Стапель для сборки трехмерной конструкции рамы жидкостного ракетного двигателя

Полезная модель относится к области ракетостроения, а именно к жидкостным ракетным двигателям, и касается конструкции стапеля, предназначенного для сборки трехмерной конструкции рамы жидкостного ракетного двигателя (ЖРД).
Известен стапель для сборки узла воздухозаборника двигателя летательного аппарата (USA, 20040065775), который включает в себя основание и установленные на нем средства, обеспечивающие удержание отдельных секций в стапеле, а также скрепление секций между собой после формирования из них замкнутой обечайки.
Известен также стапель для сборки оснастки для составления узла воздухозаборника двигателя летательного аппарата (ЕР 2103404), включающий в себя основание, рабочие плиты, установленные на основании вокруг единого центра, радиально к последнему, ложементы для установки частей оснастки, расположенные на платформах по окружности с указанным единым центром, и базовую опорную конструкцию для частей собираемой оснастки.
Известные конструкции стапелей не приспособлены для сборки рам однокамерных ЖРД и имеют сложную конструкцию.
Задачей полезной модели является создание стапеля, обеспечивающего наиболее простой процесс сборки рамы ЖРД и повышение качества этой сборки.
Эта задача решена за счет того, что стапель для сборки трехмерной конструкции рамы жидкостного ракетного двигателя содержит несущее основание, вертикальные стойки, смонтированные на нем, и фиксаторы положения пят и опор верхнего и нижнего поясов рамы, при этом указанные стойки размещены на основании вокруг единого центра, причем внутри несущего основания в горизонтальной плоскости установлено металлическое крестообразное основание, концевые участки которого жестко соединены с несущим основанием, а в центре этого основания - единого центра стапеля, установлена металлическая вертикальная стойка квадратного сечения, в верхней части которой на четырех сторонах установлены кронштейны уголковой формы для крепления опор нижнего пояса рамы, перемещаемые в вертикальном направлении с помощью соединения «винт-гайка», и нониусы, а в местах соединения концевых участков крестообразного основания с несущим основанием установлены тумбы, на которых закреплены пяты верхнего пояса рамы, равномерно расположенные относительно единого центра стапеля.
Другим отличием является то, что на несущем основании с двух сторон от одной из тумб установлены две вертикальные стойки, на которых закреплены кронштейны уголковой формы, перемещаемые в вертикальном направлении, а на этих кронштейнах установлены винтовые выдвижные фиксаторы, на конце которых имеется прижимной элемент, причем указанные стойки находятся под углом α=90° друг к другу, а их оси проходят через единый центр стапеля, кроме того, указанные фиксаторы удерживают при сборке рамы дополнительные рамки, образованные тремя силовыми стержнями, два из которых прикреплены к верхнему поясу рамы в местах крепления двух пят, а третий стержень прикреплен к нижнему поясу рамы между двумя опорами нижнего пояса рамы.
Технический результат состоит в том, что предложен стапель, обеспечивающей наиболее простой процесс сборки рамы ЖРД при повышении качества этой сборки.
Перечень чертежей
На Фиг. 1 изображен предлагаемый стапель в аксонометрии.
На Фиг. 2 изображен вид стапеля сверху на Фиг. 1.
На Фиг. 3 изображен вид рамы, собранной на стапеле, в аксонометрии.
Осуществление полезной модели
Предлагаемый стапель (Фиг. 1) содержит несущее основание 1, имеющее восьмигранную конструкцию, выполненную из восьми отрезков металлических труб 2 одинакового профиля, сваренных между собой. Эти отрезки расположены по окружности вокруг единого центра О'. Внутри несущего основания установлено металлическое крестообразное силовое основание 3, концевые участки 4 которого идут от единого центра О' и соединены сваркой с отрезками несущего основания. В центре крестообразного силового основания 3 установлена металлическая вертикальная стойка 5 квадратного профиля. В верхней ее части на плоских поверхностях закреплены четыре кронштейна 6 уголкового профиля.
Кронштейны 6 предназначены для крепления четырех опор 7 (фиг. 3) нижнего пояса рамы.
Эти кронштейны имеют возможность вертикального перемещения за счет механизма «винт-гайка» 8. Кроме того, на стойке 5 имеются нониусы 9 для регистрации этих перемещений.
На несущем основании 1 в месте соединения его с концевыми участками крестообразного силового основания установлены четыре тумбы 10, предназначенные для крепления четырех пят 11 верхнего пояса рамы (фиг. 3). Кроме того, на несущем основании 1 дополнительно установлены еще две вертикальные стойки 12 и 13, которые размещены с двух сторон одной из тумб 10. Эти стойки предназначены для фиксации двух дополнительных рамок 14 и 15 (фиг.3), каждая из которых состоит из трех силовых стержней 16, 17 и 18. Эти стойки расположены на несущем основании 1 под углом α=90° друг к другу (Фиг. 2), и их оси проходят через единый центр стапеля О'. При этом три конца силовых стержней каждой рамки соединены в единый узел 19. Два других конца стержней 16 и 17 прикреплены порознь двум пятам 11, а конец стрежня 18 прикреплен к нижнему поясу рамы между двумя опорами 7. Стойки 12 и 13 снабжены кронштейнами 20 и 21 уголкового типа. Они имеют возможность перемещения в вертикальном направлении с помощью механизма "винт-гайка" 8. На полках этих уголков установлены винтовые выдвижные фиксаторы 22 и нониусы 23. На конце фиксаторов установлены прижимы 24.
Как показано на Фиг. 3, на предлагаемом стапеле установлена трехмерная конструкция рамы, выполненная в виде усеченной пирамиды, состоящей из четырех пар силовых стержней 25, которые скреплены с опорами 7 и пятами 11 нижнего и верхнего поясов.
Два силовых стержня 16 и 17 (Фиг. 3) прикреплены к верхнему поясу рамы в местах установки двух пят 10. Силовой стержень 18 прикреплен к нижнему поясу рамы в месте расположения двух опор 7 нижнего пояса рамы.
Как было сказано выше, пяты 10 и опоры 7 выполнены в виде уголков, одна из полок которых выполнена с двумя лепестками 26. Каждый силовой стержень рамы выполнен в виде трубы, на концах которой имеются конусные наконечники 27 с продольными прорезями 28.
Сборка рамы осуществляется следующим образом
Устанавливают опоры 7 нижнего пояса рамы на кронштейны 6 вертикальной стойки 5 и крепят их штатным крепежом (фиксаторы, Г-образные прижимы и болты). После этого осуществляют установку пят 11 на четыре тумбы 10 и также крепят их штатным крепежом. При этом, лепестки 26 пят 12 и опор 7 направлены вовнутрь объема рамы и лежат в одной плоскости.
После этого осуществляют установку кронштейнов 6 в одной горизонтальной плоскости за счет перемещения с помощью механизма «винт-гайка» 8 и регистрацию этих перемещений с помощью нониусов 9. При этом, при перемещении кронштейнов 6 устанавливают припуск на перемещение этих кронштейнов для компенсации усадки кольцевых швов при сварке силовых стержней 25 с опорами 7 и пятами 11.
Затем осуществляют сборку фермы рамы за счет соединения пят и опор с помощью силовых стержней, имеющих прорези 28 в конусных наконечниках 27, которые Для выполнения двух дополнительных рамок 14 и 15 осуществляют крепления концевых участков силовых стержней 16, 17 и 18 между двумя пятами и опорой нижнего и верхнего пояса рамы, а общий узел каждой рамки соединяют с прижимом 24 винтовых выдвижных фиксаторов 22. Затем осуществляют установку кронштейнов 20, 21 и выдвижных фиксаторов 22 в горизонтальном и вертикальном положениях и производят прихватку концевых участков силовых стержней 16, 17 и 18. После этого производят окончательную сварку.
Выполнение стапеля в виде несущего основания совместно с крестообразным основанием, использование вертикальной стойки, установленной в центре крестообразного основания, а также установка четырех тумб на несущем основании вокруг единого центра стапеля и закрепление пят верхнего пояса рамы и опор нижнего пояса рамы на вертикальной стойке и тумбах обеспечивает наиболее простой процесс сборки рамы ЖРД при повышении качества этой сборки.
Промышленное применение
Предлагаемый стапель найдет применение при выполнении рам для однокамерных ЖРД.