CN113460327A - 一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置及支撑方法 - Google Patents
一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置及支撑方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113460327A CN113460327A CN202110851912.XA CN202110851912A CN113460327A CN 113460327 A CN113460327 A CN 113460327A CN 202110851912 A CN202110851912 A CN 202110851912A CN 113460327 A CN113460327 A CN 113460327A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- clamping plate
- pneumatic
- airfoil
- assembly
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035772 mutation Effects 0.000 claims description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 238000011900 installation process Methods 0.000 claims description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 241000197727 Euscorpius alpha Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000014392 establishment of spindle localization Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
- B64F5/10—Manufacturing or assembling aircraft, e.g. jigs therefor
Abstract
本发明提出了一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置及支撑方法,通过气动撑杆进行缓冲和支撑,在打开和关闭卡板的过程中,由于气动撑杆在整个工作行程中支承力恒定,并具有缓冲机构,可以避免到位冲击,具有操作轻便、运行平稳、无需保养等优点。
Description
技术领域
本发明属于航空航天智能装备加工制造技术领域,具体地说,涉及一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置及支撑方法。
背景技术
在飞机的全机工装制造的过程中,40%以上的飞机装配工作的工作量是在飞机装配型架内完成的,因此飞机装配工装在飞机制造过程中占有非常重要的地位,优化装配型架的设计,对飞机产品的生产交付期有着重要的影响。
飞机装配型架中,壁板类、翼面类型架占据较大比例,翼面类型架结构中主要采用卡板组件进行定位,定位器结构较大,而且因工艺流程需要,装配工装需多次退出、复位、定位,操作过程繁重,人工操作难度大、效率低。因此亟需一种以壁板类、翼面类型架为对象的翼面类飞机型架气动支撑装置。
发明内容
本发明针对现有技术的上述需求和问题,提出了一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置及支撑方法,通过气动撑杆进行缓冲和支撑,在打开和关闭卡板的过程中,由于气动撑杆在整个工作行程中支承力恒定,并具有缓冲机构,可以避免到位冲击,具有操作轻便、运行平稳、无需保养等优点。
本发明具体实现内容如下:
本发明提出了一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置,设置在翼面类飞机型架上用于夹持翼面类飞机的零件产品,所述气动支撑装置包括挂钩组件、气动撑杆组件、卡板组件和带铰接锁扣组件;
所述挂钩组件设置在翼面类飞机型架的上端架梁上;
所述卡板组件包括左右两个卡板,左右两个所述卡板的顶端分别铰接在上端架梁的左右两侧;
所述带铰接锁扣组件设置在翼面类飞机型架的下端架梁的左右两侧;所述卡板的下端与带铰接锁扣组件可拆卸连接;
所述卡板的外侧设置有吊环,并通过吊环和挂钩组件可拆卸连接;
所述卡板内侧设置弧形面;当左右两侧的所述卡板分别与对应的带铰接锁扣组件连接在一起时,左右两个卡板内侧的弧形面共同构成用于夹持零件产品的夹持孔;
所述气动撑杆组件包括角铝、气动撑杆和支座;所述角铝固定设置在上端架梁上;支座分别固定设置在左右两个所述卡板的上段;两根气动撑杆的两端分别对应与角铝和左右侧的支座可转动连接;
所述气动撑杆内部设置有气体。
为了更好地实现本发明,进一步地,所述卡板组件还包括铰接式卡板接头;所述铰接式卡板接头设置在卡板的下端;所述带铰接锁扣组件包括支座、轴、手柄、圆锥销和限位销;
所述支座固定安装在下端架梁上,在支座上设置有轴孔,所述轴穿过轴孔活动设置在支座上;将手柄、圆锥销设置在所述轴位于支座外的一端外侧,将限位销设置在支座上位于轴孔侧边处与圆锥销形成轴向限位结构;
所述轴的未设置手柄的一端为中空结构,且被切除四分之一的轴体,构成容纳铰接式卡板接头插入并固定的结构。
为了更好地实现本发明,进一步地,所述挂钩组件包括安装板、钢板、弹簧、挂钩和螺钉;
所述安装板固定安装在上端架梁上,在安装板上固定设置有钢板,所述钢板上设置有可容纳吊环穿过的槽口;所述挂钩通过螺钉和弹簧可转动地设置在槽口旁,当挂钩未转动时,处于将槽口挡住状态,当挂钩转动后,处于避让槽口状态。
为了更好地实现本发明,进一步地,所述下端架梁的中段设置有后缘托板组件。
为了更好地实现本发明,进一步地,所述翼面类飞机型架的竖向架体上设置有主轴定位组件;所述主轴定位组件包括抱紧器、孔定位器和大轴定位器,三种定位器配合使用,对产品零件的翼面主轴进行夹紧与定位。
本发明还提出了一种用于翼面类飞机型架的气动支撑方法,基于上述的一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置,包括以下步骤:
步骤1:将左右两侧的卡板向上推动,使得吊环与挂钩组件固定连接,实现两侧的卡板固定在上端架梁上;
步骤2:将翼面类飞机的零件产品放置在翼面类飞机型架上,然后打开挂钩组件,释放吊环,从而使得两侧的卡板下落,通过两侧的卡板的内侧面组合形成将零件产品夹持住的结构;
步骤3:将卡板的末段与带铰接锁扣组件固定连接,使得卡板与下端架梁固定,从而固定零件产品,然后进行加工操作;
在所述步骤1将卡板向上推动和所述步骤2中将卡板下落的过程中,都通过气动撑杆组件对卡板进行缓冲和支撑。
为了更好地实现本发明,进一步地,对于气动撑杆进行选型,具体操作为:
首先,进行初始参数定义,具体为:卡板的旋转中心为点O;卡板的重心为点C;单个气动撑杆为线段AB,其中点A为气动撑杆与角铝的旋转连接点,点B为气动撑杆与支座的旋转连接点;卡板的旋转角度为角度θ;卡板重心C与O点的连线与垂线之间的的夹角为角度α;线段OA与线段OB的夹角为角度β即为气动撑杆的转动角度,角度β初始为0°,即气动撑杆压力方向与垂线共线;设定重力矩为MG,气动撑杆的压力矩为MF,设定气动撑杆逆时针转动方向为正,设定角度α初始状态为负,即α<0;
然后,设定气动撑杆的选型准则;
接着,将卡板开始运动,使得旋转角度θ从0开始逐渐增大,增大范围在0≤θ≤120°,气动撑杆的转动角度β=β0+θ,重心角度α=α0-θ,对卡板-气动撑杆的运动过程进行受力分析,计算得到重力矩MG;
然后,根据重力矩MG计算得到气动撑杆的公称压力F;
接着,计算得到压力矩MF,然后加上重力矩MG计算得到合力矩MTotal;
然后,计算得到气动撑杆的总长L、行程S;
接着,将总长L和行程S根据选型准则转换为多变量最优化求解问题,计算得到气动撑杆的最终的总长L、行程S和公称压力F;
最后,根据最终的总长L、行程S和公称压力F,计算得到气动撑杆安装过程中的安装参数|OA|、|OB|。
为了更好地实现本发明,进一步地,所述气动撑杆的选型准则包括:
h)卡板运动过程平缓稳定,无冲击、运动卡滞以及运动突变现象;
i)各卡板运动行程≤气动撑杆行程;
j)各卡板所确定的气动撑杆总长≤气动撑杆总长;
k)卡板锁扣打开后,卡板自动开启并上升至一定高度,要求此时角度β≥90°;
l)气动撑杆推动卡板继续运动的推力范围:40N~60N;
m)关闭卡板时,关闭力值范围为:60N±15N;
n)各卡板所确定的|OB|的长度取值范围:|OC|<|OB|≤3/2|OC|。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果:
通过气动撑杆进行缓冲和支撑,在打开和关闭卡板的过程中,由于气动撑杆在整个工作行程中支承力恒定,并具有缓冲机构,可以避免到位冲击,具有操作轻便、运行平稳、无需保养等优点。
附图说明
图1为本发明结构和翼面类飞机型架的立体结构示意图;
图2为另一视角的本发明结构和翼面类飞机型架的立体结构示意图;
图3为仅设置一组的本发明结构和翼面类飞机型架的立体结构示意图;
图4为单组本发明结构的结构示意图;
图5为挂钩组件的结构示意图;
图6为气动撑杆组件的结构示意图;
图7为卡板组件的结构示意图;
图8为带铰接锁扣组件的结构示意图;
图9为图8中的轴的结构示意图;
图10为吊环与挂钩组件的配合结构示意图;
图11为后缘托板组件的立体示意图;
图12为后缘托板组件的另一立体示意图;
图13为后缘托板组件安装在下端架梁上的结构示意图;
图14为主轴定位组件的安装示意图;
图15为抱紧器的结构示意图;
图16为孔定位器的结构示意图;
图17为大轴定位器的结构示意图;
图18为气动撑杆的受力分析示意图;
图19为受力分析示意图;
图20为气动撑杆选型的流程示意图;
图21为气动撑杆的安装参数计算流程示意图。
其中:1、挂钩组件,2、气动撑杆组件,3、卡板组件,4、带铰接锁扣组件,5、安装板,6、钢板,7、弹簧,8、挂钩,9、螺钉,10、角铝,11、气动撑杆,12、支座,13、安装支座,14、吊环,15、卡板,16、铰链式卡板接头,17、支座,18、轴,19、手柄,20、圆锥销,21、限位销,22、翼面类飞机型架,23、上端架梁,24、下端架梁,25、托板,26、挡板,27、定位销,28、蝶形螺母,29、抱紧器,30、孔定位器,31、大轴定位器,32、第一销轴,33、压紧块,34、螺纹销,35、定位块1,36、螺钉压块,37、支座,38、定位块2,39、键,40、定位销,41、套筒,42、手柄,43、底座,44、插销,45、第二支座,46、第三支座,47、圆柱销,48、耳片,49、第二销轴,50、压紧块,51、活节螺栓,52、限位销,53、第四支座,54、后缘托板组件,55、主轴定位组件。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例,因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例,本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;也可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
本实施例提出了一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置,如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示,设置在翼面类飞机型架22上用于夹持翼面类飞机的零件产品,所述气动支撑装置包括挂钩组件1、气动撑杆组件2、卡板组件3和带铰接锁扣组件4;
所述挂钩组件1设置在翼面类飞机型架22的上端架梁23上;
所述卡板组件3包括左右两个卡板15,左右两个所述卡板15的顶端分别铰接在上端架梁23的左右两侧;
所述带铰接锁扣组件4设置在翼面类飞机型架22的下端架梁24的左右两侧;所述卡板15的下端与带铰接锁扣组件4可拆卸连接;
所述卡板15的外侧设置有吊环14,并通过吊环14和挂钩组件1可拆卸连接;
所述卡板15内侧设置弧形面;当左右两侧的所述卡板15分别与对应的带铰接锁扣组件4连接在一起时,左右两个卡板15内侧的弧形面共同构成用于夹持零件产品的夹持孔;
所述气动撑杆组件2包括角铝10、气动撑杆11和支座12;所述角铝10固定设置在上端架梁23上;支座12分别固定设置在左右两个所述卡板15的上段;两根气动撑杆11的两端分别对应与角铝10和左右侧的支座12可转动连接;
所述气动撑杆11内部设置有气体。
工作原理:为解决卡板类定位器存在的问题:1人工手动托动卡板,严重消耗工人的体力,劳动强度较大;2需要重复拆装,容易引起疲劳,严重降低生产效率;3如果在托举过程中不慎脱力,极易造成安全隐患,本发明从装配现场的实际困难出发,采用气动撑杆的辅助支撑形式,利用其简便有效的操作机构,进行翼面类型架的开/闭辅助技术研究。。气动撑杆11用于支撑卡板的自动开启,当带铰接锁扣组件4打开后,气动撑杆11可以在内部气动力的支撑下实现自动开启,并上升至一定高度,然后人工推动卡板15至骨架上的挂钩组件1处,吊环14顶开弹簧7,由挂钩8实现自锁;当卡板15关闭时,打开挂钩组件1,压下卡板15,铰链式卡板接头16进入轴18,转动手柄19至限位销21处,从而锁死卡板组件3,在卡板组件3开/闭过程中,人推力/关闭力值范围为:40N~60N,符合人机工程设计的要求。由于气动撑杆在整个工作行程中支承力恒定,并具有缓冲机构,可以避免到位冲击,具有操作轻便、运行平稳、无需保养等优点。
实施例2:
本实施例在上述实施例1的基础上,如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9所示,为了更好地实现本发明,进一步地,所述卡板组件3还包括铰接式卡板接头16;所述铰接式卡板接头16设置在卡板15的下端;所述带铰接锁扣组件4包括支座17、轴18、手柄19、圆锥销20和限位销21;
所述支座17固定安装在下端架梁24上,在支座17上设置有轴孔,所述轴18穿过轴孔活动设置在支座17上;将手柄19、圆锥销20设置在所述轴18位于支座17外的一端外侧,将限位销21设置在支座17上位于轴孔侧边处与圆锥销20形成轴向限位结构;
所述轴18的未设置手柄19的一端为中空结构,且被切除四分之一的轴体,构成容纳铰接式卡板接头16插入并固定的结构。
本实施例的其他部分与上述实施例1相同,故不再赘述。
实施例3:
本实施例在上述实施例1-2任一项的基础上,如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图10所示,为了更好地实现本发明,进一步地,所述挂钩组件1包括安装板5、钢板6、弹簧7、挂钩8和螺钉9;
所述安装板5固定安装在上端架梁23上,在安装板5上固定设置有钢板6,所述钢板6上设置有可容纳吊环14穿过的槽口;所述挂钩8通过螺钉9和弹簧7可转动地设置在槽口旁,当挂钩8未转动时,处于将槽口挡住状态,当挂钩8转动后,处于避让槽口状态。
本实施例的其他部分与上述实施例1-2任一项相同,故不再赘述。
实施例4:
本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上,如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图11、图12、图13所示,为了更好地实现本发明,进一步地,所述下端架梁24的中段设置有后缘托板组件54。
工作原理:所述后缘托板组件54包括第四支座53、托板25、挡板26、定位销27和蝶形螺母28;托板25中间开V槽,分别与机翼后缘两侧面贴合,主要用于机翼后缘的型面定位,托板25通过定位销27和蝶形螺母28与第四支座53进行固定连接。
本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同,故不再赘述。
实施例5:
本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上,如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图14、图15、图16、图17所示,为了更好地实现本发明,进一步地,所述翼面类飞机型架22的竖向架体上设置有主轴定位组件55;所述主轴定位组件55包括抱紧器29、孔定位器30和大轴定位器31,三种定位器配合使用,对产品零件的翼面主轴进行夹紧与定位。
工作原理:所述主轴定位组件55包括抱紧器29、孔定位器30和大轴定位器31,三组定位器配合使用,对翼面主轴进行夹紧与定位。
所述抱紧器29包括第一销轴32、压紧块33、螺纹销34、定位块135、螺钉压块36、支座37、定位块238、键39、定位销40、套筒41、手柄42和底座43,其中压紧块33、定位块135、定位块238以及螺钉压块36的外形面取产品主轴外形,用于对主轴的抱紧夹持;压紧块33一端通过第一销轴32与定位块135连接,并可以绕第一销轴32进行转动,便于产品的进出,另一端通过螺纹销34与支座37固定,对产品进行压紧;定位块238下端为螺杆结构,通过键39与套筒41相连,对轴向自由度进行约束,保证定位块238在手柄42作用下移动且不产生旋转,套筒41与底座43通过螺纹固定连接。
所述孔定位器30包括插销44和第二支座45,孔定位器30用于对产品主轴的工艺孔进行定位。
所述大轴定位器31包括第三支座46、圆柱销47、耳片48、第二销轴49、压紧块50、活节螺栓51、限位销52;主要用于对产品主轴的压紧限位,其中活节螺栓51与第三支座46形成球铰,绕限位销52进行转动;活节螺栓51绕限位销52向外转动后,打开压紧块50,将产品主轴放至第三支座46的V槽内,然后绕第二销轴49转动压紧块50,闭合定位器,再转动活节螺栓51,对压紧块50进行压紧,从而实现对产品的压紧固持。
本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同,故不再赘述。
实施例6:
本实施例还提出了一种用于翼面类飞机型架的气动支撑方法,基于上述的一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置,如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图18、图19、与20、图21所示,包括以下步骤:
步骤1:将左右两侧的卡板15向上推动,使得吊环14与挂钩组件1固定连接,实现两侧的卡板15固定在上端架梁23上;
步骤2:将翼面类飞机的零件产品放置在翼面类飞机型架22上,然后打开挂钩组件1,释放吊环14,从而使得两侧的卡板15下落,通过两侧的卡板15的内侧面组合形成将零件产品夹持住的结构;
步骤3:将卡板15的末段与带铰接锁扣组件4固定连接,使得卡板15与下端架梁24固定,从而固定零件产品,然后进行加工操作;
在所述步骤1将卡板15向上推动和所述步骤2中将卡板15下落的过程中,都通过气动撑杆组件2对卡板15进行缓冲和支撑。
进一步地,对于气动撑杆11进行选型,如图18所示,具体操作为:
首先,进行初始参数定义,具体为:卡板15的旋转中心为点O;卡板15的重心为点C;单个气动撑杆11为线段AB,其中点A为气动撑杆11与角铝10的旋转连接点,点B为气动撑杆11与支座12的旋转连接点;卡板15的旋转角度为角度θ;卡板重心C与O点的连线与垂线之间的的夹角为角度α;线段OA与线段OB的夹角为角度β即为气动撑杆11的转动角度,角度β初始为0°,即气动撑杆压力方向与垂线共线;设定重力矩为MG,气动撑杆11的压力矩为MF,设定气动撑杆11逆时针转动方向为正,设定角度α初始状态为负,即α<0;
根据卡板工作状态,可知卡板及气动支撑杆的运动过程如下:
1初始状态,即α<0时,MG>0,MF=0。打开卡板锁扣,卡板在自重作用下逆时针转动,自动开启。此时,卡板重力对O点转矩均为正值;
2随着卡板向上运动,α反向,即α>0,MG<0,MF>0,MF+MG>0时,卡板在合力矩作用下继续向上运动至悬停状态,此时MF+MG=0;
3当卡板处于悬停状态时,需手动施加推力,推动卡板继续自动向上运动,直至最终位置,锁死;
然后,设定气动撑杆11的选型准则;
接着,将卡板15开始运动,使得旋转角度θ从0开始逐渐增大,增大范围在0≤θ≤120°,气动撑杆11的转动角度β=β0+θ,重心角度α=α0-θ,对卡板15-气动撑杆11的运动过程进行受力分析,计算得到重力矩MG;
LG=|OC|sinα;
MG=mgLG=mg|OC|sinα
然后,根据重力矩MG计算得到气动撑杆11的公称压力F;
上式中,|OA|、|OB|为气动撑杆的安装参数,|AB|气动撑杆的长度,F为气动撑杆的公称压力;
接着,计算得到压力矩MF,然后加上重力矩MG计算得到合力矩MTotal;
MF=F×LF;
MTotal=MF+MG;
然后,计算得到气动撑杆11的总长L、行程S;
L=max{|AB|};
S=max{|AB|}-min{|AB|};
接着,将总长L和行程S根据选型准则转换为多变量最优化求解问题,计算得到气动撑杆11的最终的总长L、行程S和公称压力F;约束条件如下式所示:
其中,F1为卡板的初始开启力,F2为卡板的关闭力。
F1和F2的计算公式为:
由此,可计算得气动撑杆的规格参数:F、L及S;
最后,根据最终的总长L、行程S和公称压力F,计算得到气动撑杆11安装过程中的安装参数|OA|、|OB|:
在Calculation设计参数模块,气动撑杆参数作为输入参数,计算其余各卡板的安装参数|OA|、|OB|,计算公式如下:
MG=mg|OC|sinα;
方程组连立,解得安装参数|OA|、|OB|。
为了更好地实现本发明,进一步地,所述气动撑杆11的选型准则包括:
o)卡板15运动过程平缓稳定,无冲击、运动卡滞以及运动突变现象;
p)各卡板15运动行程≤气动撑杆11行程;
q)各卡板15所确定的气动撑杆11总长≤气动撑杆11总长;
r)卡板15锁扣打开后,卡板15自动开启并上升至一定高度,要求此时角度β≥90°;
s)气动撑杆11推动卡板15继续运动的推力范围:40N~60N;
t)关闭卡板15时,关闭力值范围为:60N±15N;
各卡板15所确定的|OB|的长度取值范围:|OC|<|OB|≤3/2|OC|。
闭合状态向上旋转运动开启的过程中的受力分析示意如图19所示;由图可知,在初始状态,卡板15在自重状态下自动开启;当0°<β<100°时,合力矩>0,卡板15自动上升;当等于100°时,卡板悬停;从图中可以看出,整个过程运动平缓,无冲击、卡滞现象。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置,设置在翼面类飞机型架(22)上用于夹持翼面类飞机的零件产品,其特征在于,包括挂钩组件(1)、气动撑杆组件(2)、卡板组件(3)和带铰接锁扣组件(4);
所述挂钩组件(1)设置在翼面类飞机型架(22)的上端架梁(23)上;
所述卡板组件(3)包括左右两个卡板(15),左右两个所述卡板(15)的顶端分别铰接在上端架梁(23)的左右两侧;
所述带铰接锁扣组件(4)设置在翼面类飞机型架(22)的下端架梁(24)的左右两侧;所述卡板(15)的下端与带铰接锁扣组件(4)可拆卸连接;
所述卡板(15)的外侧设置有吊环(14),并通过吊环(14)和挂钩组件(1)可拆卸连接;
所述卡板(15)内侧设置弧形面;当左右两侧的所述卡板(15)分别与对应的带铰接锁扣组件(4)连接在一起时,左右两个卡板(15)内侧的弧形面共同构成用于夹持零件产品的夹持孔;
所述气动撑杆组件(2)包括角铝(10)、气动撑杆(11)和支座(12);所述角铝(10)固定设置在上端架梁(23)上;支座(12)分别固定设置在左右两个所述卡板(15)的上段;两根气动撑杆(11)的两端分别对应与角铝(10)和左右侧的支座(12)可转动连接;
所述气动撑杆(11)内部设置有气体。
2.如权利要求1所述的一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置,其特征在于,所述卡板组件(3)还包括铰接式卡板接头(16);所述铰接式卡板接头(16)设置在卡板(15)的下端;所述带铰接锁扣组件(4)包括支座(17)、轴(18)、手柄(19)、圆锥销(20)和限位销(21);
所述支座(17)固定安装在下端架梁(24)上,在支座(17)上设置有轴孔,所述轴(18)穿过轴孔活动设置在支座(17)上;将手柄(19)、圆锥销(20)设置在所述轴(18)位于支座(17)外的一端外侧,将限位销(21)设置在支座(17)上位于轴孔侧边处与圆锥销(20)形成轴向限位结构;
所述轴(18)的未设置手柄(19)的一端为中空结构,且被切除四分之一的轴体,构成容纳铰接式卡板接头(16)插入并固定的结构。
3.如权利要求1所述的一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置,其特征在于,所述挂钩组件(1)包括安装板(5)、钢板(6)、弹簧(7)、挂钩(8)和螺钉(9);
所述安装板(5)固定安装在上端架梁(23)上,在安装板(5)上固定设置有钢板(6),所述钢板(6)上设置有可容纳吊环(14)穿过的槽口;所述挂钩(8)通过螺钉(9)和弹簧(7)可转动地设置在槽口旁,当挂钩(8)未转动时,处于将槽口挡住状态,当挂钩(8)转动后,处于避让槽口状态。
4.如权利要求1所述的一种一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置,其特征在于,所述下端架梁(24)的中段设置有后缘托板组件(54)。
5.如权利要求1所述的一种一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置,其特征在于,所述翼面类飞机型架(22)的竖向架体上设置有主轴定位组件(55);所述主轴定位组件(26)包括抱紧器(29)、孔定位器(30)和大轴定位器(31),三种定位器配合使用,对产品零件的翼面主轴进行夹紧与定位。
6.一种用于翼面类飞机型架的气动支撑方法,基于权利要求1或2或3或4或5所述的一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:将左右两侧的卡板(15)向上推动,使得吊环(14)与挂钩组件(1)固定连接,实现两侧的卡板(15)固定在上端架梁(23)上;
步骤2:将翼面类飞机的零件产品放置在翼面类飞机型架(22)上,然后打开挂钩组件(1),释放吊环(14),从而使得两侧的卡板(15)下落,通过两侧的卡板(15)的内侧面组合形成将零件产品夹持住的结构;
步骤3:将卡板(15)的末段与带铰接锁扣组件(4)固定连接,使得卡板(15)与下端架梁(24)固定,从而固定零件产品,然后进行加工操作;
在所述步骤1将卡板(15)向上推动和所述步骤2中将卡板(15)下落的过程中,都通过气动撑杆组件(2)对卡板(15)进行缓冲和支撑。
7.如权利要求6所述的一种用于翼面类飞机型架的气动支撑方法,其特征在于,对于气动撑杆(11)进行选型,具体操作为:
首先,进行初始参数定义,具体为:卡板(15)的旋转中心为点O;卡板(15)的重心为点C;单个气动撑杆(11)为线段AB,其中点A为气动撑杆(11)与角铝(10)的旋转连接点,点B为气动撑杆(11)与支座(12)的旋转连接点;卡板(15)的旋转角度为角度θ;卡板重心C与O点的连线与垂线之间的的夹角为角度α;线段OA与线段OB的夹角为角度β即为气动撑杆(11)的转动角度,角度β初始为0°,即气动撑杆压力方向与垂线共线;设定重力矩为MG,气动撑杆(11)的压力矩为MF,设定气动撑杆(11)逆时针转动方向为正,设定角度α初始状态为负,即α<0;
然后,设定气动撑杆(11)的选型准则;
接着,将卡板(15)开始运动,使得旋转角度θ从0开始逐渐增大,增大范围在0≤θ≤120°,气动撑杆(11)的转动角度β=β0+θ,重心角度α=α0-θ,对卡板(15)-气动撑杆(11)的运动过程进行受力分析,计算得到重力矩MG;
然后,根据重力矩MG计算得到气动撑杆(11)的公称压力F;
接着,计算得到压力矩MF,然后加上重力矩MG计算得到合力矩MTotal;
然后,计算得到气动撑杆(11)的总长L、行程S;
接着,将总长L和行程S根据选型准则转换为多变量最优化求解问题,计算得到气动撑杆(11)的最终的总长L、行程S和公称压力F;
最后,根据最终的总长L、行程S和公称压力F,计算得到气动撑杆(11)安装过程中的安装参数|OA|、|OB|。
8.如权利要求7所述的一种用于翼面类飞机型架的气动支撑方法,其特征在于,所述气动撑杆(11)的选型准则包括:
a)卡板(15)运动过程平缓稳定,无冲击、运动卡滞以及运动突变现象;
b)各卡板(15)运动行程≤气动撑杆(11)行程;
c)各卡板(15)所确定的气动撑杆(11)总长≤气动撑杆(11)总长;
d)卡板(15)锁扣打开后,卡板(15)自动开启并上升至一定高度,要求此时角度β≥90°;
e)气动撑杆(11)推动卡板(15)继续运动的推力范围:40N~60N;
f)关闭卡板(15)时,关闭力值范围为:60N±15N;
g)各卡板(15)所确定的|OB|的长度取值范围:|OC|<|OB|≤3/2|OC|。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110851912.XA CN113460327A (zh) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置及支撑方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110851912.XA CN113460327A (zh) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置及支撑方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113460327A true CN113460327A (zh) | 2021-10-01 |
Family
ID=77882899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110851912.XA Pending CN113460327A (zh) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置及支撑方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113460327A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114527008A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-05-24 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种飞机机翼折叠重力载荷模拟加载装置及方法 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1534697A (en) * | 1975-03-27 | 1978-12-06 | Heath Charles William | Model aircraft wing construction jig |
DE4331777A1 (de) * | 1993-09-18 | 1995-03-30 | Schaeff Karl Gmbh & Co | Weitwinkel-Schwenkantrieb für den Grundausleger einer Lademaschine |
US6134940A (en) * | 1997-11-26 | 2000-10-24 | The Boeing Company | Angular bucking bar |
US20030088958A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-15 | Wah Lum Kok | Method and apparatus for correcting airfoil twist |
US20130341847A1 (en) * | 2011-02-28 | 2013-12-26 | Airbus Operations Gmbh | Device for the temporary position fixing of aircraft structures to be interconnected |
CN203996923U (zh) * | 2013-12-09 | 2014-12-10 | 陕西飞机工业(集团)有限公司 | 一种卡板的快速打开锁紧装置 |
CN207206258U (zh) * | 2017-03-31 | 2018-04-10 | 黄海基 | 具有卡板定位器抬升机构和重复定位功能的飞机型架 |
CN208557288U (zh) * | 2018-06-29 | 2019-03-01 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种拆卸便捷式工艺孔定位结构 |
CN110979724A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 哈尔滨安宇迪航空工业有限公司 | 一种飞机垂直尾翼的装配工装装置及定位方法 |
CN111017217A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | 中航电测仪器(西安)有限公司 | 一种直升机用货物自动抓取装置 |
CN212249817U (zh) * | 2019-11-19 | 2020-12-29 | 陕西飞机工业(集团)有限公司 | 一种临界角锁定挂钩装置 |
CN212290383U (zh) * | 2020-05-18 | 2021-01-05 | 西安爱生技术集团公司 | 一种中小型无人机中翼部件胶接合拢工装 |
CN112318406A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-05 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种随行工装用固持装置 |
CN112340055A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-09 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种立柱式卡板定位装配型架 |
CN212683047U (zh) * | 2020-06-24 | 2021-03-12 | 中山市联星电器制造有限公司 | 一种压轴机 |
-
2021
- 2021-07-27 CN CN202110851912.XA patent/CN113460327A/zh active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1534697A (en) * | 1975-03-27 | 1978-12-06 | Heath Charles William | Model aircraft wing construction jig |
DE4331777A1 (de) * | 1993-09-18 | 1995-03-30 | Schaeff Karl Gmbh & Co | Weitwinkel-Schwenkantrieb für den Grundausleger einer Lademaschine |
US6134940A (en) * | 1997-11-26 | 2000-10-24 | The Boeing Company | Angular bucking bar |
US20030088958A1 (en) * | 2001-11-09 | 2003-05-15 | Wah Lum Kok | Method and apparatus for correcting airfoil twist |
US20130341847A1 (en) * | 2011-02-28 | 2013-12-26 | Airbus Operations Gmbh | Device for the temporary position fixing of aircraft structures to be interconnected |
CN203996923U (zh) * | 2013-12-09 | 2014-12-10 | 陕西飞机工业(集团)有限公司 | 一种卡板的快速打开锁紧装置 |
CN207206258U (zh) * | 2017-03-31 | 2018-04-10 | 黄海基 | 具有卡板定位器抬升机构和重复定位功能的飞机型架 |
CN208557288U (zh) * | 2018-06-29 | 2019-03-01 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种拆卸便捷式工艺孔定位结构 |
CN212249817U (zh) * | 2019-11-19 | 2020-12-29 | 陕西飞机工业(集团)有限公司 | 一种临界角锁定挂钩装置 |
CN111017217A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-17 | 中航电测仪器(西安)有限公司 | 一种直升机用货物自动抓取装置 |
CN110979724A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 哈尔滨安宇迪航空工业有限公司 | 一种飞机垂直尾翼的装配工装装置及定位方法 |
CN212290383U (zh) * | 2020-05-18 | 2021-01-05 | 西安爱生技术集团公司 | 一种中小型无人机中翼部件胶接合拢工装 |
CN212683047U (zh) * | 2020-06-24 | 2021-03-12 | 中山市联星电器制造有限公司 | 一种压轴机 |
CN112318406A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-05 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种随行工装用固持装置 |
CN112340055A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-09 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种立柱式卡板定位装配型架 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
赵颖、丁海涛、彭文武、刘渝蓉: "气动撑杆在飞机装配型架中的应用研究", 面向增材制造与新一代信息技术的高端装备工程管理国际论坛征文汇编, pages 226 - 233 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114527008A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-05-24 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种飞机机翼折叠重力载荷模拟加载装置及方法 |
CN114527008B (zh) * | 2022-01-14 | 2024-03-15 | 成都飞机工业(集团)有限责任公司 | 一种飞机机翼折叠重力载荷模拟加载装置及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7568575B2 (en) | Engine support system | |
CN113460327A (zh) | 一种用于翼面类飞机型架的气动支撑装置及支撑方法 | |
CN115059312B (zh) | 适用于大型钢结构定位安装及卸载的工装及施工方法 | |
CN111137341B (zh) | 一种集装卸运一体的无人机机翼托架 | |
CN109707959B (zh) | 随动式微重力平衡卸载装置 | |
CN211769736U (zh) | 一种装配式建筑用外挂墙板转运养护提升装置 | |
CN219314388U (zh) | 一种钢结构安装的悬吊装置 | |
CN108035528B (zh) | 一种协同受力导轨结构 | |
CN205956672U (zh) | 显示器支架的力值可调结构 | |
CN208308239U (zh) | 一种空心铝型材吊具 | |
CN218875240U (zh) | 一种可旋转式飞机加油吊舱舱门装铆夹具 | |
CN215711331U (zh) | 一种便于维修更换电机的安装装置 | |
CN208906929U (zh) | 双滑轨立柱检验反重力装载机械手 | |
CN215854601U (zh) | 一种机床重型主轴拆卸起吊工具 | |
EP4227524A1 (en) | Adjustable bolt gripper | |
CN217453790U (zh) | 一种高效火电厂高压加热器人孔门拆装装置 | |
CN220532911U (zh) | 一种砂芯转运工装 | |
CN110950238A (zh) | 一种抓钢机抓斗 | |
CN219380573U (zh) | 一种气弹簧辅助免拆装卡板装置 | |
CN219956027U (zh) | 一种自动化真空干燥设备钣金组件 | |
CN220580525U (zh) | 一种安装机构以及钢筋桁架楼承板 | |
CN220578714U (zh) | 一种适用于偏心型定日镜多层放置架的吊具 | |
CN219906857U (zh) | 一种建筑板材提升翻转装置 | |
CN212609201U (zh) | 一种采样设备吊装装置 | |
CN220805006U (zh) | 液压顶杆式钣金修复拉塔 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211001 |