Воробей В.В., Маркин В.Б. Основы технологии и проектирования корпусов ракетных двигателей

Подождите немного. Документ загружается.

òèïà (ñåðèéíîñòè) ïðîèçâîäñòâà ìîæíî èñïîëüçîâàòü ðàçëè÷íûå òåõ

íîëîãè÷åñêèå îïðàâêè.

Öåëüíîìåòàëëè÷åñêèå ðàçáîðíûå îïðàâêè ñëîæíû â èçãîòîâëåíèè,

èìåþò âûñîêóþ ñòîèìîñòü, èõ ýêñïëóàòàöèÿ çàòðóäíåíà. Èñïîëüçóþòñÿ

â êðóïíîñåðèéíîì ïðîèçâîäñòâå äëÿ êîðïóñîâ äèàìåòðîì íå áîëåå

1–1,5 ì. Âûïëàâëÿåìûå èç ëåãêèõ ìàòåðèàëîâ îïðàâêè ñêëîííû ê ïîë

çó÷åñòè ïðè ðåæèìàõ íàìîòêè. Èõ ïðèìåíÿþò äëÿ èçãîòîâëåíèÿ îáîëî

÷åê äèàìåòðîì íå áîëåå 300 ìì è ìàëîðàçìåðíûõ áàëëîíîâ äàâëåíèÿ.

Ðàñòâîðèìûå îïðàâêè âûïîëíÿþò èç ðàçëè÷íûõ ðàñòâîðèìûõ

îáìàçîê è ýâòåêòè÷åñêèõ ñìåñåé ñîëåé, èìåþùèõ íåâûñîêóþ òåìïå

ðàòóðó ðàñòâîðèìîñòè. Èç òàêèõ ìàòåðèàëîâ èçãîòàâëèâàþò îïðàâêè

äèàìåòðîì äî 600 ìì.

Îïðàâêè ñ õðóïêèìè èëè ëîìêèìè îáìàçêàìè ïðèìåíÿþò äëÿ

ïðîèçâîäñòâà êðóïíîãàáàðèòíûõ èçäåëèé ñ ìàëûìè ñâîäàìè ðàçðó

øàåìîé ÷àñòè. Â êà÷åñòâå õðóïêèõ ìàòåðèàëîâ èñïîëüçóþò ãèïñ, àëå-

áàñòð è ò.ï. Íàäóâíûå è æèäêîñòíûå îïðàâêè èìåþò çàïîëíÿåìóþ

ãåðìåòè÷íóþ (èç ýëàñòè÷íîãî èëè ãèáêîãî òîíêîëèñòîâîãî ìàòåðèàëà)

îáîëî÷êó. Äëÿ ïîâûøåíèÿ æåñòêîñòè îïðàâêè è ñîïðîòèâëåíèÿ êðó-

÷åíèþ è ñæàòèþ òàêèå îïðàâêè ìîæíî çàïîëíÿòü ïåñêîì èëè ïîëûìè

ìèêðîñôåðàìè.

Â ïðîèçâîäñòâå êîðïóñîâ äâèãàòåëåé íàèáîëåå ÷àñòî ïðèìåíÿþò

îïðàâêè ñ âûìûâàåìîé ôîðìóþùåé ÷àñòüþ èç ïåñ÷àíî-ñìîëÿíûõ è

ïåñ÷àíûõ ñìåñåé. Ìíîãîýëåìåíòíàÿ êîíñòðóêöèÿ ïåñ÷àíî-ïîëèìåð-

íîé îïðàâêè äëÿ íàìîòêè ÑÎ êîðïóñà ïîêàçàíà íà ðèñ. 3.2. Îñíîâ-

Òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû ïðîèçâîäñòâà ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè êîðïóñà 61

Ðèñ. 3.2. Êîíñòðóêöèÿ îïðàâêè äëÿ íàìîòêè ñèëîâîé îáîëî÷êè êîðïóñà

ÐÄÒÒ “þáêàìè”.

1 — øïîíêà äëÿ ïåðåäà÷è âðàùåíèÿ ñ âàëà íà îïðàâêó; 2, 6 — âòóëêè; 3, 8 — ñåêöèè

äëÿ íàìîòêè âòîðîãî êîêîíà; 4, 7 — ïåñ÷àíî-ïîëèìåðíûå äíèùà; 5 — ïåñ÷àíî-ïîëè

ìåðíûå öèëèíäðè÷åñêèå ýëåìåíòû; 9 — óñòàíîâî÷íûå ýëåìåíòû; 10 — âàë.

íûì íåñóùèì ýëåìåíòîì îïðàâêè ÿâëÿåòñÿ âàë 10, íà êîòîðîì íàõî

äÿòñÿ îòäåëüíûå ýëåìåíòû, ñåêöèè 4, 5, 7, ïðîøåäøèå ñïåöèàëüíîå

ôîðìîâàíèå. Ïðè ñáîðêå íà âàëó ýòè ýëåìåíòû ñîåäèíÿþò â åäèíîå

öåëîå ìåòîäîì ñêëåèâàíèÿ ïî òîðöåâûì ïîâåðõíîñòÿì. Õàðàêòåðè

ñòèêè, ñâîéñòâà è òèïû ïðèìåíÿåìûõ êëååâ ïðèâåäåíû â òàáë. 3.2.

Â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèíöèïîì óñòàíîâêè ýëåìåíòîâ îïðàâêè íà

âàëó èñïîëüçóþò òîðöåâîå èëè ðàäèàëüíîå áàçèðîâàíèå, êîòîðîå èñ

êëþ÷àåò âçàèìíûå ïåðåêîñû òîðöåâûõ ïîâåðõíîñòåé ôëàíöåâ êîðïó

ñà, äíèù, öèëèíäðè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ.

Äëÿ óñòðàíåíèÿ ëþôòîâ, çàçîðîâ öèëèíäðè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ ïðè

ìåíÿþò èõ êëèíîâîå ñîåäèíåíèå ñ âòóëêàìè, ïðèâàðåííûìè íà âàëó.

Â êîíñòðóêöèþ îïðàâêè (ñì. ðèñ. 3.2) âõîäÿò ýëåìåíòû 3 è 8,

îáåñïå÷èâàþùèå èçãîòîâëåíèå â îäíîì òåõíîëîãè÷åñêîì ïðîöåññå è

ñîåäèíèòåëüíûõ îòñåêîâ ñ óçëàìè ñòûêîâ. Ýòè óçëû èçãîòàâëèâàþò

ïîñëå íàìîòêè îñíîâíîé ÑÎ êîðïóñà â ôîðìå âòîðîãî êîêîíà (“ëîæ-

íîãî” äíèùà) ìåòîäîì ñïèðàëüíî-êîëüöåâîé íàìîòêè ñ ïîäêðåïëå-

íèåì òêàíüþ. Ïîñëå îòâåðæäåíèÿ “ëîæíûå” äíèùà îòðåçàþòñÿ, â ðå-

çóëüòàòå ÷åãî ôîðìèðóþòñÿ òðåáóåìûå êîíñòðóêöèè ñîåäèíåíèé.

Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ òðåáóåìûõ ãåîìåòðè÷åñêèõ ðàçìåðîâ îïðàâêè

íåîáõîäèìà åå ìåõàíè÷åñêàÿ îáðàáîòêà ïîñëå îêîí÷àòåëüíîé ñáîðêè.

Ïåñ÷àíî-ïîëèìåðíàÿ ÷àñòü îïðàâêè ïîñëå îòâåðæäåíèÿ íàìî-

òàííîé ÑÎ âûìûâàåòñÿ íà ñïåöèàëüíûõ âåðòèêàëüíûõ ñòåíäàõ ïðè

ïîäà÷å ïàðà (Ò = 90–100 °Ñ) â òå÷åíèå 4–5 ÷ ëèáî âîäû ñ òåìïåðàòó-

ðîé áîëåå 80 °Ñ ïîä íàïîðîì â òå÷åíèå 1–2 ÷. Òåõíîëîãè÷åñêàÿ ñõåìà

èçãîòîâëåíèÿ îïðàâêè ïîêàçàíà íà ðèñ. 3.3.

Ïðè âûáîðå òèïà îïðàâêè èñõîäÿò èç òîãî, ÷òî äîïóñòèìûå ðàäè

àëüíûå äàâëåíèÿ îò óñèëèé òåõíîëîãè÷åñêîãî íàòÿæåíèÿ ËÏÔ ïðè

62 Ãëàâà 3

Òàáëèöà 3.2

Õàðàêòåðèñòèêè êëååâ è êëååâûõ ñîåäèíåíèé äëÿ ñêëåèâàíèÿ ýëåìåíòîâ îïðàâêè

Ïîêàçàòåëü Ê-153

Âîäîðàñòâîðèìûé íà îñ

íîâå ýïîêñèòðèàëüíîé

ñìîëû (ÝÒÑ)

Æèçíåñïîñîáíîñòü, ÷ (ïîðöèè äî 3 êã)

Âðåìÿ îòâåðæäåíèÿ, ÷ (ïðè òåìïåðà

òóðå íå ìåíåå 15–35 °Ñ)

Ïðî÷íîñòü ïðè ñæàòèè îòâåðæäåííîãî

êëåÿ íå ìåíåå, ÌÏà

Ïðî÷íîñòü ñêëåèâàíèÿ ìàòåðèàëà îïðà

âîê ïðè îòðûâå, ÌÏà

Ðàçìûâàåìîñòü îïðàâêè ãîðÿ÷åé âîäîé

Õàðàêòåð ðàçðóøåíèÿ îïðàâêè

0,5

5–8

Íå ðàçìûâàåòñÿ

Ðàçðóøåíèå ïî ìàòå

ðèàëó îïðàâêè

0,5

5–7

Ðàçìûâàåòñÿ

Ðàçðóøåíèå ïî ìàòå

ðèàëó îïðàâêè

Òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû ïðîèçâîäñòâà ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè êîðïóñà 63

Ðèñ. 3.3. Òåõíîëîãè÷åñêàÿ àïïàðàòóðíàÿ ñõåìà èçãîòîâëåíèÿ îïðàâêè.

Ðèñ. 3.4. Îáùèé âèä îïðàâêè äëÿ íàìîòêè êîðïóñà ÐÄÒÒ.

íàìîòêå íå äîëæíû ïðåâûøàòü 20 % ðàáî÷åãî äàâëåíèÿ â êîðïóñå

äâèãàòåëÿ, à äîïóñòèìûå ðàäèàëüíûå äåôîðìàöèè ïðè íàìîòêå ñî-

ñòàâëÿþò 0,5 ìì. Êîìïîçèöèîííûå ñîñòàâû, èñïîëüçóåìûå äëÿ èçãî-

òîâëåíèÿ âûìûâàåìûõ îïðàâîê, ïðèâåäåíû â òàáë. 3.3. Îáùèé âèä

îïðàâêè ïîêàçàí íà ðèñ. 3.4.

3.4. Òåõíîëîãè÷åñêèå ðåæèìû íàìîòêè

Òåõíîëîãè÷åñêèé ðåæèì ôîðìèðîâàíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ðÿäîì ïà

ðàìåòðîâ, êîòîðûå îáóñëîâëèâàþò êà÷åñòâî ïðîèçâîäèìûõ êîðïóñîâ.

Ê òàêèì ïàðàìåòðàì îòíîñÿòñÿ: òåõíîëîãè÷åñêîå íàòÿæåíèå ËÏÔ

ïðè íàìîòêå, êîíòàêòíîå äàâëåíèå ôîðìîâàíèÿ (êîíòàêòíîå äàâëå

íèå íà íàìàòûâàåìóþ ïîâåðõíîñòü); òåìïåðàòóðà ËÏÔ; ñêîðîñòü íà

ìîòêè ëåíòî÷íîãî ïîëóôàáðèêàòà; òåìïåðàòóðíî-âëàæíîñòíûå õà

ðàêòåðèñòèêè, çàïûëåííîñòü è çàãàçîâàííîñòü ïðîèçâîäñòâåííîãî

ïîìåùåíèÿ.

Òåõíîëîãè÷åñêîå íàòÿæåíèå ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ñîçäàíèÿ íàòÿ

æåíèÿ â ãèáêîé âàíòîâîé ñèñòåìå ôîðìèðóåìîé îáîëî÷êè ñ öåëüþ

ïðèäàíèÿ åé êîíñòðóêòèâíîé æåñòêîñòè è ïðî÷íîñòè, à òàêæå äëÿ

ñîçäàíèÿ òåõíîëîãè÷åñêîãî íàòÿãà â ñèñòåìå ñòàíîê — ïðèñïîñîáëå

íèå — îïðàâêà — ËÏÔ, áåç êîòîðîãî íåâîçìîæíî îáåñïå÷èòü íè êè

íåìàòè÷åñêèå, íè äèíàìè÷åñêèå óñëîâèÿ íàìîòêè àðìàòóðû íà îïðàâ

êó ïî çàäàííûì òðàåêòîðèÿì, íè äîáèòüñÿ óñòîé÷èâîñòè è ïîâòîðÿå

ìîñòè ðåçóëüòàòîâ íàìîòêè. Òåõíîëîãè÷åñêîå íàòÿæåíèå îïðåäåëÿåòñÿ

64 Ãëàâà 3

Òàáëèöà 3.3

Ðåöåïòóðà è ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ïåñ÷àíî-ñìîëÿíûõ îïðàâîê

Ñâîéñòâà Ìàòåðèàë

Ñîäåðæàíèå âûïëàâëÿåìîé îïðàâêè, ìàñ. äîëÿ ÏÂÑ, 2–3

Ïåñîê, 100

ÝÒÑ, 15

ÓÏ-605, 3

Ïåñîê, 100

Áóðà, 3

Ðåæèì òåðìîîáðàáîòêè:

Ò, °Ñ 90–120 110–150

Âðåìÿ, ÷ 3 8

Ïðî÷íîñòü ïðè ñæàòèè, ÌÏà

ïðè T =20°Ñ

ïðè T = 150 °Ñ

100–130

25–26

Ìîäóëü óïðóãîñòè, ÃÏà:

ïðè ñæàòèè

ïðè ðàñòÿæåíèè

8,5

10,1

20–22

18,8

Âðåìÿ ãèäðîòåõíè÷åñêîé äåñòðóêöèè îáðàçöà

ðàçìåðîì 1,5 ´ 1 ´ 1ñì

, ìèí ïðè Ò = 100 °Ñ

10 17

ìåòîäîì ôîðìîâàíèÿ, êðèâèçíîé ôîðìóåìîé ïîâåðõíîñòè, òèïîì

ËÏÔ, ñïåöèôèêîé îáîðóäîâàíèÿ è äðóãèìè ôàêòîðàìè. Äëÿ êàæäî

ãî êîíêðåòíîãî ñëó÷àÿ îíî çàâèñèò îò òèïà ìàòåðèàëà, åãî îïðåäåëÿ

þò ðàñ÷åòîì è óòî÷íÿþò ýêñïåðèìåíòàëüíî. Íàïðèìåð, äëÿ ñòåêëî

ïëàñòèêîâ ïðàêòè÷åñêè èñïîëüçóåìûå çíà÷åíèÿ íàòÿæåíèÿ Ò

ëåæàò

â äèàïàçîíå 0,1Ò

< Ò

< 0,2 Ò

, ãäå Ò

— íàòÿæåíèå, à Ò

— ðàçðûâíàÿ

ñèëà ËÏÔ.

Êîíòàêòíîå äàâëåíèå ôîðìîâàíèÿ ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ñîçäàíèÿ

íàòÿãà â òåõíîëîãè÷åñêîé ñèñòåìå îáîëî÷êà — îïðàâêà, ò.å. íà ãðàíè

öå êîíòàêòà íàìàòûâàåìîãî ËÏÔ è ôîðìóþùåé ïîâåðõíîñòè îïðàâ

êè (à çàòåì íà ãðàíèöå ðàíåå ñôîðìèðîâàííûõ ñëîåâ ñòåíêè îáîëî÷

êè). Êîíòàêòíîå äàâëåíèå îáåñïå÷èâàåò óïëîòíåíèå íàìàòûâàåìîé

ñòðóêòóðû, çàäàííóþ åé ïëîòíîñòü, îòæèì èçáûòêà ñâÿçóþùåãî è

âûìûâàíèå âîçäóøíûõ âêëþ÷åíèé (â “ìîêðîì” ñïîñîáå ôîðìîâà-

íèÿ), ñëèïàíèÿ è àäãåçèþ ñâÿçóþùåãî (ïðè “ñóõîì” ìåòîäå ôîðìî-

âàíèÿ). Êîíòàêòíîå äàâëåíèå çàâèñèò îò òåõ æå ôàêòîðîâ, ÷òî è Ò

,è

íå äîëæíî áûòü íèæå 0,049 ÌÏà. Íàèáîëüøåå åãî çíà÷åíèå îãðàíè-

÷èâàåòñÿ òîëüêî îïàñíîñòüþ ïåðåäàâëèâàíèÿ õðóïêèõ àðìèðóþùèõ

âîëîêîí è ðàçðóøåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêîé îïðàâêè.

Äëÿ ñîçäàíèÿ òåõíîëîãè÷åñêîãî íàòÿæåíèÿ è åãî óïðàâëåíèÿ èñ-

ïîëüçóþò ðàçëè÷íûå òåõíîëîãè÷åñêèå ïðèåìû è óñòðîéñòâà: òîðìî-

æåíèå ËÏÔ ïðè ïîìîùè ðåãóëèðóåìûõ òîðìîçíûõ óñòðîéñòâ, ñîçäà-

íèå íàòÿãà â âîëîêíàõ ñ ïîìîùüþ ðàçæèìíûõ, íàäóâíûõ îïðàâîê

è ò.ï. Ñîçäàâàòü êîíòàêòíîå äàâëåíèå è óïðàâëÿòü èì ìîæíî ñ

ïîìîùüþ ñïåöèàëüíûõ ïðèêàòíûõ óñòðîéñòâ, ïîñðåäñòâîì îáæèì

íûõ, íàðóæíûõ ðóáàøåê (êàíàòû, ëåíòû), âíåøíåãî ãèäðîñòàòè÷å

ñêîãî äàâëåíèÿ è ò.ï. Ïðè ìàëûõ è ñðåäíèõ äèàìåòðàõ êîðïóñîâ íå

îáõîäèìûå çíà÷åíèÿ êîíòàêòíîãî äàâëåíèÿ N ìîæíî îáåñïå÷èòü ñ

ïîìîùüþ ñîçäàâàåìîãî òåõíîëîãè÷åñêîãî íàòÿæåíèÿ

−

(3.1)

ãäå R—ðàäèóñ êðèâîëèíåéíîé ïîâåðõíîñòè.

Ñ óâåëè÷åíèåì äèàìåòðà ôîðìóåìûõ èçäåëèé çíà÷åíèå êîíòàêò

íîãî äàâëåíèÿ ïðè îïòèìàëüíîì çíà÷åíèè Ò

ñíèæàåòñÿ è íóæíû

îáÿçàòåëüíûå äîïîëíèòåëüíûå óñòðîéñòâà äëÿ åãî ïîääåðæàíèÿ íà

òðåáóåìîì óðîâíå. Ïðè íàìîòêå êðóïíîãàáàðèòíûõ êîðïóñîâ èç îð

ãàíîïëàñòèêà ïðèìåíåíèå ïðèêàòíûõ ðîëèêîâ ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü

ïðî÷íîñòü ñòåíîê ñèëîâîé îáîëî÷êè íà 5–8 %, à ìîäóëü óïðóãîñòè —

íà 4–5 %.

Òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû ïðîèçâîäñòâà ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè êîðïóñà 65

Òåìïåðàòóðà Ò

ÿâëÿåòñÿ ïàðàìåòðîì ðåæèìà ôîðìîâàíèÿ, ñ ïî

ìîùüþ êîòîðîãî óïðàâëÿþò ñâîéñòâàìè ËÏÔ â ïðîöåññå íàìîòêè

îáîëî÷êè êîðïóñà. Âàðüèðóÿ Ò

, èçìåíÿþò àãðåãàòíîå ñîñòîÿíèå è

âÿçêîñòü ñâÿçóþùåãî, ðåãóëèðóþò åãî àäãåçèîííûå è àóòîàäãåçèîííûå

ñâîéñòâà, óìåíüøàþò ïîðèñòîñòü è óâåëè÷èâàþò ïëîòíîñòü èçãîòàâëè

âàåìîé êîíñòðóêöèè. Íàãðåâàíèå ËÏÔ îñóùåñòâëÿþò ñ ïîìîùüþ

êîíòàêòíîãî îáîãðåâàåìîãî ðîëèêà, ãàçîäèíàìè÷åñêèõ è ðàäèàöèîí

íûõ (èíôðàêðàñíûõ) íàãðåâàòåëåé è ò.ä. Îïòèìàëüíàÿ òåìïåðàòóðà

ôîðìîâàíèÿ çàâèñèò â êàæäîì êîíêðåòíîì ñëó÷àå îò ðåöåïòóðû ïðè

ìåíÿåìîãî ñâÿçóþùåãî, åãî òåõíîëîãè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ, ñèëîâûõ

ïàðàìåòðîâ ðåæèìà ôîðìîâàíèÿ, ñêîðîñòè íàìîòêè.

Ñêîðîñòü íàìîòêè õàðàêòåðèçóåòñÿ ïðèíÿòûì ìåòîäîì ôîðìî

âàíèÿ, êèíåìàòè÷åñêîé ñõåìîé íàìîòêè, ñîâìåùåííîñòüþ îïåðàöèé

ôîðìèðîâàíèÿ ËÏÔ è íàìîòêè çàãîòîâêè èçäåëèÿ, âîçìîæíîñòÿìè

íàìîòî÷íîãî îáîðóäîâàíèÿ. Äëÿ îòå÷åñòâåííîãî îáîðóäîâàíèÿ ïðè

“ìîêðîé” íàìîòêå îáîëî÷åê íàèáîëüøàÿ ñêîðîñòü ïîäà÷è ËÏÔ ñî-

ñòàâëÿåò 24 ì/ìèí.

3.5. Îïðåäåëåíèå êîíñòðóêòèâíî-òåõíîëîãè÷åñêèõ

ïàðàìåòðîâ íàìîòêè

Ðàññìîòðèì ñõåìó óêëàäêè ïðÿäåé íèòåé èëè ëåíòû ïðåïðåãà øè-

ðèíîé t

íà ïîâåðõíîñòü âðàùàþùåéñÿ îïðàâêè (ðèñ. 3.5). Çà îäèí

äâîéíîé õîä íèòåðàcêëàä÷èêà èëè îäèí òàêò Ò íàìîòêè íà îïðàâêó

áóäåò óëîæåí îäèí ïîëíûé âèòîê íèòåé (îäíà ñïèðàëü). Ïðè ýòîì íà

÷àëî è êîíåö âèòêà íèòåé ñîâïàäóò òîëüêî â òîì ñëó÷àå, åñëè çà âðåìÿ

îäíîãî òàêòà íàìîòêè îïðàâêà ïîâåðíåòñÿ íà öåëîå ÷èñëî îáîðîòîâ

. Âî âñåõ îñòàëüíûõ ñëó÷àÿõ, êîãäà Z

íå ÿâëÿåòñÿ öåëûì ÷èñëîì,

íà÷àëî è êîíåö âèòêà íå ñîâïàäàþò íà óãëîâîé øàã íàìîòêè

Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïëîòíîé (áåç çàçîðîâ) óêëàäêè íàìàòûâàåìûõ

ëåíò íåîáõîäèìî äîáèòüñÿ, ÷òîáû óãîë

áûë êðàòíûì óãëó 2p

(èëè 360°), ò.å. îäíîìó ïîëíîìó ïîâîðîòó îïðàâêè. Êðàòíûìè æå áó

äóò òå óãëû, äëÿ êîòîðûõ îòíîøåíèå

2pj/D

ÿâëÿåòñÿ öåëûì ÷èñëîì:

1, 2, 3, 4, 5, 6 è ò.ä. Ýòèì ÷èñëàì ñîîòâåòñòâóþò çíà÷åíèÿ óãëîâîãî

øàãà íàìîòêè

ðàâíûå 360, 180, 120, 90, 72, 60, 45° è ò.ä. Íàèáîëåå

ïðîñòî êðàòíîñòü óãëîâîãî øàãà äîñòèãàåòñÿ äîïîëíèòåëüíûì ïîâî

ðîòîì îïðàâêè íà ôëàíöàõ îáîëî÷êè íà

Dϕ

. Êðîìå òîãî, ïîñëå êàæ

äîãî òàêòà íàìîòêè èëè óêëàäêè îäíîãî âèòêà ëåíòû îïðàâêó ñëåäóåò

äîâåðíóòü íà óãëîâóþ øèðèíó ëåíòû

Dϕ

, êîòîðàÿ äîëæíà óêëàäû

âàòüñÿ öåëîå ÷èñëî ðàç â óãëîâîì øàãå íàìîòêè

66 Ãëàâà 3

Òàêèì îáðàçîì, â îäíîì ñëîå îáîëî÷êè ïîñëå åãî íàìîòêè áóäåò

óëîæåíî 2p /

Dϕ

ëåíò. Òàê êàê çà îäèí òàêò íàìîòêè âèòîê ëåíòû äâà

æäû ïåðåñå÷åò ëþáóþ îêðóæíîñòü îáîëî÷êè, òî ïðè ÷èñëå òàêòîâ

Ò =2p /

Dϕ

îáðàçóþòñÿ äâà ïîëíûõ ñïèðàëüíûõ ñëîÿ, óëîæåííûõ

ïîä óãëàìè

±b

â êàæäîé òî÷êå. Ïðè ýòîì îïðàâêà ïðè Z=Z

Ò âåð

íåòñÿ â èñõîäíîå ïîëîæåíèå ñî ñìåùåíèåì íà óãëîâóþ øèðèíó ëåí

òû

Dϕ

Äëÿ çàäàííûõ ãåîìåòðè÷åñêèõ ðàçìåðîâ òåõíîëîãè÷åñêèå ïàðà

ìåòðû íàìîòêè ðàññ÷èòûâàþò â óêàçàííîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè.

1. Îïðåäåëÿþò óãîë íàìîòêè íà öèëèíäðè÷åñêîé ÷àñòè îáîëî÷êè

öï

arcsin( / ),rR

(3.2)

ãäå R è r

— ðàäèóñû öèëèíäðè÷åñêîé ÷àñòè è ïîëþñíîãî îòâåðñòèÿ îáî

ëî÷êè ñîîòâåòñòâåííî;

— óãîë íàìîòêè íà öèëèíäðè÷åñêîé ÷àñòè.

Òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû ïðîèçâîäñòâà ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè êîðïóñà 67

Ðèñ. 3.5. Ñõåìà íàìîòêè öèëèíäðè÷åñêèõ îáîëî÷åê ñ äíèùàìè.

2. Ðàññ÷èòûâàþò óãîë, íà

êîòîðûé ïîâîðà÷èâàåòñÿ îï

ðàâêà ïðè óêëàäêå ëåíòû íà

öèëèíäðè÷åñêóþ ÷àñòü îáî

ëî÷êè çà îäèí òàêò íàìîòêè,

Ôtg

öö

=ϕ=22

b ,

(3.3)

ãäå l

— äëèíà öèëèíäðè÷åñêîé ÷àñòè ñîñóäà äàâëåíèÿ;

— óãîë

ïîâîðîòà ëåíòû.

3. Îïðåäåëÿþò óãîë ïîâîðîòà îïðàâêè ïðè óêëàäêå ëåíòû íà êàæ-

äîì èç äíèù (ðèñ. 3.6)

äí äí

ïï

=ϕ = = +

∫∫

22 21

dS y r dr() ,

(3.4)

ãäå r — òåêóùåå çíà÷åíèå ðàäèóñà âðàùåíèÿ äíèùà îáîëî÷êè;

—

óãîë àðìèðîâàíèÿ íà äíèùå;

′

yr()

— ïðîèçâîäíàÿ îáðàçóþùåé êîíòó-

ðà äíèùà:

yÑ

rdr

RrrRk rRk

−−−−−

∫

( ) [ ( )][ ( )]

222 2

(3.5)

ãäå

314













±+tg b

(3.6)

— íà÷àëüíûé óãîë íàìîòêè.

Ïðè ýòîì ìàêñèìàëüíûé ðàäèóñ âðàùåíèÿ r

max

=R, à ìèíè

ìàëüíûé

min

tg=± + −

14 1

b .

(3.7)

Â êîíå÷íîì âèäå èíòåãðàë (3.5) ïîñëå çàìåíû ïåðåìåííîé

rR k=−1

sin q

(3.8)

68 Ãëàâà 3

Ðèñ. 3.6. Ôîðìà ìåðèäèàíîâ ðàâ-

íîíàïðÿæeííûõ äíèù öèëèíä

ðè÷åñêèõ îáîëî÷åê ïðè ðàçëè÷

íûõ óãëàõ íàìîòêè íà ýêâàòîðå

îáîëî÷êè.

âûðàæàåòñÿ ÷åðåç ýëëèïòè÷åñêèå èíòåãðàëû ïåðâîãî è âòîðîãî ðîäîâ:

yR Fx kÅx













−1

(, ) (, ) ,qq

(3.9)

ãäå

Fx(, )q

Åx(, )q

— òàáëè÷íûå çíà÷åíèÿ ýëëèïòè÷åñêèõ èíòåãðà

ëîâ ïåðâîãî è âòîðîãî ðîäîâ;

xkk=

— ìîäóëü ýëëèïòè÷åñêîãî

èíòåãðàëà.

Ôîðìà îáðàçóþùèõ äíèù, ïîñòðîåííûõ â îòíîñèòåëüíûõ êîîð

äèíàòàõ (ó = ó/R è

rrR= /

) ïî ôîðìóëàì (3.8) è (3.9) äëÿ ðàçíûõ çíà

÷åíèé

, ïîêàçàíà íà ðèñ. 3.6. Â âåðøèíå îáîëî÷êè ïðè

0≠

îáðà

çóåòñÿ îòâåðñòèå. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ïðè äåéñòâèè âíóòðåííåãî

äàâëåíèÿ îíî çàêðûâàåòñÿ êðûøêîé; ìåðèäèîíàëüíàÿ êðèâàÿ ó(r)

îïðåäåëåíà â èíòåðâàëå r

min

< r < R.

4. Íàõîäÿò ðàñ÷åòíûé óãîë ïîâîðîòà îïðàâêè çà îäèí òàêò íàìîò-

êè èëè ïðè óêëàäêå îäíîé ñïèðàëè

ÔÔ Ô

öäí

=+2.

(3.10)

5. Îïðåäåëÿþò ðàñ÷åòíûé óãëîâîé øàã íàìîòêè

DÔÔ

ðò

=−













(3.11)

ãäå

[]

/2p

— öåëîå ÷èñëî îáîðîòîâ îïðàâêè â îäíîì òàêòå íàìîòêè.

6. Îïðåäåëÿþò äîïîëíèòåëüíûé ïîâîðîò îïðàâêè íà ôëàíöàõ

îáîëî÷êè

ϕ=

−

ÔÔ(

)

(3.12)

ãäå

— ïðèíÿòûé óãëîâîé øàã íàìîòêè, ðàâíûé áëèæàéøåìó

êðàòíîìó óãëó.

Ðåêîìåíäóåòñÿ â êà÷åñòâå óãëîâîãî øàãà âûáèðàòü

≥

60° (60,

72, 90, 120 è 180°). Åñëè

180°, òî îïðàâêó ñëåäóåò ïîâåðíóòü íà

2Dj

äî áëèæàéøåãî äîïîëíèòåëüíîãî óãëà (240, 270, 288, 300 è 360°).

7. Ðàññ÷èòûâàþò ñìåùåíèå ïîñëåäóþùåé ñïèðàëè (âèòêà ëåíòû)

ïî îòíîøåíèþ ê ðàíåå óëîæåííîé, ò.å. îïðåäåëÿþò ïîâîðîò îïðàâêè

íà óãëîâóþ øèðèíó ëåíòû

Dϕ= =

êð

cos

R b

, (3.13)

Òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû ïðîèçâîäñòâà ýëåìåíòîâ êîícòðóêöèè êîðïóñà 69

ãäå t

êð

è t

— êðîþùàÿ è íîðìàëüíàÿ øèðèíà íàìàòûâàåìîé ëåíòû

ñîîòâåòñòâåííî. Ïðè ýòîì óãîë

äîëæåí áûòü êðàòíûì óãëó

÷òî íåñëîæíî âûïîëíèòü äëÿ íàçâàííûõ âûøå çíà÷åíèé

Ìàê

ñèìàëüíîå çíà÷åíèå

îãðàíè÷èâàåòñÿ êîýôôèöèåíòîì òðåíèÿ

òð

ïðÿäè íèòåé î ïîâåðõíîñòü îïðàâêè èëè ïîâåðõíîñòü íàìàòûâàå

ìîãî ñëîÿ.

Â äàííîì ñëó÷àå ìîæíî ïðèíÿòü

ëòð

(/) .Dj 2 < f

Ñëåäîâàòåëüíî,

ìàêñèìàëüíàÿ øèðèíà íàìàòûâàåìîé ëåíòû

max

< 2cos arctg

öòð

b f

Ìèíèìàëüíàÿ øèðèíà ëåíòû çàâèñèò îò ñêîðîñòè ïðîöåññà íàìîòêè

íàì

8. Ïîñëå âûáîðà óãëîâîé øèðèíû ëåíòû

îïðåäåëÿþò ôàêòè

÷åñêèé óãîë ïîâîðîòà îïðàâêè çà îäèí òàêò íàìîòêè

ÔÔÔ Ô

òöäíôë

.== + +ϕ+ϕ22DD

(3.14)

9. Îïðåäåëÿþò ÷èñëî îáîðîòîâ îïðàâêè çà îäèí òàêò íàìîòêè

(3.15)

10. Íàõîäÿò ÷èñëî âèòêîâ ëåíòû èëè òàêòîâ ïðè íàìîòêå äâîéíî-

ãî ñïèðàëüíîãî ñëîÿ

cos

(3.16)

11. Íàõîäÿò ïîëíîå ÷èñëî îáîðîòîâ îïðàâêè, íåîáõîäèìîå äëÿ

íàìîòêè äâîéíîãî ñïèðàëüíîãî ñëîÿ

îï

TÔ

cos

===

(3.17)

12. Îïðåäåëÿåò äîïóñòèìóþ ÷àñòîòó âðàùåíèÿ îïðàâêè èç ðàñ

÷åòà ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòè íàìîòêè

îï

min

max

sin

(3.18)

13. Íàõîäÿò âðåìÿ îäíîãî òàêòà íàìîòêè

îï íàì ö

sin

(3.19)

14. Ðàññ÷èòûâàþò ìèíèìàëüíî âîçìîæíîå âðåìÿ íàìîòêè äâîé

íîãî ñïèðàëüíîãî ñëîÿ

ñë ò

îï

îï ë íàì ö

=⋅= =

. (3.20)

70 Ãëàâà 3