Bendrieji radarų gaminių lakštinio metalo dalių išskleidimo ir matmenų skaičiavimo metodai

Pirmasis lakštinio metalo apdirbimo ir gamybos etapas - apskaičiuoti išskleistus matmenis ir sukurti išskleistas formas. Straipsnyje daugiausia dėmesio skiriama įprastoms lakštinio metalo detalėms suvirintose vamzdžių jungtyse ir aptariamas išskleistų matmenų apskaičiavimas bei išskleistų grafinių brėžinių braižymo metodas su pavyzdžiais. Įvaldžius pagrindinių detalių išskleistų diagramų skaičiavimą ir braižymą, galima padidinti lakštinio metalo technologinio proceso projektavimo efektyvumą, sutaupyti medžiagų ir sumažinti išlaidas.
Iš lakštinio metalo pagamintos dalys ir jų deriniai paprastai vadinami lakštinio metalo dalimis. Dėl didelio stiprumo, standumo, nedidelės kainos ir lengvo formavimo jie užima didelę dalį karinių ir civilinių konstrukcinių dalių gamyboje. Pavyzdžiui, reflektorinė antena, galinis rėmas, maitinimo įtaisas, važiuoklė, spinta, skeletas, skysčiu aušinamas vamzdynas, oro kanalas ir suvirintų vamzdžių jungiamųjų detalių kabinos konstrukciniai komponentai dažniausiai yra lakštinio metalo dalys.
Gaminant lakštinio metalo detalių išskleistų matmenų apskaičiavimas yra pagrindinis žingsnis kuriant formavimo procesus. Dėl skirtingų lakštinio metalo gamybos detalių formų ir jų derinių kai kurių išlankstomųjų matmenų matmenis galima apskaičiuoti tiesiogiai, o kitų - ne arba juos apskaičiuoti nepatogu. Paprastai naudojami grafiniai metodai, kuriais analizuojamos detalių, kurias reikia išskleisti, formos charakteristikos ir jos padalijamos į kelias pagrindines sudedamąsias dalis; Kiekvienas pagrindinis paviršius padalijamas į sudedamosios dalies išskleidžiamų paviršių formų rinkinį; Tada, remiantis pagrindinių sudedamųjų dalių vaizdu, galima apskaičiuoti visų šio paviršiaus formų rinkinio gretimų kraštinių atkarpų tikruosius ilgius taikant projekcinę transformaciją. Kiekvieną paviršiaus formą galima nubraižyti ir paviršiaus formų rinkinį nuosekliai nubraižyti plokštumoje. Toliau pateiktuose pavyzdžiuose pristatomas skaičiavimas įprastinių lakštinio metalo detalių nesulankstyti matmenys ir nesulankstytų brėžinių braižymo metodai suvirintose vamzdžių jungiamosiose detalėse.

1. Stačiu kampu lenkiamų dalių medžiagos ilgio apskaičiavimas

Yra daug lenkimo dalių tipų, o pagrindinis procesas yra lenkimas. Lenkiamo ruošinio ilgis nustatomas remiantis principu, kad neutralaus sluoksnio ilgis prieš lenkimą ir po jo nesikeičia. Kai lakštinis metalas lenkiamas, išorinis tangentinės ruošinio dalies sluoksnis tempiamas, o vidinis sluoksnis suspaudžiamas. Pereinant iš tempimo į gniuždymą galiniame paviršiuje turi būti metalo sluoksnis su nuliniu įtempimu ir deformacija, kuris vadinamas neutraliuoju sluoksniu. Todėl lenkiamosios detalės ruošinio ilgiui apskaičiuoti svarbiausia yra nustatyti neutralaus sluoksnio padėtį. Neutralaus sluoksnio padėtis nustatoma remiantis sąlyga, kad lenkiamosios ruošinio dalies tūris prieš ir po deformacijos yra vienodas.
1 paveiksle pavaizduota tipinė stačiu kampu lenkiama sudedamoji dalis, kurios išskleistas ilgis yra l=l1+l2-X, kur X yra pataisos koeficientas. Paveikslėlyje t yra medžiagos storis, o r - lenkimo kampas. Įvairiuose inžinerijos vadovuose 90° lenkimo koeficiento lentelę galima tiesiogiai patikrinti ir gauti X. Korekcijos koeficientas taip pat apskaičiuojamas remiantis principu, kad lenkiamo ruošinio tūris prieš ir po deformacijos yra vienodas. Konkrečius skaičiavimus žr.

Pav.1 Stačiu kampu lenkiamų dalių principinė schema

2. Nevienodo skersmens 90° susikertančių vamzdžių trišakių išskleidimas

Skysčio aušinimo vamzdynuose ir oro kanaluose susikerta įvairaus skersmens apvalūs vamzdžiai ir sudaro vamzdžių tinklą. Tokių dalių išskleistą dydį nėra patogu apskaičiuoti tiesiogiai pagal skaičiavimo formulę, tačiau faktinę formą ir dydį galima nustatyti braižymo metodais.
Priėmimas nevienodo skersmens 90° susikertantys vamzdžių trišakiai kaip pavyzdį, nubrėžti susikirtimo liniją yra pagrindas braižyti išskleistą diagramą. Pirmiausia aptarkite susikirtimo linijos braižymo metodą, o tada naudokite braižymo metodą brėždami išskleistą diagramą.

2.1 Nevienodo skersmens 90° vamzdžių trišakių susikirtimo linijų braižymo metodas

Pagal taškų arba linijų ant vertikalaus vamzdžio paviršiaus projekciją į viršutinį vaizdą ir taškų arba linijų ant horizontalaus vamzdžio paviršiaus projekciją į kairįjį vaizdą, kaip parodyta 2 paveiksle, apskaičiuokite susikertančią liniją.

2 pav. nevienodo skersmens 90° kampu susikertančių vamzdžių trišakių susikirtimo linija

• (1) Viršutiniame vertikalaus vamzdžio perimetro vaizde paimkite skiriamąjį tašką (8 vienodi taškai).
• (2) Apskaičiuokite kairįjį vaizdą 2″ ir 2″, remdamiesi vienodo pločio santykiu.
• (3) Apskaičiuokite pagrindinius vaizdus 2′ ir 2′ pagal 2 ir 2′.
• (4) Lygių kreivių sujungimas per įvairius taškus vadinamas dviejų vamzdžių susikirtimo linija.

Padalykite taškus į lygias dalis iš viršutinio vaizdo ir pagal jų plotį bei kairįjį vaizdą susikirskite viršutiniame ir kairiajame vaizduose esančių taškų pratęsimo linijas, kad suformuotumėte susikertančius taškus pagrindiniame vaizde. Sklandžiai sujunkite šiuos taškus, kad suformuotumėte susikertančias linijas.

2.2 Supaprastintas nevienodo skersmens 90° vamzdžių trišakių susikirtimo linijų braižymo metodas

Vertikalioji ir horizontalioji vamzdžių dalys yra padalytos po lygiai. Pasukite vertikaliąją vamzdžio dalį 90° pagal laikrodžio rodyklę ir apskritimo centras sutaps su horizontaliosios vamzdžio dalies centru, kuris taip pat atspindi projekcijos santykį. Todėl, siekiant padidinti efektyvumą, viršutinio vaizdo atsisakoma, kaip parodyta 3 paveiksle.

Pav.3 Supaprastintas nevienodo skersmens 90° vamzdžių trišakių susikirtimo linijų braižymo metodas

2.3 90° kampu susikertančių nevienodo skersmens vamzdžių trišakių išskleidimo schema

Konkretūs brėžinio braižymo etapai, taikomi nelygaus skersmens 90° kampu susikertančių vamzdžių trišakių išskleistai schemai, yra tokie.

• (1) Nubraižykite pagrindinį vaizdą. Nubraižykite horizontalią vamzdžio atkarpą ir nubraižykite vertikalią vamzdžio atkarpą, remdamiesi horizontalios vamzdžio atkarpos centro vidiniu skersmeniu.
• (2) Nubrėžkite susikertančias linijas. Padalykite koncentrinę vertikalią vamzdžio dalį į 3 lygias dalis 1/4 perimetro, o skiriamieji taškai yra 1, 2, 3 ir 4. Nuo padalijimo taško nubrėžkite vertikalią liniją į viršų, kuri susikerta su horizontalios vamzdžio dalies perimetru. Nuo kiekvieno skiriamojo taško nubrėžkite horizontalią liniją į kairę ir ją sukryžiuokite su vertikalios vamzdžio dalies 1/2 perimetro. Iš šešių skiriamųjų taškų nubrėžkite tiesią liniją žemyn ir sujunkite juos į kreivę, sudarydami susikirtimo liniją.
• (3) Išskleiskite vertikalųjį vamzdį. Išskleiskite vertikalųjį vamzdį į 12 vienodų perimetro dalių. Sklandi kreivė sudaroma brėžiant vertikalią liniją nuo padalijimo taško žemyn ir sujungiant ją su atitinkamu horizontalios linijos, brėžiamos į dešinę nuo kiekvieno susikirtimo taško, susikirtimo tašku, taip gaunama vertikaliojo vamzdžio plėtimosi diagrama, kaip parodyta 4 paveiksle (a).
  (4) Išplėskite horizontalų vamzdį, o 1′ -4′ lanko ilgis horizontalios vamzdžio dalies perimetre yra lygus pusei pagrindinės elipsės ašies, kaip parodyta 4 paveikslo b punkte.

3. Vienodo skersmens 90° alkūnės išskleidimas

Apskritos vamzdžių dalys dažniausiai naudojamos vėdinimo vamzdynuose, o apskritų vamzdžių išlankstymas yra gana paprastas. Išskleidimo apskritimas paprastai nustatomas skaičiavimo metodu, t. y. S=π.d, kur d yra centrinis skersmuo. Dėl erdvinės padėties apskritas vamzdžių dalis neišvengiamai reikia lenkti. Atsižvelgiant į bendrą dviejų vienodo skersmens 90° alkūnės ir keturių vienodo skersmens 90° alkūnių pavyzdys.

3.1 Dvi vienodo skersmens 90° alkūnės

Dvi vienodo skersmens 90° alkūnės, kaip parodyta 5 paveiksle. Slenkstinė alkūnė yra elipsė, o jos išskleista kreivė yra sinusoidė. Konkreti diagrama yra tokia.
(1) Nubraižykite pagrindinį vaizdą ir apskritą vamzdžio pjūvį, padalykite pusę pjūvio perimetro į 6 lygias dalis, o taškus padalykite į 1, 2, 3,..., 7. Nubrėžkite vertikalią liniją nuo padalijimo taško į viršų ir susikirskite su susikertančia linija, kad gautumėte 1′ -7′ susikirtimo tašką. Nuo susikirtimo taško nubrėžkite horizontalią liniją į dešinę.

4 pav. nelygaus skersmens 90° kampu susikertančių vamzdžių trišakių išlankstymo schema
(2) Nubraižykite išskleistą diagramą. Sulygiuokite su linija AB, paimkite atkarpos ilgį, lygų išskleisto apskrito vamzdžio ilgiui, ir padalykite ją į 12 lygių dalių. Nubrėžkite vertikalią liniją nuo padalijimo taško į viršų, susikirskite su ankstesniame žingsnyje dešinėje nubrėžta horizontalia linija ir sujungkite atitinkamus susikirtimo taškus, kad susidarytų lygi kreivė, taip sudarydami išskleistą diagramą.

5 pav.5 Dviejų vienodo skersmens 90° alkūnių išskleidimo schema

3.2 Keturių sekcijų vienodo skersmens 90° alkūnė

Keturių sekcijų vienodo skersmens 90° alkūnė pavaizduota 6 paveiksle, kur abi galinės sekcijos yra vienodos, o kampas tarp susikertančių linijų plokštumos ir ašiai statmenos plokštumos yra 15°. Galinė sekcija yra pusė kiekvienos vidurinės sekcijos, o vidurinės sekcijos yra vienodos. Kampas tarp susikertančių linijų plokštumos yra 30°. Darome prielaidą, kad matmenys yra apskrito vamzdžio išorinis skersmuo D, plokštės storis t ir alkūnės vidurio spindulys R.
(1) Nustatykite pagalbinio apskritimo spindulį. Paimkite vidinį ir išorinį apskrito vamzdžio spindulius abiejose ašies pusėse detalės brėžinyje, kad gautumėte vidinį ir išorinį kontaktinio pagalbinio apskritimo spindulius r, r '.
(2) Išplėskite dažymo skyrių. Viduriniosios sekcijos išplėtimo diagrama gaunama sujungus horizontalią liniją, nubrėžtą 1/4 pagalbinio perimetro padalijus į 2 vienodus taškus, ir vertikalią liniją, nubrėžtą apskritimo vamzdžio perimetrą padalijus į 8 vienodus taškus, atitinkamai viduriniosios sekcijos ašies plotį 2H, ilgį π (D-t), kairiąją stačiakampio viršūnę kaip centrą ir spindulius r ir r '. Horizontaliosios linijos, nubrėžtos dalijant apskritimo perimetrą į 2 vienodus taškus, ir vertikaliosios linijos, nubrėžtos dalijant apskritimo vamzdžio perimetrą į 8 vienodus taškus, susikirtimo taškai sujungiami į dvi simetriškas kreives.

6 pav.6 Keturių vienodo skersmens 90° alkūnių principinė schema
(3) Nubraižykite gnybtų išplėtimo schemą. Nubraižykite stačiakampį, kurio kraštinė ašis H yra plotis, o π (D-t) - ilgis, ir padalykite jį į 8 lygias atkarpas. Nubrėžkite vertikalią liniją aukštyn nuo bisektrinos taško ir sujunkite ją su atitinkamu horizontalios linijos, nubrėžtos nuo 1/4 pagalbinio apskritimo, kurio spindulys r, r 'su centru 3 viršūnėje, bisektrinos taško susikirtimo tašku, kad susidarytų kreivė, kaip parodyta 7 paveiksle (b).

7 pav.7 Keturių vienodo skersmens 90° alkūnių išskleidimo schema

3.3 Įstrižinio sutrumpinto apskrito vamzdžio koeficiento metodas

Jei neatsižvelgiama į medžiagos storį, įstrižai nupjauto apskrito vamzdžio išskleistos diagramos kreivės dalis yra sinusoidė, kurios periodas π D, o amplitudė r. Sinusoidės kreivės lygtis yra tokia:

Šioje formulėje r yra pagalbinio apskritimo spindulys; D yra apskritimo vamzdžio išorinis skersmuo; X yra atstumas nuo bet kurio apskritimo π D plėtimosi linijos taško iki linijos kairiojo galo (koordinačių pradžios); y vertė apskaičiuojama pagal (1) formulę remiantis x verte.
Išskleista galinės dalies schema pateikta 7 paveiksle. Neatsižvelgiant į medžiagos storį, perimetras πD padalytas į 8 lygias dalis, kurių x reikšmės yra 0, 8^πD, 82^πD,..., πD. Atitinkamas y reikšmes į formulę įveskite taip: 0,+0,71r,+r,+0,71r, 0, -0,71r, - r, -0,71r, 0. Taip perimetro plėtimosi koeficientas padalijamas į 8 lygias dalis. Remiantis koeficientu 0,71, galima nubraižyti plėtimosi diagramos kreivės dalį, o likusią dalį galima nubraižyti pagal brėžinio dydį. Šis metodas vadinamas koeficientų metodu.

4. Dalių išsiskleidimas apvaliame danguje ir aikštėje

Dažniausiai naudojama sudedamoji dalis yra dangaus skritulys su apskrita viršutine anga ir kvadratine apatine anga, kaip parodyta 8 paveiksle. Atsižvelgdami į paveikslėlyje pateiktus išorinius matmenis A, D, H ir plokštės storį t, pirmiausia nubraižykite išdėstymo schemą. A yra kvadratinio prievado išorinis matmuo.

(1) Nubraižykite pagrindinį išdėstymo vaizdą, atsižvelkite į plokštės storį ir nubraižykite viršutinį vaizdą. Viršutinį vaizdą padalykite į 3 lygias dalis po 1/4 perimetro, o taškus padalykite į 1, 2, 3 ir 4. Kiekvieną tašką sujunkite su B.

(2) Sukurkite tvirtą ilgalaikę strategiją. Nubraižykite stačiakampį trikampį, kurio kiekvienos linijos projekcinis ilgis yra pagrindas, o jos aukštis H - priešinga kraštinė, o trikampio hipotenzės yra realieji ilgiai l1′ ir l₂'.

8 pav., Tiantiandi apskritos dalys
Pagal dalies brėžinį sudarykite išskleistą schemą, kaip parodyta 9 paveiksle. Tiesės atkarpos BC ilgis lygus a. Nubraižykite lankus, kurių centrai yra B ir C, o spindulys - l1 'ir kurie susikerta taške 1. Nubraižykite lanką, kurio centras yra B, o spindulys - l2 'ir, kurio centras yra 1, nubraižykite 2 ir 3 susikirtimo taškus išdėstymo schemoje, kurių lanko ilgis 1-2 yra spindulys. Nubrėžkite lanką, kurio centras yra 3, o spindulys - tokio pat ilgio, ir 4 taške nubraižykite lanką, kuris kertasi su lanku, kurio spindulys yra L1'. Nubrėžkite lanką, kurio centras - 4, o spindulys - l0, susikertantį su lanku, kurio centras - B, o spindulys - 2a, ties tašku O. Tuo pačiu metodu po vieną apskaičiuokite kairėje pusėje esančius taškus ir sujungę juos į tiesę bei kreivę gaukite pusiau išplėstinį grafiką.

9 pav.9 Danguje ir žemėje išskleistų apskritimo dalių schema

5. Išvada

Pirmasis lakštinio metalo detalių konstravimo procesas yra maketavimas, kurio metu braižomos maketavimo schemos, ruošinių išskleidimo schemos ir nustatomos apdirbimo pašalpos. Pridedant apdirbimo leidimus, be medžiagos savybių, būtina atsižvelgti į formavimo procesą. Pagrindinis lakštinio metalo proceso projektavimo darbas yra braižyti išskleistus brėžinius, įsisavinti pagrindinių detalių išskleistų brėžinių skaičiavimo ir braižymo metodus, kurie gali padidinti lakštinio metalo proceso projektavimo efektyvumą, sutaupyti medžiagų ir sumažinti išlaidas.
Autorius: Song Weimin