должны быть установлены органы управления аварийным остановом (торможением), если в опасной зоне, создаваемой движущимися частями, могут находиться работающие.

  1.  Снижение шума звукоизоляцией: шумоизлучающий объект или несколько наиболее шумных объектов располагаются отдельно, изолировано от основного, менее шумного помещения звукоизолированной стеной или перегородкой. Звукоизоляция также достигается путем расположения наиболее шумного объекта в отдельной кабине. При этом в изолированном помещении

и в кабине уровень шума не уменьшится, но шум будет влиять на меньшее число людей. Звукоизоляция достигается также путем расположения оператора в специальной кабине, откуда он наблюдает и руководит технологическим процессом.  

Если невозможно уменьшить шум, действующий на работников, до допустимых уровней, то необходимо использовать средства индивидуальной защиты (наушники).

  1.  Для защиты от вибрации применяются средства индивидуальной защиты – виброгасящие рукавицы.
  2.  В качестве защиты от воздействия электрического тока руко-водствуются следующими мероприятиями: применение безопасного напряжения (трансформаторов), контроль изоляции электрических проводов, исключение случайного прикосновения к токоведущим частям (переносные щиты), устройство защитного заземления и зануления, использование средств индивидуальной защиты (диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными ручками, диэлектрические галоши, коврики, диэлектрические подставки).
  3.  Применение электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) помогает решить проблему ограничения пульсации освещенности. Преобразуя ток питания ламп из 50Гц в высокочастотный, ЭПРА снижают коэффициент пульсации до величины менее 1%.
  4.  В качестве защиты от острых кромок и шершавости на поверхностях заготовок предусмотрены средства индивидуальной защиты – хлопчатобу-мажные перчатки.
  5.  В качестве защиты от воздействия эпоксидной смолы, порошков и отвердителей на основе эпоксидной смолы предусмотрены средства индивидуальной защиты – полипропиленовый защитный комбинезон, защитные маски, одноразовые защитные виниловые перчатки (рекомендуется надевать на хлопковые).
  6.  При воздействии статических перегрузок рекомендуется изменять рабочую позу в процессе работы, проводить производственную гимнастику с рациональным комплексом физических упражнений и т.п.
  7.  Для уменьшения влияния монотонности на рабочих необходимо осуществлять перевод работающих с одной на другую производственную операцию, применять оптимальные режимы труда и отдыха в течение рабочего дня (рабочей смены): назначать короткие дополнительные перерывы для отдыха всей смены (бригады) или отдельного работающего в удобное для него время (целесообразны частые, но короткие перерывы), осуществлять эстетичность производства и функциональное музыкальное оформление производственного процесса.
  8.  Для предотвращения воздействия повышенной запыленности предусматриваются средства индивидуальной защиты (комбинезоны, защитные маски для защиты органов дыхания, защитные очки для защиты органов зрения от попадания твердых частиц при механической обработке).

Проведение предварительных  и периодических медицинских осмотров для своевременного выявления ранних стадий заболеваний и предупреждения их развития.

Снижение уровня запыленности воздуха рабочей среды путем применения местной системы вентиляции – вытяжных панелей.

На производственном участке «Фюзеляж» изделия изготавливаются путем формования с применением композиционных материалов и эпоксидной смолы. Температура нагреваемой поверхности смолы составляет 50°С. Приготовление смеси связующего (смола + отвердитель) осуществляется на участке на столе для приготовления смеси связующего, при этом площадь рабочей поверхности составляет (1,5 x 1,0) м2.  

При нагревании смолы происходит ее разложение с образованием вредных веществ (эпихлоргидрина и толуола). Эти вещества в паро- и газообразной фазе, а также пары отвердителя обладают общетоксическим действием. Поэтому на производственном участке предусмотрена местная система вентиляции.

Местная вытяжная вентиляция применяется для удаления вредных веществ непосредственно от источника их образования.

Основные требования, определяющие выбор оптимального вытяжного устройства: максимальное улавливание вредных веществ при минимальном расходе удаляемого воздуха, а также оценка годовых затрат на эксплуатацию того или иного типа вытяжного устройства.

Расчет производительности вытяжных устройств

  1.  Вытяжные зонты служат для улавливание потоков вредных веществ, направленных вверх, и пепла.

Производительность вытяжного зонта находится по выражению:

м3/ч;

где - количество воздуха, подтекающего к зонту с конвективной струей, м3/ч;

- площадь сечения зонта, м2;

,

где - площадь горизонтальной поверхности источника, м2;

z – расстояние от нагретой поверхности до воздухоприемного сечения зонта;

- количество тепла, выделяемого источником путем конвекции, Вт, которое определяется выражением:

где - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2°С);

- температура нагретой поверхности смолы, °С;

- температура воздуха в помещении, °С; 

( Вт/(м2°С))

(Вт).

Тогда

Таким образом производительность вытяжного зонта будет равна:

  1.  Вытяжные панели – используют для удаления увлекаемых конвективными потоками вредных веществ.

Производительность вытяжной панели находится по выражению:

Здесь с – коэффициент, зависящий от конструкции панели и ее расположения относительно источника тепла:

где lмаксимальное удаление источника вредных выделений от панели, м. Принимаем l =0,9 м.

Н – расстояние от верхней плоскости источника до центра всасывающих отверстий панели, м. Принимаем Н=0,6 м.

В – ширина источника, м. Принимаем В =1 м.

Исходя из этого, найдем коэффициент с:

- количество тепла, выделяемого источником путем конвекции, Вт, которое определяется выражением:

где - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2°С);

- температура нагретой поверхности смолы, °С;

- температура воздуха в помещении, °С; 

( Вт/(м2°С))

Тогда (Вт).

Определим производительность вытяжной панели:

  1.  Вытяжные шкафы обеспечивают наиболее полное укрытие источника вредных выделений и используются во всех случаях, когда позволяют условия производства.

Производительность шкафа с верхним удалением воздуха при наличии тепловыделений находится по выражению:

 где h – высота рабочего проема шкафа, м;

h = 0,4…0,6 (м), принимаем h=0,5 м;

F – площадь рабочего проема, м2; F = 2,7 м2;  

 - количество тепловыделений в шкафу, идущих на нагрев в нем воздуха, Вт;

принимаем

- количество тепла, выделяемого источником путем конвекции, Вт, которое определяется выражением:

где - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2°С);

- температура нагретой поверхности смолы, °С;

- температура воздуха в помещении, °С; 

( Вт/(м2°С))

Тогда (Вт);

Таким образом

Расчет годовых затрат на электроэнергию

  1.  Годовые затраты на электроэнергию вытяжного зонта определяются по выражению:

где  - тариф на электроэнергию, грн./(кВтч).

грн./(кВтч);

- продолжительность работы вентиляционной установки, м3/ч.

ч/год.

- производительность вентиляционной установки, м3/ч.

м3/ч;

- часть давления, развиваемого вентилятором, которое расходуется на преодоление потерь в вытяжном устройстве:

где - коэффициент местного сопротивления вытяжного устройства. Для вытяжного зонта =1,13;

- динамическое давление. Отнесенное к сечению в месте соедине-ния вытяжного устройства с воздуховодом, Па;

V – скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с. Принимаем V=4 м/с;

- плотность воздуха (=1,2кг/м3);

, - коэффициенты полезного действия вентилятора и передачи (принимаем соответственно 0,5 и 0,95).

Тогда

Определим затраты на электроэнергию:

  1.  Годовые затраты на электроэнергию вытяжной панели определяются по выражению:

где  - тариф на электроэнергию, грн./(кВтч).

грн./(кВтч);

- продолжительность работы вентиляционной установки, м3/ч.

ч/год.

- производительность вентиляционной установки, м3/ч.

м3/ч;

- часть давления, развиваемого вентилятором, которое расходуется на преодоление потерь в вытяжном устройстве:

где - коэффициент местного сопротивления вытяжного устройства. Для вытяжной панели =1,35;

- динамическое давление. Отнесенное к сечению в месте соедине-ния вытяжного устройства с воздуховодом, Па;

V – скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с. Принимаем V=4 м/с;

- плотность воздуха (=1,2кг/м3);

, - коэффициенты полезного действия вентилятора и передачи (принимаем соответственно 0,5 и 0,95).

Тогда

Определим затраты на электроэнергию:

  1.  Годовые затраты на электроэнергию вытяжного шкафа определяются по выражению:

где  - тариф на электроэнергию, грн./(кВтч).

грн./(кВтч);

- продолжительность работы вентиляционной установки, м3/ч.

ч/год.

- производительность вентиляционной установки, м3/ч.

м3/ч;

- часть давления, развиваемого вентилятором, которое расходуется на преодоление потерь в вытяжном устройстве:

где - коэффициент местного сопротивления вытяжного устройства. Для вытяжного шкафа =0,9;

- динамическое давление. Отнесенное к сечению в месте соедине-ния вытяжного устройства с воздуховодом, Па;

V – скорость движения воздуха в воздуховоде, м/с. Принимаем V=4 м/с;

- плотность воздуха (=1,2кг/м3);

, - коэффициенты полезного действия вентилятора и передачи (принимаем соответственно 0,5 и 0,95).

Тогда

Определим затраты на электроэнергию:

Для  производственного участка по изготовлению композитного фюзеляжа и его составных частей из КМ наиболее приемлемой по экономическим соображениям является система местной вытяжной вентиляцией – вытяжной шкаф, производительностью   м3/ч  и годовыми затратами на электроэнергию =

4.2 Безопасность в чрезвычайных ситуациях

4.2.1 Анализ возможных чрезвычайных ситуаций 

на производственном объекте

На данном производственном объекте существует вероятность возникновения следующих чрезвычайных ситуаций техногенного характера:

  1.  ЧС вследствие аварии на транспорте с выбросом (угрозой выброса) ОХВ (10113);
  2.  ЧС вследствие аварии на транспорте с угрозой разлива ГСМ (10114).
  3.  ЧС вследствие аварии автомобильного транспорта на дорогах общего пользования (10161).
  4.  ЧС вследствие пожара, взрыва в здании, на коммуникации или технологическом оборудовании промышленного объекта (10211).
  5.  ЧС вследствие пожара, взрыва на других видах транспорта (10234).
  6.  ЧС вследствие аварии с выбросом (угрозой выброса), образованием и распространением опасных химических веществ при их выработки, переработки или хранении (захоронении) (10310).
  7.  ЧС вследствие наличия в атмосферном воздухе вредных (загрязняющих) веществ сверх ПДК (10421).
  8.  ЧС вследствие разрушения здания или сооружения производственного назначения (10620).
  9.  ЧС вследствие аварии в электрических сетях (10760).
  10.  ЧС вследствие аварии в канализационной системе со сбросом загрязняющих веществ (10810).
  11.  ЧС вследствие аварии в тепловых сетях (системах горячего водоснабжения) в холодное время года (10820).
  12.  ЧС вследствие аварии в системах обеспечения населения питьевой водой (10830).

На участке изготовления фюзеляжа и его составных частей существует вероятность возникновения таких ЧС техногенного характера:

  1.  Пожары и взрывы, источниками которых могут быть искры, образующиеся при коротких замыканиях, и нагревания участков электросетей и электрооборудования, возникающие при их перегрузках или при появлении больших переходных сопротивлений, тепло, выделяющееся при возгорании смолы.
  2.  Аварии на системах жизнеобеспечения: поломка вентиляционной системы и системы электроснабжения.

4.2.2 Мероприятия по предотвращению вероятности возникновения

чрезвычайных ситуаций на участке изготовления фюзеляжа

Для уменьшения вероятности возникновения ЧС на рассматриваемом производственном участке предлагаются следующие мероприятия:

Организационными мероприятиями обеспечиваются заблаговременная разработка и планирование действий органов управления, сил и средств, всего персонала объектов при угрозе возникновения и возникновении ЧС.

 Такие мероприятия включают:

  1.  прогнозирование последствий возможных ЧС и разработку планов действий, учитывая весь комплекс работ в интересах повышения устойчивости функционирования объекта;
  2.  создание и оснащение центра аварийного управления объекта и локальной системы оповещения;
  3.  подготовку руководящего состава к работе в ЧС;
  4.  создание специальной комиссии по устойчивости и организацию ее работы;
  5.  разработку инструкций (наставлений) по снижению опасности возникновения аварийных ситуаций, безаварийной остановке производства, локализации аварий и ликвидации последствий, а также по организации восстановления нарушенного производства;
  6.  обучение персонала соблюдению мер безопасности, порядку действий при возникновении чрезвычайных ситуаций, локализации аварий и тушению пожаров, ликвидации последствий и восстановлению нарушенного производства;
  7.  подготовку сил и средств локализации аварийных ситуаций и восстановления производства;
  8.  подготовку эвакуации населения из опасных зон;
  9.  определение размеров опасных зон вокруг потенциально опасных объектов;
  10.  проверку готовности систем оповещения и управления в ЧС;
  11.  организацию медицинского наблюдения и контроля за состоянием здоровья лиц, получивших различные дозы облучения.

 Инженерно-техническими мероприятиями осуществляется повыше-ние физической устойчивости зданий, сооружений, технологического оборудования и в целом производства, а также создание условий для его быстрейшего восстановления, повышения степени защищенности людей от поражающих факторов ЧС. К ним относятся:

  1.  создание на всех опасных объектов системы автоматизированного контроля за ходом технологических процессов, уровней загрязнения помещений и воздушной среды цехов опасными веществами и пылевыми частицами;
  2.  создание локальной системы оповещения о возникновении ЧС персонала объекта, населения, проживающего в опасных зонах (радиационного, химического и биологического заражения, катастрофического затопления и т.п.);
  3.  противопожарные мероприятия;
  4.  сокращение запасов и сроков хранения взрыво-, газо- и пожароопасных веществ, обвалование емкостей для хранения, устройство заглубленных емкостей для слива особо опасных веществ из технологических установок;
  5.  безаварийная остановка технологически сложных производств.

 Специальными мероприятиями достигается создание благоприятных условий для проведения успешных работ по защите и спасению людей, попавших в опасные зоны, и быстрейшей ликвидации ЧС и их последствий. Такими мероприятиями является регулярное проведение учений и тренировок по действиям в ЧС с органами управления, формированиями, персоналом организаций.

На производственном участке необходимо производить постоянный надзор за эксплуатацией электроинструментов  и электросетей, предусмотреть оборудование эффективной вентиляции, исключающей возможность образования в помещении взрывоопасной смеси, запретить хранение, транспортирование и содержание на рабочих местах огнеопасных жидкостей и растворов в открытых емкостях, запретить курение в неположенных местах, своевременно удалять обтирочные материалы и огнеопасные производственные отходы в специально отведенные для этого места, изолировать самовозгорающиеся вещества от других веществ и материалов, выполнять правила безопасного их хранения и систематически контролировать состояния этих веществ.

Рассчитаем возможность возникновения и последствия наиболее вероятной ЧС – пожар на участке «Фюзеляж» вследствие  курения в неположенном месте (возле стола приготовления связующего).

Зону горения первичного пожара  прогнозируем в форме круга с центром в месте расположения центра возгорания и радиусом, который определяется по формуле:

где   Qобщ – общая масса горючего вещества, кг;

Qобщ = 5 кг;

ρ – плотность горючего вещества (спирт), кг/м3;

ρ=1200 кг/м3;

Нслоя – толщина слоя горючего вещества, м;

Нслоя =0,005 м.

Тогда

Определим радиусы зоны сплошных пожаров и зоны отдельных пожаров:

,

,

где Rспл.пож и Rотд.пож – радиусы концентрических кругов, в которые вписываются внешние границы зон сплошных и отдельных пожаров;

НТконкртеплообразовательная способность эпоксидной смолы, Дж/кг;

НТконкр = 58 106 Дж/кг;

Тсгор – срок сгорания запасов эпоксидной смолы, с.

где   Нслоя – глубина слоя разлитого горючего вещества (мм);

Нслоя =5 мм;

Vлин – линейная скорость сгорания горючего вещества (мм/с);

Vлин =0,064 мм/с.

Тогда получим:

Таким образом:

Потери основных производственных фондов рассчитываются по следующей формуле:

Определим величину общих () потерь производственного персонала (населения) по формуле:

где - общие потери людей в случае возникновения пожара;

- количество людей, которые в момент возникновения пожара работают на открытой местности в пределах зон возможного пожара;

Таким образом   

Определим величину санитарных () потерь производственного персонала (населения) по формуле:

где - общие потери людей в случае возникновения пожара;

Тогда:

Определим величину возможных убытков в результате исследуемой ЧС по формуле:

Для профилактики пожара чрезвычайно важна правильная оценка пожароопасности здания, определение опасных факторов и обоснование способов и средств пожаропредупреждения и защиты.

Карта ожидаемой пожарной обстановки, которая может возникнуть на производственном участке приведена на рисунке 4.2.


Карта ожидаемой пожарной обстановки, которая может возникнуть на производственном

участке «Фюзеляж»

Первичный поражающий фактор – тепловое

излучение пожара

Потери ОПФ ≤ 22,35МЗП

М общ. ≤ 6

М сан. ≤ 6

Убытки ≤ 131,55 МЗП

Уровень ЧС – объектный

 - огнетушитель;   - датчик температуры;   - датчик задымленности

Рисунок 4.2 – Карта ожидаемой пожарной обстановки


4.2.3 Мероприятия по уменьшению или ослаблению

степени воздействия поражающих факторов

К основным мероприятиям по уменьшению степени воздействия поражающих факторов относятся:

  1.  локализация аварийной ситуации, тушение пожаров;
  2.  ликвидация последствий аварии и восстановление нарушенного производства;
  3.   дублирование источников энергоснабжения;
  4.   защита водоисточников и контроль качества воды;
  5.  герметизация складов и холодильников в опасных зонах;
  6.   защита наиболее ценного и уникального оборудования;
  7.  накопление средств индивидуальной защиты органов дыхания и кожи;
  8.  обеспечение герметизации помещений в жилых и общественных зданиях, расположенных в опасных зонах.

На производственном участке все источники пожарной опасности в загрязненной зоне должны быть выключены, а помещение проветрено. Небольшие количества пролитой жидкости можно собрать тканью или бумагой, а затем позволить им испариться в безопасном месте, например в химическом вытяжном шкафу. В места, где хранилась эпоксидная смола, должен быть запрещен доступ персонала без выполнения соответствующих процедур, разработанных для определения отсутствия токсичных или взрывоопасных концентраций этого соединения.

Производственные помещения обязательно должны быть оснащены средствами пожаротушения: углекислотными, воздушно-пенными, порошко-выми огнетушителями; пожарным инвентарем (ткань асбестовая, песочницы, шкафы пожарных кранов).

Выводы

В данном разделе проанализированы опасные и вредные производственные факторы, последствия их воздействия на организм работающих, разработаны мероприятия по предупреждению и ослаблению возможного воздействия этих факторов.

Для данного производственного участка подобрана и рассчитана местная система вентиляции – вытяжные панели, определены ее основные показатели – производительность и годовые затраты на электроэнергию.

Произведен анализ возможных чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Рассчитана возможность возникновения и последствия наиболее вероятной ЧС – пожар на участке «Фюзеляж» вследствие  курения в неположенном месте (возле стола приготовления связующего). На основании расчета определены очаги зон сплошных и отдельных пожаров, разработаны мероприятия по предотвращению и ослаблению воздействия возможных ЧС.

5. Специальный раздел

5. Анализ дефектов тонкостенных деталей трубопроводов, полученных гидродинамической штамповкой

5.1.1 Особенности конструкций трубопроводов воздушных систем самолетов

Конструкция высокоресурсного трубопровода включает в себя большое количество унифицированных элементов, образующих неподвижные (сварные) и ограниченно-подвижные соединения, компенсирующие угловые и линейные перемещения. Набор элементов позволяет получить трубопровод любой конфигурации с предельно ограниченным количеством специальных деталей. Данные детали или их составные части представляют собой оболочки вращения средних размеров (до  300 мм). Они в основном используются в качестве различного рода законцовок трубопроводов гидравлических и пневматических систем, уплотнительных колец, кожухов камер сгорания и газовоздушных трактов двигателя, элементов неразъемных соединений типа лист на лист, лист на массив, массив на массив и др.

К рассматриваемым деталям предъявляются повышенные требования по точности форм и размеров как по условиям эксплуатации, так и с точки зрения стыковки с другими деталями, например для законцовок трубопроводов. Жесткие требования к точности стыкуемых поверхностей предъявляет и сборка под сварку, т.к. отклонения в размерах приводят к возникновению недопустимых монтажных напряжений, являющихся причиной возникновения трещин, снижения уровня надежности и ресурса. Классификационная схема унифицированных высокоточных элементов трубопроводов воздушных систем современного транспортного самолета представлена на рис 1.1.

Получение точных деталей, удовлетворяющих требованиям малых допусков чертежа, возможно при реализации силового воздействия на заготовку, превышающего предел текучести деформируемого материала.

Выбор способа формообразования и калибровки деталей зависит от их размеров и геометрии, величины проштамповки и переходных радиусов, материала заготовки, объема выпуска и технологических возможностей производства.

Широкое применение в конструкциях трубопроводов противооб-леденительной системы  (ПОС) и системы кондиционирования воздуха (СКВ) жаростойких и нержавеющих сталей, титановых и других сплавов, имеющих высокие прочностные, но низкие технологические свойства, привели к значительному росту потребных для деформирования усилий.

Проблемой, существенно затрудняющей изготовление унифицированных элементов, является невысокая точность поставляемых промышленностью цельнотянутых труб.

Классификационная схема высокоточных элементов воздушных

систем транспортного самолета

Рис 1.1


5.1.2. Статические методы изготовления элементов трубопроводов 

Известный способ изготовления элементов трубопроводов течением из прутка или толстостенной трубы нельзя считать допустимым для авиационных конструкций. Кроме малой производительность процесса и присущим ему низким коэффициентом использования металла (а производительность процесса еще более снижается и затраты на инструменты и приспособления растут при изготовлении тонкостенных и особотонкостенных деталей) резко падают эксплуатационные качества деталей. Исследования полученных этим методом деталей, показало, что ресурс их не соответствует минимально допустимым нормам. Перерезание волокон проката резко снижает упругость деталей и их усталостную прочность. Поэтому естественно заменить обработку резанием штамповкой листовых трубчатых заготовок.

Наиболее широко используется способы получения деталей из пространственных заготовок традиционными технологическими процессами: формообразование на прессах с разжимными пуансонами, ротационно-радиальной раздачей или обжимом, изготовлением деталей термоформовкой, статической штамповкой резиной и жидкостью. В последние годы все большее применение находят высокоэнергетические процессы импульсной металлообработки.

Формообразование на прессах с разжимными пуансонами. Сущность процесса заключается в пластическом деформировании заготовки или ее поясов радиальной растяжкой материала разжимными пуансонами, при осевом перемещении внутри них конуса. Для деталей рассматриваемых габаритных размеров процесс осуществляется на обычных прессах на штампах с разжимными пуансонами. Этим способом получают детали с плавным изменением формы. Основными недостатками формообразования разжимными пуансонами являются: низкая точность деталей вследствие их огранки, сложность оснастки, большое число переходов, использование многопереходных штампов, ограниченность применения способа для изготовления деталей сложных пространственных форм.

Ротационно-радиальное профилирование и калибровка кольцевых деталей осуществляется путем непрерывного вращения цилиндрической заготовки относительно деформирующих и профилирующих роликов, равномерно расположенных по окружности и радиально воздействующих на заготовку. Необходимый профиль деталей формируется парами сопряженных профилирующих роликов, а размер, а размер детали по диаметру достигается радиальной раздачей заготовки. Этот способ характеризуется более высокой точностью, чем предыдущий, обладает более широкими технологическими возможностями. Но на ряду с этим, он имеет ряд существенных недостатков, которые в специфических условиях авиастроения становятся превалирующими. Это прежде всего, снижение вибропрочности деталей из-за нарушения сплошности волокон, вызванного сдвиговыми деформациями, невысокое качество поверхности из-за последовательного пластикового деформирования участков заготовки, низкая производительность процесса, невозможность получения переходных радиусов, соизмеримых с толщиной материала, трудности изготовления деталей малых габаритов ( менее 50...30 мм).

Изготовление деталей термоформовкой. Этот способ используется для калибровки деталей с прямолинейными образующими. Сущность процесса заключается в следующем. Заготовка-обечайка устанавливается на оправку, имеющую эквидистантную внутренней  поверхности детали форму и выполненную из материала с коэффициентом линейного расширения, большим нежели у материала заготовки. Оправка и заготовка совместно нагреваются. Так как диаметр оправки увеличивается больше, то она, растягивая обечайку, придает ей свою форму. После выдержки, необходимой для структурной стабилизации, оправка и деталь совместно охлаждаются. Рассматриваемый способ, обладая высокими точностными возможностями, является низко-производительным, для целого ряда материалов требует проведения его в нейтральной среде или вакууме. Негативными сторонами его являются также большая энергоемкость многопереходность, а соответственно и потребления количества оправок, стойкость которых не высока. Так, стойкость оправки из стали 20 составляет всего 150...200 нагревов.

Статическая штамповка резиной и жидкостью обладает тем преимуществом, что для осуществления процесса деформирования необходим только один инструмент: матрица или пуансон. Ответная часть штампа, имея возможность изменять форму, позволяет получать детали пространственных форм, содержащие сужающиеся выходные сечения, затененные зоны, поднутрения. Технологические процессы формообразования легко поддаются механизации и автоматизации. Ограниченное  применение штамповки резиной и жидкостью объясняется трудностью формовки участков, с малыми радиусами кривизны, особенно при изготовлении деталей из высокопрочных и труднодеформируемых материалов; невозможностью создания на поверхности заготовки поля давления, близкого к потребному, следовательно - снижение коэффициента полезного действия (к.п.д.) оборудования и далеко не полное использование его энергоемкости. Кроме того, резина имеет не при больших степенях деформации, невысокостойкость; использование же жидкостных передающих сред влечет большие трудности с созданием высокого уровня давлений и проблемой уплотнений формующей полости.

Рассмотренные способы получения деталей из трубчатых заготовок требуют также выполнения ручных доводочных робот, которые по трудоемкости для деталей сложной конфигурации зачастую являются основными.

5.1.3. Высокоэнергетические импульсные методы обработки. Гидродинамическая штамповка

Использование импульсных процессов штамповки показало их большие технологические возможности. Практически неограниченный энергетический потенциал, высокая точность деталей, возможность получения сложных форм с переходными радиусами, соизмеримыми с толщиной заготовки, в том числе и из высокопрочных и труднодеформи-реемых материалов, простота и экономичность обусловили значительный интерес, проявляемый технологами к импульсным методам. Их область применения в металлообработки расширяется с каждым годом.

К импульсным высокоэнергетическим методам обработки следует отнести штамповку взрывом бризантных взрывчатых  веществ, детонаци-онно-газовую, магнитно импульсную, электрогидравлическую или ударную штамповку.

Штамповка взрывом бризантных взрывчатых веществ применяется в основном для получения крупногабаритных деталей, когда существующее прессовое оборудование не может обеспечить их изготовления. Низкий требуемый уровень механизации, невысокие затраты на оборудование и оснастку, универсальность оборудования определили целесообразность взрывной штамповки при небольших объемах производства.

Другие методы импульсной металлообработки более легко поддаются механизации, но при использовании этих прогрессивных методов проявляются недостатки, которые ограничивают область их применения:

- сравнительно невысокий уровень реализуемого при детонационно-газовой штамповке давления позволяет использовать ее для обработки тонколистовых материалов с относительно невысокими прочностными характеристиками (АМг-2М, Д-16АМ и др.);

- применение метода магнитно импульсной обработки сдерживает недостаточная стойкость индукторов и непригодность его для формообразования сложных трубчатых деталей из материалов с низкой электропроводностью, например, из титановых сплавов;

- электродинамическом обработке свойственны значительный расход электрической энергии и габариты накопителя, недостаточная стойкость электродной системы, и особенно, при штамповке на максимальных зарядах.

Появление гидроударного метода обработки сделало реальной задачу создания новой технологии, поскольку устранило главную трудность гидроштамповки - необходимость уплотнения системы "пресс-штамп-заготовка" и дало возможность активно управлять внешней нагрузкой в широком диапазоне как по величине амплитудного давления, так и по длительности. В настоящее время создана гамма установок для гидроударной обработки, отличающихся в основном источником разгона снаряда, генерирующего в передающей среде волну давления  (порох, сжатый воздух, гидродинамический привод, горючие газовые смеси). Среди многообразия гидроударных установок выделяются своими положительными качествами установки с пороховым энергоносителем, известные как пресс-пушки для гидродинамической штамповки. Наряду с такими общими достоинствами, как универсальность, легкая переналадка, высокий уровень механизации и автоматизации, соответствие уровню оптимальной ковочной машины по обобщенным критериям для кузнечно-прессового оборудования современного производства, они обладают большой энерговооруженностью, следовательно и большими технологическими возможностями, а установки типа ПП-2 имеют полную автономность.


5.1.4 Принципы работы и описание гидродинамической штамповки

Гидродинамическая штамповка основана на деформировании заготовки импульсом давления жидкости, по которой наносится удар твердым телом - поршнем, разогнанным до скорости 30...250 м/с в цилиндрическом гладком стволе энергией сжатого газа, полученного в рабочей камере тем или иным способом (например, при горении пороха или другого энергоносителя). Схема организации рабочего процесса позволяет регулировать внешнюю нагрузку по величине располагаемой энергии поршня, т.е. по скорости его соударения с жидкостью (рис 1.2).

Разработка процессов и оборудования гидродинамической штамповки на пресс-пушках сделало реальной задачу создания новой технологии, поскольку устраняло главную трудность-необходимость герметизации гидростатической камеры, находящейся под высоким давлением, необходимым для получения точных деталей. Разработанные пресс-пушки обладают возможностью широкого варьирования величиной и временем нагружающего импульса, высокой удельной энергоемкостью, большим диапазоном осуществляемых техпроцессов, легкой переналадкой и высокой производительностью, технологической универсальностью.

Рис. 1.2. Принципиальная схема процесса ГДШ:

1-снаряд; 2-передающая среда; 3-переходник ствола;

4-оснастка; 5-заготовка;

mсн -масса снаряда; vд - дульная скорость снаряда;

vі -текущая скорость снаряда; рі - текущее значение давления в формующей камере; ∆Wі  - различного рода потери.

5.1.5 Задачи

1. Ознакомиться с особенностями конструкций трубопроводов воздушных систем самолетов

2. Рассмотреть статические методы изготовления элементов трубопровода. Наиболее широко используется способы получения деталей из пространственных заготовок традиционными технологическими процессами: формообразование на прессах с разжимными пуансонами, ротационно-радиальной раздачей или обжимом, изготовлением деталей термоформовкой, статической штамповкой резиной и жидкостью, высокоэнергетические импульсные методы обработки.

3. Проанализировать дефекты тонкостенных деталей трубопроводов, полученных гидродинамической штамповкой. Рассмотреть приемы интенсификации калибровочных процессов импульсной металлообработки, основанные на управлении напряженным состоянием материала трубчатой заготовки: способ принудительной подачи материала торцов заготовки в зону деформирования, применения отражателей (центральных тел), принцип гидродинамической мультипликации давления.

4. Рассмотреть практические рекомендации основанные на выполненных теоретических и экспериментальных исследованиях по управлению амплитудно-временными характеристиками импульса внешней нагрузки в гидравлической камере пресс-пушки, по интенсификации процесса пластического деформирования, по улучшению, модернизации существующих конструкций установок для целей калибровки и рельефной формовки.

5. Привести примеры исследований влияния: давления в ГК на величину остаточного отклонения детали, массы поршня на величину остаточного отклонения детали, исходного зазора на величину остаточного отклонения, величины заряда пороха на величину остаточного отклонения

6. Изучить способы интенсификации процесса деформирования заготовок методом ГДШ на пресс-пушках:

- штамповка с применением присоединенных масс (ПМ)

- штамповка с применением полостных вставок (ПВ)

5.2. Анализ дефектов тонкостенных деталей трубопроводов, полученных гидродинамической штамповкой

Одной из основных причин, осложняющих интенсивное развитие в области гидродинамической штамповки, является малая изученность динамических процессов, происходящих в энерго-технологических уздах установок, отсутствие достаточно полных методик расчета параметров процессов и прочностных показателей штамповой оснастки. Это приводит к появлению дефектов при штамповке деталей.

Основная роль в достижении высокой точности при гидродинами-ческой калибровке деталей из труднодеформируемых материалов отводится носителю формы - штамповой оснастке. Технологическая зона гидроударных установок ствольного типа оснащена устройствами, позволяющими использовать унифицированную штамповую оснастку. При этом разъемные матрицы, в зависимости от конфигурации штампуемой детали, могут быть как с горизонтальным, так и с вертикальным разъемом.

Однако, опыт эксплуатации гидродинамического оборудования в условиях серийного производства показал, что однозначного критерия в оценке применяемости штампов с вертикальным или горизонтальным разъемом для изготовления различных элементов трубопроводов на сегодняшний день не существует.

Анализ причин возникновения дефектов в трубчатых деталях показал возможность систематизации этих причин. В таблице 2.1 показаны наиболее характерные, часто встречающиеся виды дефектов. Из таблицы видно, что такие дефекты, как образование гофров, складок, вмятин на поверхности деталей, недоштамповка элементов рельефа, разрушения в окружном и меридиональном направлениях, является следствием нарушения режимов технологических операций или наличия дефектов в заготовках. Вместе с тем, анализ показал, что систематическими и самыми трудноисправимыми являются дефекты, обусловленные пружинением материала заготовки. Преодоление пружинения в деталях на производстве достигается путем увеличения формующего импульса давления в гидравлической камере (ГК) пресс-пушки. Однако, это приводит к образованию отпечатка стыка полуматриц на поверхности детали (п. 6, табл. 2.1). Решение данной проблемы потребовало научного подхода и углубленного исследования.

Таблица 2.1

Характерные дефекты в особотонкостенных элементах воздушных систем, штампуемых на гидроударном оборудовании

Общий вид дефекта

Возможные причины

1

Гофры, складки, вмятины

-попадание передающей жидкости в полость между матрицей и деталью;

- воздушные пробки;

-волновые процессы в передающей жидкости

2

Недоштамповка

- малая пластичность материала заготовки;

- пружинение материала заготовки;

- образование воздушных пробок;

- попадание передающей жидкости между матрицей и деталью

3

Окружные и меридиональные разрывы

- не выполнена термообработка;

- штамповка за один переход деталей с большой степенью вытяжки;

- неправильное расположение волокон материала;

- наличие концентраторов на заготовке (риски, царапины, вмятины, попадание посторонних частиц между заготовкой и матрицей);

- при разрыве по шву - не выполнено упрочнение (усадка, проковка) сварного шва;

- при разрыве в районе шва - не выполнена термообработка

Окончание табл. 2.1

Общий вид дефекта

Возможные причины

4

Эллипсность

- эллипсность заготовки на этапе поставки;

- разнотолщинность стенки заготовки по примеру;

- неправильный выбор направления волокон в сварной заготовке;

- раскрытие матрицы;

- пружинение материала заготовки

5

Превышение размера отштампованной детали размером матрицы

- недостаточная жесткость штамповой оснастки;

- превышение допустимого значения внешней нагрузки;

- неправильный зажим штампового блока;

- пружинение материала заготовки

6

Отпечаток или разрыв по линии

стыка полуматриц

- превышение допустимого значения внешней нагрузки;

- недостаточная жесткость штамповой оснастки;

- деформации силовых элементов оборудования;

- неправильное закрытие штампового блока

5.3. Обзор теоретических и практических исследований повышения точности деталей

5.3.1. Методы обеспечения точности деталей и их характеристика

Процесс деформирования заготовки в матрицу при импульсном нагружении можно разбить на три этапа.

Первый - ускоренное движение под действием импульса давления в передающей среде.

Второй - свободное деформирование заготовки за счет приобретения на первом этапе кинетической энергии.  

Третий этап - соударение заготовки с матрицей и пружинение. Заключительный третий этап деформирования заготовки называется калибровочным. Анализ процессов калибровки рассматривал вопросы внешнего нагружения. При этом не принимались во внимание показатели точности деформируемых изделий и их прочностные характеристики. Вместе с тем, для изделий авиационной техники точность, взаимозаменяемость и прочность имеют первостепенное значение.

В настоящее время отсутствует единое мнение о точностных возможностях импульсных процессов штамповки, нет достаточно четкого представления о механизме явления, приводящего к снижению точности штампуемых деталей. Отсутствует методика определения величины отклонения профиля детали от рабочего контура матрицы.

Операция калибровки, как правило, выполняется на той же оснастке и оборудовании, что и формовка. Отклонение профиля детали от профиля матрицы для классических схем импульсной калибровки является прямым следствием процесса упругой разгрузки материала заготовки. Это нежелательное явление в большей степени характерно для труднодеформируемых металлов и сплавов. Процесс упругой разгрузки материала заготовки описывается обобщенным законом Гука, из которого следует, что определяющими в данном процессе являются механические свойства материала заготовки, а так же его напряженное состояние. Поэтому достижение заданной точности детали возможно либо посредством изменения схемы напряженного состояния материала детали, либо путем корректировки профиля матрицы. Рассмотрим некоторые приемы интенсификации калибровочных процессов импульсной металлообработки, основанные на управлении напряженным состоянием материала трубчатой заготовки.

Способ принудительной подачи материала торцов заготовки в зону деформирования наиболее эффективен при предельных значениях величины вытяжки материала заготовки. Недостатком данного приема является образование в деталях дефектов, вызванных влиянием инерционных сил торцевых частей заготовки - гофры, козырьки, складки. Осложнена так же синхронизация торцевого воздействия и калибрующего импульса давления в гидравлической камере.

Идея применения отражателей (центральных тел) в процессах импульсной калибровки трубчатых деталей открывает хорошую возможность управления энерго-силовыми потоками передающих жидкостей в формующих камерах. Наиболее эффективно использование центральных тел при получении деталей со сложным рельефом, малыми переходными радиусами, большой локальной вытяжкой. Применение данного способа требует проведения дополнительных расчетов при конструировании штамповой оснастки, что связано с необходимостью точного построения профиля центрального тела для создания максимального эффекта отражения.

Принцип гидродинамической мультипликации давления основан на уменьшении объема формующей жидкости, сжимаемой до высоких давлений. Осуществляется это посредством дифференциального поршня, расположенного в гидравлической камере. В следствии разности площадей поршня, величина давления в формующей камере значительно превосходит давление в нагружающей камере. Область применения этого метода ограничивается габаритами калибруемых деталей, поскольку увеличение объема камеры высокого давления требует значительного увеличения объема камеры низкого давления, что в значительной мере увеличивает металлоемкость оснастки.

Ни в одном из описанных способов интенсификации не учитываются упруго-пластические колебания предварительно напряженной заготовки. С этой точки зрения наибольший интерес представляет работа, которая посвящена исследованию точностных возможностей импульсных процессов калибровки кольцевых деталей. В этом методе требуемая точность деталей обеспечивается подбором оптимальной скорости соударения заготовки с матрицей. Характеристикой определяющей отклонение размеров детали после прекращения действия нагрузки, является пружинение материала. В данном случае величина пружинения сводится к нулю за счет пластической деформации заготовки при ударе о матрице.

В таблице 3.1 приведены значения коэффициента К при соударении со стальной матрицей кольцевых заготовок из основных типов сплавов.

Таблица 3.1

Материал заготовки

К

Сталь

Титановый сплав

Алюминиевый сплав

0,50

0,63

0,74

На основании данных показано, что величина пружинения детали снижается с ростом скорости соударения. На рис. 3.1 представлены экспериментальная и теоретическая зависимости величины пружинения от скорости соударения для алюминиевого сплава АК4-1. Как видно из рисунка, предельная величина скорости соударения, обеспечивающая требуемую точность детали, составляет 170...210 м/с. В таблице 3.2 показаны значения предельных скоростей соударения для заготовок из различных материалов.

Таблица 3.2

Материал матрицы

Материал заготовки

Vс, м/с

Сталь

Сталь 12Х18Н10Т

250

Сталь

Титановый сплав ОТ4-1

320...350

Сталь

Алюминиевый сплав АМгАМ

200

Опыт промышленного применения взрывной штамповки показал, что данный способ повышения точности деталей обладает существенными недостатками, обусловленными снижением стойкости оснастки при больших скоростях соударения. Выделим характерные дефекты в штамповой оснастке, приводящие к образованию брака в детали, или делающие невозможным ее изготовление:

- пластическое "сваривание" заготовки с матрицей;

- потеря геометрических размеров рабочего профиля матрицы;

- разрушение элементов рельефа, радиусов и т. д.;

- пластические деформации стягивающего бандажа;

- разрушение оснастки.

Стойкость штамповой оснастки при таких условиях нагружения будет чрезвычайно низкой, что неприемлемо для крупносерийного производства. Кроме того,  обеспечение рекомендованных скоростей соударения заготовки с матрицей связано с большими трудностями.

При невозможности обеспечить заданную точность детали в диапазоне скоростей соударения близких к предельным, следует  выполнить корректировку в сторону увеличения размеров рабочего профиля матрицы, компенсируя этим пружинение детали после прекращения действия нагрузки.

На рис.3.2 схематично представлены гидродинамической калибровки:

I-й этап - ускорение движение заготовки под действием импульсного давления Р0;

II-й этап - пластический удар заготовки о стальную матрицу;

III-й этап - упругое восстановление (пружинение) откалиброванной детали.

Принятые на рисунке обозначения:Р0  - начальное давление в гидравлической камере пресс-пушки;                       Рк - калибрующее давление;D0 - диаметр цилиндрической заготовки;   D1 - диаметр откалиброванной детали;                                                                    Dм- диаметр рабочей поверхности матрицы;                                                             Dк- диаметр калибрующей поверхности матрицы;                                         Н0, Нк и Н1 - высота заготовки соответственно до, во время и после калибровки;                                                                                                                    S0, Sк и S1 - толщина стенки заготовки соответственно до, во время и после калибровки;       

±∆0, ±∆1, ±∆м -соответственно после допуска заготовки, детали и матрицы.

Зависимость величины пружинения детали от скорости

соударения с матрицей

Рис3.1

Схема калибровки цилиндрической заготовки

 Iэтап                                IIэтап                                       IIIэтап

Рис 3.2

Величина относительной окружности деформации материала заготовки при калибровке

Диаметр калибрующей поверхности матрицы определяется выражением

Последнее слагаемое в выражении учитывает совместную деформацию  калибруемой заготовки и матрицы с момента касания их поверхностей. Величина относительной упругой деформации материала задается равной 0,001. Это ограничение обеспечивает работу матрицы в зоне упругих деформаций в процессе калибровки. После прекращения действия нагрузки отклонение диаметра заготовки составит , что соответствует относительной упругой деформации (пружинению) материала заготовки

Для удобства определения некоторых технологических параметров процесса калибровки введены коэффициенты:

К=Dк/D0 - раздачи оболочки;

К1=D1/D0 - калибровки;

К2=Dк/D1 - упругого восстановления оболочки.

Между собой коэффициенты связаны соотношением

К=К12               

  На рисунке 3.3 представлена зависимость коэффициента раздачи оболочки  К от коэффициентов калибровки К1 и упругого восстановления К2.

Исследование границ устойчивости процесса калибровки К1maxи К1minпоказывает, что увеличение поля допуска заготовки или необоснованное ужесточение отклонения размеров детали приводит к нарушению этих границ. Наибольшую чувствительность к этим отклонениям имеют заготовки из материалов с заметно прогрессирующим по деформации пружинением: труднодеформируемые с малым модулем упругости Е и быстрым ростом   . На рис 3.4 представлена зависимость относительного восстановления размера оболочки от коэффициента калибровки К1 для различных материалов.

Из графической зависимости  ∆D/Dк =f(К1 ) видно, что для различных материалов изменение величины К1 при прочих равных условиях приводит к существенному изменению абсолютного пружинения для заготовок из сплава ВТ14 и малоощутимому- для материалов 30ХГСА, Д16М, Х18Н9Т.

Описанный путь повышения точности деталей дает возможность определения технологических параметров процесса калибровки  в зависимости от механических свойств и геометрических размеров заготовки. Однако в данной работе имеются и недостатки:

- не рассмотрен НДС заготовки при ударе о матрицу;

- величина упругой деформации матрицы задается произвольно, независимо от параметров внешней нагрузки.

Обладая перечисленными недостатками, проведенные исследования не могут явиться окончательной рабочей методикой определения параметров штамповой оснастки, обеспечивающей требуемую точность детали. Поэтому вопрос поиска путей повышения точности деталей, штампуемых на пресс-пушках, остается актуальным и требует скорейшего разрешения.

Зависимость коэффициента раздачи оболочки К от Коэффициента калибровка К1

Рис. 3.3

Зависимость относительного восстановления размера оболочки от коэффициента К1 для различных материалов

Рис. 3.4

5.3.2. Некоторые технические решения в конструкции оборудования и оснастки

В процессах гидродинамической калибровки и локальной формовки целесообразной является концентрация энергии путем активного использования граничных поверхностей, от конфигурации которых зависит их эффективность. К граничным поверхностям относятся: поверхность гидравлической камеры, поверхность центрального тела и торец снаряда.  

В процессах гидродинамического обжима основной схемой формирования канала гидравлической камеры следует считать совместимое профилирование поверхностей камеры и центрального тела.

Конфигурация центрального тела находится в прямой зависимости от формы штампуемой детали и местного рельефа (рис. 4.1). Для кольцевого рельефа целесообразно использовать конические и параболические центральные тела; для асимметричных деталей - соответственно асимметричные центральные тела, у которых площади поверхностей в плане принимаются в первом приближении пропорциональными величинами максимальной проштамповки, либо потребным для деформирования квазистатическим нагрузкам.

Ступенчатые центральные тела рекомендуется применять при изготовлении деталей с несколькими элементами рельефа, разнесенными по высоте. Ели же при этом требуется экранирование заготовки на участке между ними, следует использовать центральные тела с внутренним каналом и радиальными отверстиями на уровне деформируемого участка. При проектировании оснастки следует назначать площади поверхностей центрального тела в плане пропорционально действующим потребным нагрузкам или максимальным величинам проштамповки и направлять эти поверхности на наиболее труднодеформируемые  участки заготовки. Например, оформление элементов продольного рельефа может быть осуществлено путем направления силового воздействия на них центральными телами с осевыми выборками на боковой поверхности. Область конфузорности рекомендуется располагать выше рифта.

Изложенные основные принципы выбора формы центрального тела позволяют спроектировать его поверхность практически для любой детали из трубчатых заготовок.

Эффективность применения центральных тел может быть повышена за счет увеличения амплитудного давления и длительности отражательной поверхности, имеющей кривизну одного порядка с основной (рис 4.2). Дополнительная поверхность выполняется по нормали к отражающей, а углы наклона соответствующих точек  обеих поверхностей связаны соотношением

- угол между касательной к образующей дополнительной поверхности и вертикалью;

- угол между касательной к образующей основной поверхности и вертикалью;

γ- угол между образующей заготовки и вертикалью (берется со знаком "плюс", когда диаметр заготовки у основания больше, и -"минус" в противном случае).

Соответствующими точками названы две точки, расположенные на поверхностях таким образом, что элементарный участок фронта волны давления, исходящей из точки основной поверхности, после отражения от заготовки падает на другую точку дополнительной.

При таком расположении поверхностей центрального тела отраженная от заготовки волна давления после взаимодействия с дополнительной поверхностью отражается на деформируемый участок.


Формы центральных тел в зависимости от формы детали и элементов рельефа

1- коническое центральное тело, 2- параболическое, 3,4- асимметричные,

5- ступенчатое, 6- центральным каналом, 7,8- с осевыми выборками

Рис.4.1

Схема штамповки с использованием центральных тел с дополнительной отражательной поверхностью

1- гидравлическая камера, 2- центральное тело, 3- основная отражательная поверхность, 4- дополнительная отражательная поверхность,                     5- передающая среда

Рис 4.2

Разработанная система бесконтактного замера скорости поршня была с успехом опробована при получении баллистических характеристик пресс-пушки ПП-11М. Замеры проводились для поршней трех различных масс: 4,88; 6,87; и 9,31 кг (Рис. 4.3). По результатам замеров построены баллистические характеристики (Рис. 4.4), позволяющие точно определять потребную величину заряда пороха.

Проведение экспериментов на промышленной установке ПП-11М имело особо важное значение, так как делало возможным создание реальных условий нагружения  заготовки и матрицы, а следовательно появилась возможность более полного уяснения физической картины процесса калибровки заготовки в матрицу.

Все три осциллографа работали на внешнем запуске от датчика с пьезокерамической таблеткой ЦТС-19. Датчик устанавливался в ГК на расстоянии 55 мм ниже поверхности передающей жидкости.  Принятое при проектировании ГК расстояние (190 мм) от датчика запуска до датчиков, регистрирующих параметры процесса, обеспечивало задержку начала отклонения луча осциллографа, что позволило получать развертки сигналов с хорошо обозначенными линиями запуска.

В таблице 4.1 приведены основные геометрические параметры заготовок и энергосиловые характеристики процесса калибровки. В каждой серии экспериментов для конкретного материала, диаметра заготовки, величины зазора и заряда пороха использовались по три различных массы поршней.

В процессе экспериментальных исследований получены результаты подтверждающие сложный характер многоэтапного взаимодействия заготовки с матрицей на этапе калибровки.

Так как в численных экспериментах полученные результаты соответствуют интервалы времени ≈ 100мкс, то для получения количественных результатов в натурных экспериментах потребовалась бы специальная сверхточная измерительная техника. Измерения же производились на электронно-лучевом запоминающем осциллографе С9-8. Полная картина кинематики заготовки и матрицы с момента начала перемещения до остановки соответствует интервалу времени 1мс. Исходя из этого, все полученные в экспериментах результаты оценивались по величине остаточного отклонения детали от равновесного положения матрицы.

Установлено, что увеличение калибровочного импульса давление в ГК до определенного значения сопровождается уменьшением величины остаточного отклонения детали, однако, при более высоких значениях давлений (различных для конкретных материалов и габаритов заготовок) наблюдается увеличение остаточного отклонения, т.е. происходит снижение точности детали (Рис. 4.5). Для более пластичных материалов (АМг2М, 12Х18Н10Т) диапазон оптимальных калибровочных давлений Popt значительно шире, чем у титанового сплава. Графическая зависимость ∆=f(Дз) представлена для массы поршня 4,88 кг, зазора 2,5 мм и соответствующих таблице 4.1 зарядов пороха.

Экспериментально исследовано влияние массы поршня на величину остаточного отклонения детали (Рис. 4.6). Установлено, что для калибровки трубчатых заготовок малых диаметров (до  100 мм) целесообразно использовать поршни малой массы - до 5 кг. Это объясняется повышенной жесткостью трубчатых заготовок малых диаметров и необходимостью создания жесткого импульса давления в передающей жидкости в начальный момент деформирования заготовки.

Напротив, калибровка заготовок меньшей жесткости (свыше       100мм) наиболее эффективна с использованием поршней массой 9..10 кг.

Исследовано влияние исходного зазора между матрицей и заготовкой на величину остаточного отклонения (Рис. 4.7). Экспериментальная оснастка позволяла исследовать следующие зазоры:  0мм - случай, когда заготовка полностью "лежит " на поверхности матрицы: 1мм (для  63); 2,5 и 5 мм. Графические зависимости  ∆=f(δ) построены для массы поршня 4,88 кг и зарядов пороха по таблице 4.1.

Проведена оценка влияния на остаточное отклонение детали величины заряда пороха при фиксированной массе поршня (Рис. 4.8, масса поршня 4,88 кг). С увеличением диаметра калибруемой заготовки величина потребного заряда пороха растет.

Таблица 4.1

Основные геометрические параметры заготовок и

энергосиловые характеристики процесса

Материал

и геометрические параметры заготовок

Масса поршня, кг

mп=4,88

mп=6,87

mп=9,31

mп=4,88

mп=6,87

mп=9,31

mп=4,88

mп=6,87

mп=9,31

ПТ7М

тр. 63х0,8х80

зазор, мм

0

1,0

2,5

заряд, кг

3

5

7

3

5

7

3

5

7

тр. 100х1,0х80

зазор, мм

0

2,5

5,0

заряд, кг

3

5

7

3

5

7

3

5

7

св.тр. 120х1,0х80

зазор, мм

0

2,5

5,0

заряд, кг

3

5

7

3

5

7

3

5

7

12Х18Н10Т

тр. 63х1,5х80

зазор, мм

0

1,0

2,5

заряд, кг

4

6

8

4

6

8

4

6

8

тр. 100х1,0х80

зазор, мм

0

2,5

5,0

заряд, кг

4

6

8

4

6

8

4

6

8

св.тр. 120х1,2х80

зазор, мм

0

2,5

5,0

заряд, кг

4

6

8

4

6

8

4

6

8

АМг2М

тр. 63х1,0х80

зазор, мм

0

1,0

2,5

заряд, кг

2

4

6

2

4

6

2

4

6

тр. 100х1,0х80

зазор, мм

0

2,5

5,0

заряд, кг

2

4

6

2

4

6

2

4

6

св.тр. 120х1,2х80

зазор, мм

0

2,5

5,0

заряд, кг

2

4

6

2

4

6

2

4

6

Поршни используемые в измерениях для построения баллистических характеристик пресс-пушки ПП-11М

Рис. 4.3

Баллистические характеристики энергетического канала

пресс-пушки ПП-11М для разных масс поршня

Рис. 4.4

Влияние давления в ГК на величину остаточного отклонения детали

                                а)

                                б)

                                в)

1-ПТ7М;  2-12Х18Н10Т;  3-АМг2М

а) - 63; б) - 100; в) - 120mn=4,88 кг

Рис. 4.5

Влияние массы поршня на величину остаточного отклонения

                        а)

                        б)

                       в)

1 - ПТ7М;   2 - 12Х18Н10Т;   3 - АМг2М

а) - 63;  б) - 100;  в) - 120

Рис. 4.6

Влияние исходного зазора на величину остаточного отклонения

                    а)                      б)                     в)

1 - ПТ7М;   2 - 12Х18Н10Т;   3 - АМг2М

а) - 63;  б) - 100;  в) - 120;  mп=4,88 кг

Рис. 4.7

Влияние величины заряда пороха на величину остаточного отклонения

                                    а)

                                    б)

                                     в)

1 - ПТ7М;   2 - 12Х18Н10Т;   3 - АМг2М

а) - 63;  б) - 100;  в) - 120;  mп=4,88 кг

Рис. 4.8


5.3.3. Способы интенсификации и повышения стабильности процессов гидроударной калибровки на пресс-пушках

Среди способов интенсификации процесса деформирования заготовок методом ГДШ на пресс-пушках, наиболее эффективными для получения высокоточных деталей оказались два:

-штамповка с применением присоединенных масс (ПМ)

- штамповка с применением полостных вставок (ПВ)

На рис. 4.13 представлены типовые схемы процессов гидроударной калибровки элементов воздухопроводов с применением резиновых ПМ. Положительный эффект, обусловленный заметным повышением точности штампуемых деталей, был получен при калибровке резиновыми ПМ наконечников трубопровода. Как показала первая серия апробирования, стойкость модифицированных стаканов определяется, в основном, точностью выполнения на них профиля калибруемой детали.

Повышение эффективности процесса гидроударной калибровки, а следовательно и повышение точности штампуемых деталей стало возможным с применением специальных полостных вставок (ПВ).

Способ интенсификации процесса ГДШ посредством ПВ эффективен и прост. Штамповая оснастка технологична, не требует при изготовлении дополнительных материальных затрат, хорошо работает в автоматическом цикле. Возможны варианты совмещения ПВ и ПМ.

На рис.4.14 представлены схемы типовых процессов штамповки с ПВ. Полученные при обработке серийных технологий результаты, показали заметное преимущество штамповки с ПВ, выразившееся в повышении точности штампуемых деталей, экономии энергоресурсов, увеличении срока службы штамповой оснастки. На рис. 4.15 показан результат штамповки с ПВ переходника из сплава АМг2М  120х140 мм.


Схемы типовых процессов гидроударной калибровки с

применением специальных резиновых ПМ

а) - сфера; б) - фланец; в) - конус; г) - усиленный шар;

д) - переходник; бандаж; е) - асимметричный переходник

Рис. 4.13


Схемы типовых процессов ГДШ с полостными вставками

а) - сфера; б) - фланец; в) - переходник; г) - усиленная сфера;

д) - вставка; е) - тройник

Рис. 4.14

Эффект, полученный в  результате штамповки переходников

из сплава АМг2М  120х140 с ПВ

а)

б)

в)

а) - систематические дефеуты при ГДШ переходников больших диаметров;

б) - внешний вид оснастки с ПВ;

в) - кондиционные переходники, полученные с ПВ

Рис 4.15


Выводы

1. Рассмотрены статические методы изготовления элементов трубопровода. Наибольшее применение находят высокоэнергетические процессы импульсной металлообработки.

2. Проанализированы дефекты тонкостенных деталей трубопроводов, полученных гидрадинамической штамповкой. Они являются следствием нарушения режимов технологических операций или наличия дефектов в заготовках. Вместе с тем, анализ показал, что систематическими и самыми трудноисправимыми являются дефекты, обусловленные пружинением материала заготовки.

3. Рассмотрены приемы интенсификации калибровочных процессов импульсной металлообработки, основанные на управлении напряженным состоянием материала трубчатой заготовки. Представлены этапы гидродинамической калибровки.

4. Изложены основные принципы выбора формы центрального тела. Эффективность применения центральных тел может быть повышена за счет увеличения амплитудного давления и длительности отражательной поверхности, имеющей кривизну одного порядка с основной. Установлено, что увеличение калибровочного импульса давление в ГК до определенного значения сопровождается уменьшением величины остаточного отклонения детали, однако, при более высоких значениях давлений (различных для конкретных материалов и габаритов заготовок) наблюдается увеличение остаточного отклонения, т.е. происходит снижение точности детали. Установлено, что для калибровки трубчатых заготовок малых диаметров (до  100 мм) целесообразно использовать поршни малой массы - до 5 кг. Напротив, калибровка заготовок меньшей жесткости (свыше       100мм) наиболее эффективна с использованием поршней массой 9..10 кг.

Исследовано влияние исходного зазора между матрицей и заготовкой на величину остаточного отклонения.

5. Проведена оценка эффективности применения присоединенных масс в процессах гидроударной калибровки на пресс-пушке. Применение резиновых стаканов дало уменьшение величины остаточного отклонения. При увеличении отношения массы резины к массе заготовки влияние присоединенной массы оказывается более существенным.

Библиографический список

  1.  Кривцов В.С., Букин Ю.М., Бобрыкин Ю.А., Воробьев Ю.А. Технология производства самолетов и вертолетов. Раздел «Сборочно-монтажные работы». Ч.1 / Учеб. Пособие по курсовому и дипломному проектированию. – Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2006, - 258 с.
  2.   Кривцов В.С., Букин Ю.М., Бобрыкин Ю.А., Воробьев Ю.А. Технология производства самолетов и вертолетов. Раздел «Сборочно-монтажные работы». Ч.2 / Учеб. Пособие по курсовому и дипломному проектированию. – Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2006, - 221 с.
  3.   Карпов Я.С. Проектирование деталей и агрегатов из композитов: учебник / Я.С. Карпов. – Х.: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2010. – 768 с.
  4.  Карпов Я.С., Гагауз П.М., Гагауз Ф.М., Литвинова Т.А. проектирование и конструктивно-технологические решения панелей из композиционных материалов: учеб.пособие. –Х.: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2010. – 180 с.
  5.   Набатов А.С. «Технологическое проектирование участков и цехов». Учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию. – Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2003, - 81 с.
  6.   Букин Ю.М. «Методические основы проектирования цехов основного производства самолетостроительных предприятий: учеб. пособие / букин Ю.М., Мельничук А.П., Хитрых Е.Е. – Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2010, - 100 с.
  7.  Бабушкин А.И., Кравченко В.Д., Гавва В.Н. Экономическое проектирование производственного подразделения предприятия: Учеб. Пособие по лаб. Практикуму. – Х.: Харьк. авиац. ин-т, 1999. – 118 с.
  8.  Бабушкин А.И., Березюк А.Н., Сафронов Я.В. Экономика предприятия: Сб. задач. – Х.: Нац. аэрокосм. ун-т «ХАИ», 2001. – 188с.
  9.  Бабушкин А.И. Экономика предприятия: Учеб. Пособие. – Х.: Нац. аэрокосм. ун-т «ХАИ», 2003. -449с.
  10.  Басов В.В., Гайдачук А.В., Кивиренко О.Б. Микроклимат произ-водственных помещений: учеб. пособие по лаб. практикуму.-Х.: Национальный аэрокосмический ун-т. "ХАИ",2001 .-46 с.
  11. Степанов В. Г., Шавров И. А. Высокоэнергетические импульсные методы обработки металлов – Л.: Машиностроение, 1975. – 278 с.
  12. Громова А. Н., Шахназаров А. М., Сотников В. С. Импульсные процессы штамповки листовых деталей – М.: Машиностроение, 1976. – 41 с.
  13. Мацукин Ю. Г. Исследование гидродинамической штамповки на пресс-пушке: Дис. … канд. техн. наук: 05.07.04 – Х.: ХАИ, 1966. – 223 с.
  14. Муравьев С. Д. Разработка, исследование и внедрение технологи-ческих процессов калибровки и рельефной формовки на гидродинамических пресс-пушках с интенсификацией внешней нагрузки в формующих камерах: Дис. … канд. техн. наук: 05.07.04 – Х.: ХАИ, 1985. – 184 с.
  15. Белобородов Р. А. Исследование, разработка и внедрение процесса гидроударной калибровки высокоточных элементов трубопроводов воздушных систем летательных аппаратов в условиях серийного производства: Дис. … канд. техн. наук: 05.07.04 – Х.: ХАИ, 1991. – 201 с.
  16.  
  17.   http://ato.ru.
  18.   http://ru.wikipedia.org/wiki/сверхлегкая_авиация.
  19.   http://carbon-avtostyle.com.ua.
  20.   http://www.aircraftspruce.com.
  21.   http://aries-avia.ru.
  22.   http://www.leadingedge-airfoils.com.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

70549. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ЭКОНОМИКЕ 1.33 MB
  Предметом экономической теории является экономическое поведение людей в процессе производства, распределения, обмена и потребления материальных благ с целью получения максимального дохода в условиях ограниченных ресурсов и безграничного потребления.
70550. КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ: БУХГАЛТЕРСЬКИЙ ОБЛІК 207.64 KB
  Оперативно-технічний облік являє собою збір поточної інформації про хід господарської діяльності підприємства, а також контроль за здійсненням окремих операцій безпосередньо в період їх виконання. Дані про хід виконання тих чи інших робіт в оперативно-технічному обліку...
70551. Педагогика и психология: Лекции 746.5 KB
  Еще древний мудрец сказал что нет для человека интереснее объекта чем другой человек. Материалистический подход к пониманию психики был оттеснен идеалистической философией которая рассматривала психику человека как проявление его духовной жизни считая что она не подчиняется...
70552. Программирование: Конспект лекций 7.46 MB
  Обычно BASIC ассоциируется с простым в освоении и использовании средством программирования. Действительно, этот язык долго использовался в качестве учебного языка при изучении основ программирования.
70553. ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА 1.46 MB
  Физика твердого тела сводится, в сущности, к установлению связи между свойствами индивидуальных атомов и молекул и свойствами, обнаруживаемыми при объединении атомов или молекул в гигантские ассоциации в виде регулярно упорядоченных систем - кристаллов.
70554. ИНФОРМАЦИОННЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ 857.5 KB
  Информация играет в обществе все более важную роль. Ее ставят в один ряд с фундаментальными понятиями мироздания: веществом и энергией. Упорядоченную, доступную и активно используемую информацию оценивают как ресурс наряду с материальными, энергетическими, финансовыми...
70555. Происхождение денег: различные подходы к вопросу 346 KB
  Необходимость появления денег была обусловлена объективным развитием производительных сил общества средства производства – средства и предметы труда производимые материальные блага и производственных отношений отношения собственности на средства производства обмена...
70556. Конспект лекций: Основы экологии 802 KB
  В этих понятиях нашла отражение идея о единстве совокупности организмов с абиотическим окружением о закономерностях которые лежат в основе связи всего сообщества и окружающей неорганической среды о круговороте вещества и превращениях энергии.
70557. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ: ИНФОРМАЦИОННЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ 747 KB
  Объектом управления в информационном менеджменте являются: информация в разных формах ее существования; информационные системы и информационные технологии; информационная индустрия и информационный рынок; кадры реализующие функции производства использования и хранения информации.