RU204845U1 - Defined joint of frames made of materials with different coefficients of thermal expansion - Google Patents
Defined joint of frames made of materials with different coefficients of thermal expansion Download PDFInfo
- Publication number
- RU204845U1 RU204845U1 RU2020131162U RU2020131162U RU204845U1 RU 204845 U1 RU204845 U1 RU 204845U1 RU 2020131162 U RU2020131162 U RU 2020131162U RU 2020131162 U RU2020131162 U RU 2020131162U RU 204845 U1 RU204845 U1 RU 204845U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frame
- pins
- butt
- symmetry
- shell
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 32
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 claims 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
- B64C1/12—Construction or attachment of skin panels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B15/00—Nails; Staples
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области авиационной и ракетной техники, преимущественно к неразъемным соединениям узлов, деталей летательных аппаратов и может быть использована для стыковки обтекателя с металлическим шпангоутом, стыковки отсеков и каких-либо узлов, изготовленных из материалов с различными коэффициентами теплового расширения. Предлагаемое решение позволяет определенно зафиксировать соединяемые элементы конструкции относительно друг друга независимо от их рабочей температуры. Определенный стык шпангоутов, изготовленных из материалов с различными коэффициентами теплового расширения, включающий оболочку, стыковой шпангоут с элементами крепления к стыкуемой части, переходной шпангоут, расположенный под оболочкой и стыковым шпангоутом и соединенный с ними, при этом поперечное сечение элементов узла выполнено некруглым, имеющим продольную плоскость симметрии, переходной шпангоут с оболочкой выполнены из материалов с близкими коэффициентами теплового расширения, их соединение выполнено неразъемным, а соединение переходного шпангоута со стыковым шпангоутом выполнено при помощи штифтов, установленных в отверстия, выполненные в стыковом шпангоуте по прессовой посадке, и в отверстия, выполненные в переходном шпангоуте с обеспечением зазоров для перемещения штифтов в направлении осей и в радиальных направлениях, при этом отверстия в переходном шпангоуте для штифтов, расположенных справа и слева от продольной плоскости симметрии узла, выполнены овального поперечного сечения, с расположением максимальной длины поперечного сечения в плоскости, перпендикулярной к продольной плоскости симметрии узла. Один из штифтов, устанавливаемый в продольной плоскости симметрии узла, выполнен в виде ступенчатого штифта, имеющего привалочную поверхность, обеспечивающую возможность прижатия переходного шпангоута к стыковому шпангоуту при установке ступенчатого штифта.The utility model relates to the field of aviation and rocket technology, mainly to one-piece joints of units, parts of aircraft and can be used for joining the fairing with a metal frame, joining compartments and any units made of materials with different coefficients of thermal expansion. The proposed solution makes it possible to definitely fix the connected structural elements relative to each other, regardless of their operating temperature. A certain joint of frames made of materials with different coefficients of thermal expansion, including a shell, a butt frame with attachment elements to the abutting part, a transition frame located under the shell and a butt frame and connected to them, while the cross-section of the assembly elements is made non-circular, having a longitudinal the plane of symmetry, the transition frame with the shell are made of materials with close coefficients of thermal expansion, their connection is made one-piece, and the connection of the transition frame with the butt frame is made using pins installed in the holes made in the butt frame according to the press fit, and in the holes made in the transitional frame with the provision of clearances for the movement of the pins in the direction of the axes and in the radial directions, while the holes in the transitional frame for the pins located to the right and left of the longitudinal plane of symmetry of the assembly are made of an oval transverse with the location of the maximum length of the cross-section in a plane perpendicular to the longitudinal plane of symmetry of the node. One of the pins, installed in the longitudinal plane of symmetry of the assembly, is made in the form of a stepped pin having a mating surface, which makes it possible to press the transitional frame to the butt frame when installing the stepped pin.
Description
Полезная модель относится к области авиационной и ракетной техники, преимущественно к неразъемным соединениям узлов, деталей летательных аппаратов и может быть использована для стыковки обтекателя с металлическим шпангоутом, стыковки отсеков и каких-либо узлов, изготовленных из материалов с различными коэффициентами теплового расширения (далее КТР).The utility model relates to the field of aviation and rocket technology, mainly to one-piece joints of units, parts of aircraft and can be used for joining the fairing with a metal frame, joining compartments and any units made of materials with different coefficients of thermal expansion (hereinafter CTE) ...
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является узел соединения деталей, изготовленных из материалов с различными коэффициентами теплового расширения - патент RU 2702382.The closest technical solution, chosen as a prototype, is a junction of parts made of materials with different coefficients of thermal expansion - patent RU 2702382.
Общими существенными признаками прототипа - узла соединения деталей, изготовленных из материалов с различными КТР, совпадающими с существенными признаками предлагаемого устройства, являются следующие: стык содержит соединяемые детали с различными КТР, включающий оболочку, стыковой шпангоут с элементами крепления к стыкуемой части, переходной шпангоут, расположенный под оболочкой и стыковым шпангоутом и соединенный с ними, при этом поперечное сечение элементов узла выполнено некруглым, имеющим продольную плоскость симметрии, переходной шпангоут с оболочкой выполнены из материалов с близкими коэффициентами теплового расширения, их соединение выполнено неразъемным, а соединение переходного шпангоута со стыковым шпангоутом выполнено при помощи штифтов, установленных в отверстия, выполненные в стыковом шпангоуте по прессовой посадке, и в отверстия, выполненные в переходном шпангоуте с обеспечением зазоров для перемещения штифтов в направлении осей и в радиальных направлениях, при этом отверстия в переходном шпангоуте для штифтов, расположенных справа и слева от продольной плоскости симметрии узла, выполнены овального поперечного сечения, с расположением максимальной длины поперечного сечения в плоскости, перпендикулярной к продольной плоскости симметрии узла.The general essential features of the prototype - the junction of parts made of materials with different CTEs, coinciding with the essential features of the proposed device, are the following: the joint contains parts to be connected with different CTEs, including a shell, a butt frame with fasteners to the abutting part, a transition frame located under the shell and the butt frame and connected to them, while the cross section of the assembly elements is made non-circular, having a longitudinal plane of symmetry, the transition frame with the shell are made of materials with close thermal expansion coefficients, their connection is made one-piece, and the connection of the transition frame with the butt frame is made with the help of pins installed in the holes made in the butt frame according to the press fit, and in the holes made in the transition frame with the provision of clearances for moving the pins in the direction of the axes and in the radial directions, while In the transition frame for the pins located to the right and left of the longitudinal plane of symmetry of the node, they are made of oval cross-section, with the location of the maximum length of the cross-section in the plane perpendicular to the longitudinal plane of symmetry of the node.
Особенностью известного стыка - прототипа является то, что при разном температурном расширении переходного шпангоута и стыкового шпангоута, возникает свобода перемещения переходного шпангоута относительно стыкового шпангоута в направлении осей штифтов, расположенных в продольной плоскости симметрии узла, что может приводить к искажению радиотехнических характеристик оболочки, а также приводить к разрушению узла при вибрационном нагружении.A feature of the known joint - prototype is that with different temperature expansion of the transition frame and the butt frame, there is freedom of movement of the transition frame relative to the butt frame in the direction of the axes of the pins located in the longitudinal plane of symmetry of the node, which can lead to distortion of the radio technical characteristics of the shell, as well as lead to the destruction of the unit under vibration loading.
Предлагаемая полезная модель позволяет надежно зафиксировать соединяемые элементы конструкции относительно друг друга независимо от их рабочей температуры.The proposed utility model allows you to reliably fix the connected structural elements relative to each other, regardless of their operating temperature.
Для достижения названного технического результата в соединении узлов летательного аппарата имеются: оболочка, стыковой шпангоут с элементами крепления к стыкуемой части, переходной шпангоут, расположенный под оболочкой и стыковым шпангоутом и соединенный с ними, при этом поперечное сечение элементов узла выполнено некруглым, имеющим продольную плоскость симметрии, переходной шпангоут с оболочкой выполнены из материалов с близкими коэффициентами теплового расширения, их соединение выполнено неразъемным, а соединение переходного шпангоута со стыковым шпангоутом выполнено при помощи штифтов, установленных в отверстия, выполненные в стыковом шпангоуте по прессовой посадке, и в отверстия, выполненные в переходном шпангоуте с обеспечением зазоров для перемещения штифтов в направлении осей и в радиальных направлениях, при этом отверстия в переходном шпангоуте для штифтов, расположенных справа и слева от продольной плоскости симметрии узла, выполнены овального поперечного сечения, с расположением максимальной длины поперечного сечения в плоскости, перпендикулярной к продольной плоскости симметрии узла, при этом один из штифтов, устанавливаемый в продольной плоскости симметрии узла, выполнен в виде ступенчатого штифта, имеющего привалочную поверхность, обеспечивающую возможность прижатия переходного шпангоута к стыковому шпангоуту при установке ступенчатого штифта.To achieve the named technical result in the connection of the aircraft nodes there are: a shell, a butt frame with attachment elements to the abutting part, a transition frame located under the shell and a butt frame and connected to them, while the cross section of the unit elements is not circular, having a longitudinal plane of symmetry , the transition frame with the shell is made of materials with close coefficients of thermal expansion, their connection is made one-piece, and the connection of the transition frame with the butt frame is made using pins installed in the holes made in the butt frame by press fit, and in the holes made in the transition frame with the provision of clearances for the movement of the pins in the direction of the axes and in the radial directions, while the holes in the transitional frame for the pins located to the right and left of the longitudinal plane of symmetry of the node are made of an oval cross-section, with by the maximum length of the cross-section in the plane perpendicular to the longitudinal plane of symmetry of the unit, while one of the pins, installed in the longitudinal plane of symmetry of the unit, is made in the form of a stepped pin having a mating surface that allows the transition frame to be pressed against the butt frame when installing a stepped pin ...
Отличительным признаком предлагаемого стыка является то, что один из штифтов, устанавливаемый в продольной плоскости симметрии узла, выполнен в виде ступенчатого штифта, имеющего привалочную поверхность, обеспечивающую возможность прижатия переходного шпангоута к стыковому шпангоуту при установке ступенчатого штифта.A distinctive feature of the proposed joint is that one of the pins, installed in the longitudinal plane of symmetry of the assembly, is made in the form of a stepped pin having a mating surface that allows the transition frame to be pressed against the butt frame when installing the stepped pin.
Благодаря наличию данного отличительного признака в совокупности с известными достигается следующее: при разном температурном расширении переходного шпангоута и стыкового шпангоута исключается возможность перемещения переходного шпангоута относительно стыкового шпангоута в направлении оси ступенчатого штифта.Due to the presence of this distinctive feature in combination with the known ones, the following is achieved: with different temperature expansion of the transition frame and the butt frame, the possibility of moving the transition frame relative to the butt frame in the direction of the axis of the stepped pin is excluded.
Данное техническое решение может найти применение в качестве узла стыковки обтекателя с металлическим шпангоутом, отсеков с различными агрегатами или между собой, которые в свою очередь имеют отличающиеся КТР.This technical solution can be used as a node for joining the fairing with a metal frame, compartments with various units or with each other, which, in turn, have different CTEs.
Полезная модель поясняется фиг. 1 - 4.The utility model is illustrated in FIG. fourteen.
На фиг. 1 представлено соединение узлов летательного аппарата в изометрии. Изображенное соединение состоит из стыкового шпангоута 1, переходного шпангоута 2, оболочки 3.FIG. 1 shows the connection of aircraft nodes in isometric view. The shown connection consists of a
На фиг. 2 - вид сзади, представлена форма соединения узлов летательного аппарата с проведенной осью в плоскости симметрии узла.FIG. 2 is a rear view, the form of connection of aircraft units with a drawn axis in the plane of symmetry of the unit is shown.
На фиг. 3 - сечение А-А (фиг. 2), представлено продольное сечение соединения узлов летательного аппарата. Изображенное соединение состоит из стыкового шпангоута 1, переходного шпангоута 2, оболочки 3, уплотнения 4, зазора между оболочкой и стыковым шпангоутом 5, ступенчатого штифта 6.FIG. 3 - section A-A (Fig. 2), shows a longitudinal section of the connection of the units of the aircraft. The depicted connection consists of a
На фиг. 4 - сечение Б-Б (фиг. 3), представлено поперечное сечение соединения узлов летательного аппарата при помощи штифтов 6-8, запрессованных в стыковой шпангоут 1. Штифты 6 и 8 находятся в плоскости симметрии узла и устанавливаются в переходной шпангоут 2, в отверстия с диаметром d, с минимальным радиальным зазором, с обеспечением свободы перемещения штифта 8 вдоль оси. Штифты 7 устанавливаются в переходной шпангоут в овальные отверстия, минимальная ширина которых равна диаметру d отверстий для штифтов 6 и 8, а максимальная длина D выбирается для максимального увеличения конструкции в местах установки штифтов. Для оптимизации изготовления переходного шпангоута 2 допускается принять длину всех овальных отверстий одинаковой, и равной длине отверстия, в области которого будут реализовываться наибольшие перемещения конструкции.FIG. 4 - section B-B (Fig. 3), shows a cross-section of the connection of the aircraft units using pins 6-8, pressed into the
Полезная модель, изображенная на фиг. 1 - 4 работает следующим образом.The utility model shown in FIG. 1 - 4 works as follows.
Стыковой шпангоут 1 (фиг. 1, фиг. 3) соединяется с переходным шпангоутом 2 (фиг. 1, фиг. 3) посредством штифтов 6-8 (фиг. 3, фиг. 4), запрессованных в стыковой шпангоут 1 (фиг. 1, фиг. 3). Переходной шпангоут 2 (фиг. 1, фиг. 3) и оболочка 3 (фиг. 1, фиг. 3) имеют одинаковый или близкий КТР и скрепляются любым доступным способом, обеспечивающим необходимую прочность и жесткость исходя из условий эксплуатации. Ступенчатый штифт 6 (фиг. 3, фиг. 4), имеющий привалочную поверхность, исключает возможность перемещения переходного шпангоута 2 (фиг. 1, фиг. 3) относительно стыкового шпангоута 1 (фиг. 1, фиг. 3) в направлении оси ступенчатого штифта 6 (фиг. 3, фиг. 4) при разных температурных расширениях переходного шпангоута 2 (фиг. 1, фиг. 3) и стыкового шпангоута 1 (фиг. 1, фиг. 3). Количество штифтов 7 (фиг. 4) является расчетным и выбирается исходя из необходимых прочностных характеристик стыка. Овальные отверстия в переходном шпангоуте обеспечивают свободу перемещения штифтов 7 (фиг. 4) при увеличении периметра стыкового шпангоута 1 (фиг. 1, фиг. 3). Уплотнение 4 (фиг. 3) обеспечивает герметичность стыка по контуру.The butt frame 1 (Fig. 1, Fig. 3) is connected to the transition frame 2 (Fig. 1, Fig. 3) by means of pins 6-8 (Fig. 3, Fig. 4), pressed into the butt frame 1 (Fig. 1 , fig. 3). The transition frame 2 (Fig. 1, Fig. 3) and the shell 3 (Fig. 1, Fig. 3) have the same or close CTE and are fastened by any available method that provides the necessary strength and rigidity based on the operating conditions. A stepped pin 6 (Fig. 3, Fig. 4), having a mating surface, excludes the possibility of movement of the transitional frame 2 (Fig. 1, Fig. 3) relative to the butt frame 1 (Fig. 1, Fig. 3) in the direction of the axis of the stepped pin 6 (Fig. 3, Fig. 4) at different temperature expansions of the transitional frame 2 (Fig. 1, Fig. 3) and butt frame 1 (Fig. 1, Fig. 3). The number of pins 7 (Fig. 4) is calculated and is selected based on the required strength characteristics of the joint. Oval holes in the transition frame provide freedom of movement of the pins 7 (Fig. 4) with an increase in the perimeter of the butt frame 1 (Fig. 1, Fig. 3). Seal 4 (Fig. 3) ensures the tightness of the joint along the contour.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020131162U RU204845U1 (en) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | Defined joint of frames made of materials with different coefficients of thermal expansion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020131162U RU204845U1 (en) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | Defined joint of frames made of materials with different coefficients of thermal expansion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU204845U1 true RU204845U1 (en) | 2021-06-15 |
Family
ID=76414861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020131162U RU204845U1 (en) | 2020-09-21 | 2020-09-21 | Defined joint of frames made of materials with different coefficients of thermal expansion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU204845U1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2231875C2 (en) * | 2002-04-09 | 2004-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Permanent connective joint |
RU2459325C1 (en) * | 2010-12-08 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ОАО "ОНПП "Технология") | Missile nose fairing |
RU2536339C1 (en) * | 2013-07-12 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Antenna dome |
US9227718B2 (en) * | 2013-06-07 | 2016-01-05 | The Boeing Company | Lower joints between outboard wing boxes and center wing sections of aircraft wing assemblies |
RU189063U1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-05-07 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | The node connecting parts made from materials with different coefficients of thermal expansion |
US10427776B2 (en) * | 2016-07-27 | 2019-10-01 | The Boeing Company | Sliding joint kits, systems containing the same, and related methods |
-
2020
- 2020-09-21 RU RU2020131162U patent/RU204845U1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2231875C2 (en) * | 2002-04-09 | 2004-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Permanent connective joint |
RU2459325C1 (en) * | 2010-12-08 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" (ОАО "ОНПП "Технология") | Missile nose fairing |
US9227718B2 (en) * | 2013-06-07 | 2016-01-05 | The Boeing Company | Lower joints between outboard wing boxes and center wing sections of aircraft wing assemblies |
RU2536339C1 (en) * | 2013-07-12 | 2014-12-20 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Antenna dome |
US10427776B2 (en) * | 2016-07-27 | 2019-10-01 | The Boeing Company | Sliding joint kits, systems containing the same, and related methods |
RU189063U1 (en) * | 2018-12-21 | 2019-05-07 | Акционерное Общество "Государственное Машиностроительное Конструкторское Бюро "Радуга" Имени А.Я. Березняка" | The node connecting parts made from materials with different coefficients of thermal expansion |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4831276B2 (en) | Snubber last mount | |
US4257734A (en) | Guide vanes for gas turbine engines | |
US7094024B2 (en) | Performance and durability improvement in compressor structure design | |
JPH0681674A (en) | Turbine flow-path assembly, through which combustion gas is passed | |
JP2005330958A (en) | Fastener assembly and method for attaching non-metal member to metal member | |
US20200011348A1 (en) | Method for tight control of bolt holes in fan assembly | |
JP2002173094A (en) | Link part for aircraft engine fixing system | |
RU2004122402A (en) | SUSTAINED BY HIGH HEAT LOADS DURING OPERATION DESIGN ELEMENT METHOD FOR ITS MANUFACTURE | |
US8747066B2 (en) | Gas turbine housing component | |
RU204845U1 (en) | Defined joint of frames made of materials with different coefficients of thermal expansion | |
US20060113450A1 (en) | Self-locating feature for a pi-joint assembly | |
RU2011115027A (en) | The TAIL OF A PLANE CONTAINING A DESIGN FOR SUPPORTING ENGINES THAT PASSES THROUGH THE FUSELAGE AND IS CONNECTED WITH IT AT LEAST ONE CONNECTING TIGHT | |
JPH0425408B2 (en) | ||
RU2751099C1 (en) | Specific connection point for parts made of materials with different thermal expansion coefficients | |
RU2702382C1 (en) | Unit for connection of parts made from materials with different coefficients of thermal expansion | |
JP5462174B2 (en) | Aircraft fuselage structures manufactured from composite materials and aircraft equipped with such fuselage structures | |
RU2751100C1 (en) | Method for specific connection of parts made of materials with different coefficients of thermal expansion | |
CN115762815A (en) | First wall structure used in tokamak vacuum chamber | |
AU723644B2 (en) | Turbojet thrust reverser having doors with panelled external structure | |
RU189063U1 (en) | The node connecting parts made from materials with different coefficients of thermal expansion | |
US4302932A (en) | Annular combustor of gas turbine engine | |
RU2692708C1 (en) | Method of connecting parts made from materials with different coefficients of thermal expansion | |
JP2003266184A (en) | Hollow built-up structure and moving blade of aircraft | |
CN112313148A (en) | Improved refractory device designed to be placed between one end of a mounting strut of an aircraft turbine and the fairing of said turbine delimiting a fluid compartment | |
EP0921973B1 (en) | Vehicle frame and method of assembling it |