УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА НАРУЖНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ ТЕЛА ВРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для нанесения наружного теплозащитного покрытия (ТЗП) на корпусные изделия.
Известен способ нанесения полимерного покрытия на тела вращения и
6
устройство для его выполнения (патент РФ №2087208, МПК В05С 1/08, В05Д 1/28). Описанное в патенте устройство принято за прототип.
Устройство содержит приспособление для нанесения покрытия с зазором, снабженное расположенными с зазором контактными поверхностями, в качестве одной из которых использована недеформируемая плоская поверхность, и копирами, установленными на оси тела вращения.
Общими признаками для прототипа и заявленного изобретения являются приспособление для нанесения покрытия и ось тела вращения.
Недостатками известного устройств являются:
- Низкая производительность нанесения наружного теплозащитного покрытия (НТЗП).
Устройство предусматривает нанесение НТЗП путем накатки тела вращения по развертке заготовки, размещенной на недеформируемой поверхности и выверенной посредством угольника и сетки миллиметровой бумаги. ТЗП наносят послойно при постоянной температуре с промежуточной выдержкой. Способ с использованием данного устройства является трудоемким с длительным технологическим процессом. При нанесении ТЗП на крупногабаритные изделия установка требует больших производственных площадей с обеспечением в них промышленной чистоты. НТЗП наносят шовным или внахлест способами. Наличие шва в окончательно сфоромированном ТЗП снижает устойчивость покрытия к эрозионному уносу, затрудняет при формировании ТЗП достижение точности по толщине в зоне шва и, как следствие, снижает качество формирования ТЗП.
Для проверки соответствия заявленного изобретения условию изобретательский уровень, был проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что известен способ изготовления внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем корпуса ракетного двигателя твердого топлива, осуществляемый с использованием стенда, конструкция которого близко затрагивает техническую сущность заявленной конструкции установки для нанесения ТЗП на наружную поверхность тел вращения (Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2015. №40. Б.А. Нестеров, К.В. Ворожцов «Технология изготовления внутреннего теплозащитного покрытия с тканевым защитно-крепящим слоем металлического корпуса ракетного двигателя твердого топлива». ПАО «Научно-производственное объединение «Искра», г. Пермь, Россия).
Стенд для нанесения внутреннего теплозащитного покрытия (ТЗП) на корпусные изделия, содержит рельсовый путь, на котором установлена подвижная тележка, снабженная механизмом ручного привода, и предназначена для установки изделия, неподвижная платформа, на которой смонтирована оправка с фланцем, снабженная механизмом поворота ее в вертикальной плоскости. Оправка предназначена для установки обжимной оболочки. Прижимное кольцо, размещенное на фланце оправки, предназначенное для закрепления оболочки по периметру торца. На основании подвижной тележки на направляющих размещены опоры под изделие, имеющие возможность продольно-поперечного перемещения для обеспечения центрирования оси изделия с осью оправки.
Сходными признаками являются: направляющие с размещенными на них техническими средствами, на одном из них смонтированы опоры с возможностью продольно-поперечного перемещения, на другой закреплена жесткая оправка с зажимным кольцом. Данные признаки явились существенными для заявленного изобретения и отличительными по отношению к прототипу. Заявленные существенные признаки в отличие от выявленного технического решения и прототипа характеризуются новой совокупностью, вновь введенными признаками, новым конструктивным их исполнением, за счет чего достигаются указанные ниже новые технические результаты при нанесении наружного ТЗП по отношению к данному техническому решению и прототипу.
Задачей изобретения является: создание установки для нанесения ТЗП на наружную поверхность тела вращения повышенной производительности с расширенными технологическими возможностями, повышение качества покрытия.
Достигаемый результат: снижение трудоемкости нанесения ТЗП, повышение качества и точности по толщине покрытия, сокращение производственных площадей. Расширение технологических возможностей, заключающихся в возможности нанесения ТЗП на наружную поверхность корпусных изделий конусной, оживальной формы, на поверхность корпусных изделий малой конусности, а также на поверхность изделий цилиндрической формы, как малоразмерных, так и крупногабаритных длинномерных изделий. Повышение качества и обеспечение равномерности покрытия по толщине.
Технический результат достигается тем, что установка для нанесения теплозащитного покрытия на наружную поверхность тела вращения, содержащая ось, приспособление для нанесения покрытия, снабжена смонтироваными на направляющих техническими средствами, ось закреплена консольно на одном из технических средств и снабжена элементами крепления и фиксации тела вращения, на другом техническом средстве закреплены роликовые опоры, имеющие возможность перемещения в продольно-поперечном направлении, на которых размещены зажимные кольца с возможностью центрирования и фиксации в вертикальной плоскости относительно оси, связанные между собой талрепами и выполненные диаметром, большим, чем наружный диаметр тела вращения из расчета обеспечения процесса натяжения ТЗП на поверхность тела вращения, при этом кольцо, обращенное к свободному торцу тела вращения, имеет возможность протягивания по наружной поверхности тела вращения с обеспечением равномерного усилия натяжения по периметру кольца. Технические средства выполнены в виде платформы. Зажимные кольца выполнены с зубцами на наружной поверхности, охваченной разъемными фиксирующими полукольцами. Платформа с установленными на ней кольцами снабжена механизмом перемещения. Платформа со смонтированной на ней осью снабжена механизмом протягивания кольца, обращенного к свободному торцу тела вращения.
На фиг. 1 представлен общий вид установки.
На фиг. 2 представлено зажимное кольцо.
На фиг. 3 представлен вид А на фиг. 1.
Установка для нанесения теплозащитного покрытия на наружную поверхность тела вращения содержит направляющие 1, на которых установлены платформы 2 и 3, одна из которых неподвижная. На неподвижной платформе 2 смонтирована ось 4 тела вращения 5, снабженная элементами 6 крепления разъемного резьбового соединения и элементом фиксации тела 5 вращения упорным кольцом 7. На платформе 3, снабженной механизмом ручного перемещения, например лебедкой 8, закреплены регулируемые в продольно-поперечном направлении роликовые опоры 9, на которых размещены зажимные кольца 10 и 11 с возможностью центрирования и фиксации в вертикальной плоскости относительно оси 4. Кольца 10 и 11 связаны между собой талрепами 12 и выполнены диаметром, большим, чем наружный диаметр тела 5 вращения из расчета обеспечения процесса натяжения чехла 13 ТЗП на поверхность тела 5 вращения. На платформе 2 закреплен механизм 14 для протягивания кольца 10 с закрепленным чехлом 13 по наружной поверхности тела 5 вращения с обеспечением равномерного усилия натяжения по периметру кольца 10. Кольца 10 и 11 выполнены с зубцами 15 на наружной поверхности, охваченной фиксирующими полукольцами 16 (фиг. 2, фиг. 3).
Устройство работает следующим образом.
Изготавливают бесшовную заготовку чехла 13 в форме рукава, например из материала многослойных кремнеземных тканей (MKT) с размерами внутренней поверхности, соответствующими размерам наружной поверхности изделия 5 (тело вращения). Длина чехла 13 превышает длину изделия 5 на величину технологического припуска, необходимого для закрепления его в кольцах 10 и 11. Торцы чехла 13 по всему периметру закрепляют в кольцах 10 и 11 посредством зубцов 15, затем фиксируют по наружной поверхности колец 10 и 11 полукольцами 16, например, болтовым соединением.
Зажимные кольца 10 и 11 устанавливают и фиксируют от проворота в вертикальной плоскости на роликовых опорах 9, имеющих возможность продольно поперечного перемещения.
Кольца 10 и 11 на опорах 9 перемещают в противоположных направлениях, до полного расправления чехла 13. Далее при помощи талрепов 12, установленных в кольца 10 и 11, окончательно растягивают чехол до придания формы оболочки и фиксируют их в таком положении. На ось 4 устанавливают изделие 5 закрепляют элементами 6 разъемного резьбового соединения и фиксируют от осевых перемещений упорным кольцом 7. Кольца 10 и 11 с закрепленным на них чехлом 13 в виде оболочки при помощи роликовых опор 9 центрируют относительно оси изделия 5. Кольцо 10, обращенное к свободному торцу изделия 5, подсоединяют по всему его периметру к механизму 14 протягивания кольца 10, например винтового типа с ручным приводом, для гарантированного обеспечения равномерного усилия натяжения по периметру кольца 10 с целью исключения перекосов при протягивании по наружной поверхности изделия 5. Далее по направляющим 1 платформу 3 с кольцами 10 и 11 и закрепленным в них чехлом 13 в виде оболочки перемещают, например, лебедкой 8 в направлении платформы 2 с изделием 5. Кольцо 10 протягивают до полного одевания оболочки 13 на поверхность изделия 5.
Использование заявленной установки позволит по сравнению с прототипом снизить трудоемкость нанесения теплозащитного покрытия, повысить качество и точность по толщине покрытия, расширить технологические возможности, сократить производственные площади.