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摘要:本文对飞机铆接修理中需要解决因素,包括铆钉的选择、铆钉数目的确定和铆钉排列方式等作了简单介绍,并举例说明相关因素如何使用。
关键词:铆接修理;铆钉排布;铆钉选择
目前,飞机结构材料仍然以铝合金为主,而铝合金结构的连接方式,仍以铆接为主。因此,为与制造工艺保持一致,飞机结构修理的主要连接形式为铆接。然而,在铆接修理过程中铆钉的选择、铆钉数量的确定和铆钉的排列方式对修理结果有着重要影响。
1.铆钉的选择
在选择铆钉时应对以下几点内容进行考虑:
(1)假设在铆接前对铆钉热处理没有要求,材料应选择AD(2117T)而不是D(2017T)或是DD(2024T)。
(2)连接镁合金构件时,应当使用材料为B(5056T)的铆钉。
(3)当铆钉安装位置为气动敏感区域时,应使用埋头铆钉。
(4)通用头型的铆钉可以替换其他任何位置的凸头型铆钉。
(5)铆钉的直径和材料选择时应当时铆钉的剪切强度略小于连接板材的承压强度。
(6)铆钉直径大约是连接板材厚度的3倍。2.铆钉数量的确定
通过查询咨询通告43.13 1B里的表格,我们可以确定铆钉的数量。表1适用于2014 T6、2024 T3、2024 T36、7075 T6、clad2014 T6、2024 T3、2024 T36和7075 T6型号的薄板材料,2024T4、7075 T6型号的板、条、杆、管和型材,2014 T6型号的型材(铆钉的材料不同对应不同的表格)。表1的第一大列為板材的厚度,单位为英寸。表1的第二大列为每英寸损伤单侧需要安装AD材料的铆钉数量(该铆钉数量为满足强度需要所必须的铆钉数量)。表格的第三大列为紧固件是AN 3螺栓时使用的螺栓数量。例如,板材厚度为0.051英寸、铆钉直径为5/32英寸时,每英寸损伤需要使用6.4颗AD铆钉。
3.铆钉的排列方式
(1)边距
边距是铆钉中心到板材边缘的距离,凸头铆钉应大于铆钉直径的2倍,埋头铆钉应大于铆钉直径的2.5倍。(见图1铆钉的排列方式。)
(2)铆距
铆距是指同一行上相邻两颗铆钉中心之间的距离,铆距应不小于铆钉直径的3倍,而不大于铆钉直径的10或者12倍。
(3)行距
两相邻行铆钉中心线之间的距离,称为行距。行距一般为铆距的75%。
4.应用举例
在机身后部非增压舱蒙皮(蒙皮材料2024 T3,厚度为O.051英寸)发现2英寸的裂纹,试根据要求合理选择铆钉、确定铆钉数量和合理排布铆钉。
(1)铆钉的选择
飞机机身后部非增压舱处为飞机结构外部非气动敏感区域,铆钉头型可选择普通头型。铆钉直径为板材厚度的3倍,即为O.153英寸,该尺寸与5/32(O.15625)英寸直径的铆钉最为接近。因此,铆钉直径为5/32英寸。
(2)铆钉数量的确定
蒙皮材料为2024 T3时,可查询表1。根据蒙皮厚度O.051英寸和铆钉直径5/32英寸,交叉索引得出每英寸损伤单侧需要安装铆钉的数量为6.4颗。而本例损伤为2英寸。因此,单侧需要安装的铆钉总数为2×6.4:12.8,即为13颗。考虑到排列方式为平行式排列,铆钉总数最终确定为14颗。
(3)铆钉的排列方式
取边距2D(0.3125英寸),铆距3.2D(0.5英寸)和行距2.4D(0.375英寸)。最终可将铆钉排列如图2所示。注意:裂纹尖端有2颗铆钉用于防止修理补片翘起,不应当计入强度所需铆钉的范畴。
关键词:铆接修理;铆钉排布;铆钉选择
目前,飞机结构材料仍然以铝合金为主,而铝合金结构的连接方式,仍以铆接为主。因此,为与制造工艺保持一致,飞机结构修理的主要连接形式为铆接。然而,在铆接修理过程中铆钉的选择、铆钉数量的确定和铆钉的排列方式对修理结果有着重要影响。
1.铆钉的选择
在选择铆钉时应对以下几点内容进行考虑:
(1)假设在铆接前对铆钉热处理没有要求,材料应选择AD(2117T)而不是D(2017T)或是DD(2024T)。
(2)连接镁合金构件时,应当使用材料为B(5056T)的铆钉。
(3)当铆钉安装位置为气动敏感区域时,应使用埋头铆钉。
(4)通用头型的铆钉可以替换其他任何位置的凸头型铆钉。
(5)铆钉的直径和材料选择时应当时铆钉的剪切强度略小于连接板材的承压强度。
(6)铆钉直径大约是连接板材厚度的3倍。2.铆钉数量的确定
通过查询咨询通告43.13 1B里的表格,我们可以确定铆钉的数量。表1适用于2014 T6、2024 T3、2024 T36、7075 T6、clad2014 T6、2024 T3、2024 T36和7075 T6型号的薄板材料,2024T4、7075 T6型号的板、条、杆、管和型材,2014 T6型号的型材(铆钉的材料不同对应不同的表格)。表1的第一大列為板材的厚度,单位为英寸。表1的第二大列为每英寸损伤单侧需要安装AD材料的铆钉数量(该铆钉数量为满足强度需要所必须的铆钉数量)。表格的第三大列为紧固件是AN 3螺栓时使用的螺栓数量。例如,板材厚度为0.051英寸、铆钉直径为5/32英寸时,每英寸损伤需要使用6.4颗AD铆钉。
3.铆钉的排列方式
(1)边距
边距是铆钉中心到板材边缘的距离,凸头铆钉应大于铆钉直径的2倍,埋头铆钉应大于铆钉直径的2.5倍。(见图1铆钉的排列方式。)
(2)铆距
铆距是指同一行上相邻两颗铆钉中心之间的距离,铆距应不小于铆钉直径的3倍,而不大于铆钉直径的10或者12倍。
(3)行距
两相邻行铆钉中心线之间的距离,称为行距。行距一般为铆距的75%。
4.应用举例
在机身后部非增压舱蒙皮(蒙皮材料2024 T3,厚度为O.051英寸)发现2英寸的裂纹,试根据要求合理选择铆钉、确定铆钉数量和合理排布铆钉。
(1)铆钉的选择
飞机机身后部非增压舱处为飞机结构外部非气动敏感区域,铆钉头型可选择普通头型。铆钉直径为板材厚度的3倍,即为O.153英寸,该尺寸与5/32(O.15625)英寸直径的铆钉最为接近。因此,铆钉直径为5/32英寸。
(2)铆钉数量的确定
蒙皮材料为2024 T3时,可查询表1。根据蒙皮厚度O.051英寸和铆钉直径5/32英寸,交叉索引得出每英寸损伤单侧需要安装铆钉的数量为6.4颗。而本例损伤为2英寸。因此,单侧需要安装的铆钉总数为2×6.4:12.8,即为13颗。考虑到排列方式为平行式排列,铆钉总数最终确定为14颗。
(3)铆钉的排列方式
取边距2D(0.3125英寸),铆距3.2D(0.5英寸)和行距2.4D(0.375英寸)。最终可将铆钉排列如图2所示。注意:裂纹尖端有2颗铆钉用于防止修理补片翘起,不应当计入强度所需铆钉的范畴。