СПОСОБ СБОРКИ ДИРИЖАБЛЕЙ ЖЕСТКОГО ТИПА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК B64F5/10 B25B27/14 B64B1/06 

Изобретение относится к области воздухоплавания, в частности к способам и устройствам сборки дирижаблей жесткого типа.

Известен способ сборки дирижаблей жесткого типа (типа Цеппелина), заключающийся в сборке отсеков, соединении отсеков между собой, монтаже наружной оболочки (Вахминцев А.М. Постройка воздушных судов. - М., 1935 г., стр. 187-212).

Известно устройство для осуществления сборки дирижаблей жесткого типа, содержащее троссово-блочный механизм, монтажные площадки, люльки и лестницы (Вахминцев А.М. Постройка воздушных судов. - М., 1935 г., стр. 187-212).

Основными недостатками известного устройства для осуществления сборки дирижаблей жесткого типа и способа его работы являются:

- использование большого количества вспомогательного оборудования стапелей, подмостей, монтажных площадок и лестниц;

- сборка корпуса, внешней оболочки и др. работ осуществляются по месту, т.е. работы проводятся на высоте и в неудобном для выполнения сборочных работ положении.

Указанные недостатки увеличивают трудоемкость сборки дирижаблей больших размеров.

Технический результат, который обеспечивается изобретением, заключается в упрощении сборки, в повышении производительности труда при сборке дирижабля.

Указанный технический результат(ы) достигается, тем, что в известном способе, заключающемся в сборке отсеков корпуса, каркаса корпуса дирижабля из отсеков, установке продольных секций внешней оболочки, носовой, хвостовой и центральные отсеки дирижаблей устанавливают на передвигаемые по рельсовым направляющим технологические опорные концевые и промежуточные фермы с закрепленными на них силовыми узлами крепления и вращения отсеков, соединяют отсеки между собой с помощью стрингерных ферм и диагональных расчалок, убирают промежуточные опорные фермы и оставляют корпус дирижабля установленным только на концевых опорных фермах, закрепляют секции внешней оболочки на корпусе дирижабля, причем сборку корпуса ведут в нижней его части, а установку секций внешней оболочки осуществляют в горизонтальной плоскости, проходящей через ось корпуса, с люльки фермы передвижной платформы, в процессе сборки вращают корпус и перемещают платформу и ферму с люлькой по касательной к меридиональному обводу корпуса дирижабля.

В части устройства технический результат достигается тем, что известное устройство снабжено установленными на рельсовые направляющие технологическими опорными концевыми и промежуточными фермами, с закрепленными на них силовыми узлами крепления и вращения отсеков, перемещаемой вдоль корпуса платформой, и установленной на ней перемещаемой поперек корпуса фермой с поворотной люлькой.

Сущность реализованного в устройстве способа сборки дирижаблей жесткого типа заключается в уменьшении трудоемкости сборки дирижаблей больших размеров за счет использования при сборке двух передвижных концевых и нескольких промежуточных технологических опорных ферм, передвижной платформы с люлькой и лебедки, позволяющих осуществлять сборку корпуса дирижабля в нижней его части за счет вращения корпуса дирижабля вокруг своей оси, и установку секций внешний оболочки с люльки, перемещаемой по касательной к обводу корпуса дирижабля в горизонтальной плоскости, проходящей через ось корпуса дирижабля.

На фиг. 1 изображены этапы общей сборки корпуса дирижабля, на фиг. 2 показана конструктивная схема технологической концевой опорной фермы, на фиг. 3 приведена конструктивная схема технологической промежуточной опорной фермы, на фиг. 4 схематично представлен стыковочный силовой узел с отверстием для центровки, на фиг. 5 приведена конструкция рельсовых направляющих и роликов, на фиг. 6 показана последовательность соединений секций стрингерами и диагональными расчалками, на фиг. 7 приведена конструктивная схема передвижной платформы для установки секций внешней оболочки (вид спереди), на фиг. 8. представлена конструктивная схема передвижной платформы для установки секций внешней оболочки (вид сверху), на фиг. 9 изображено сечение крепления оболочки к каркасу корпуса, на фиг. 10 приведена последовательность установки продольных секций внешней оболочки.

На фигурах изображены: носовой отсек 1, хвостовой отсек 2, центральные отсеки 3 и 4, концевые опорные фермы 5 и 6, промежуточная опорная ферма 7, шпангоутные балки 8, рельсовые направляющие 9, секция внешней оболочки 10, лебедки 11, передвижная платформы 12, передвижная ферма 13 с люлькой 32, прижимная планка 14, стрингерная ферма (стрингер) 15, диагональные расчалки 16, основание пространственной ферменной конструкции 17, механизм изменения высоты корпуса дирижабля 18, стыковочный силовой узел 19, роликовые опоры 20 и 21, пространственная ферменная конструкция 22, однотипные секции пространственной фермы 23, регулирующий механизм 24, стыковочный конус 25, подшипник 26, специальный болт 27, фиксирующая втулка 28, силовое кольцо шпангоута 29, радиальные расчалки 30, рельсовые направляющие 31, вертикальный узел вращения 33.

Объектом для сборки является корпус дирижабля жесткого типа (типа Цеппелина), состоящий из жесткого каркаса и мягкой оболочки. Каркас состоит из шпангоутных балок 8, стрингерных ферм 15, диагональных 16 и радиальных 30 расчалок, силовых колец шпангоутов 29, а также соединительных узлов шпангоутных балок, стрингерных ферм, диагональных и радиальных расчалок. Соединительные узлы с шпангоутными балками, радиальными расчалками и силовым кольцом образуют многогранный шпангоут. Шпангоуты условно разделяют корпус дирижабля на отсеки. Мягкая оболочка состоит из нескольких секций 10, закрепленных на внешних элементах стрингерных ферм 15 при помощи прижимных планок 14.

Устройство для осуществления сборки дирижаблей жесткого типа работает следующим образом. При помощи блоков и лебедок или любого другого подъемного устройства устанавливают на концевую технологическую опорную ферму 5 и промежуточную опорную ферму 7 носовой отсек 1. Аналогичным образом устанавливают соответствующий центральный отсек 3 на две технологические промежуточные опорные фермы 7. Выставляют отсеки относительно друг друга на длину промежуточного отсека, фиксируют их при помощи лебедок 11, соединяют секции стрингерами и диагональными расчалками в определенной последовательности. При этом сборка ведется в нижней части отсеков (на малой высоте). Последовательно соединяют каждый стрингер и соответствующие расчалки, при этом вращают отсеки при помощи лебедок, как показано на фиг. 6 (цифрами указана последовательность сборки стрингеров). Например, одна лебедка удерживает в нужном положении одну секцию, а другая удерживает другую секцию. После соединения секций между собой одну лебедку отцепляют и перемещают на новое место для удержания следующей секции. При закреплении на корпусе секций оболочки лебедка устанавливается на противоположной стороне корпуса относительно люльки.

Соединение отсеков стрингерами и расчалками может вестись и в обратном направлении. Оказавшиеся внутри каркаса корпуса опорные фермы 7 отстыковывают, разбирают и переставляют на место установки следующего отсека. На вновь установленные опорные фермы закрепляют следующий центральный отсек 4 и соединяют его аналогичным образом. Все операции по сборке повторяются до полной сборки каркаса корпуса. В итоге, корпус дирижабля оказывается закрепленным на двух концевых опорных фермах 5 и 6 таким образом, что он может вращаться вокруг своей оси. Конструкция узла вращения аналогична изображенному на фиг. 4.

На каркас корпуса закрепляют секции внешней оболочки 10 при помощи передвижной платформы 12 с передвижной фермы с люлькой 13 для размещения на ней рабочих-сборщиков, расположенной с одной из сторон корпуса и перемещающейся по рельсовым направляющим 9 вдоль корпуса. Также люлька 32 имеет возможность передвигаться в поперечном направлении и вращаться относительно вертикальной оси (фиг. 7). Это позволяет люльке, в процессе установки секций внешней оболочки, перемещаться по касательной к меридиональному обводу корпуса дирижабля (фиг. 8) и выполнять операцию закрепления оболочки в горизонтальной плоскости, проходящей через ось корпуса дирижабля на постоянной высоте.

На люльку устанавливают предварительно смотанную секцию внешней оболочки 10. Рабочий-сборщик закрепляет верхний край секции оболочки, например, от носовой части корпуса дирижабля, разматывает ткань оболочки, закрепляет ее прижимными планками 14 (фиг. 9), постепенно перемещаясь на люльке в сторону хвостовой части корпуса. После закрепления верхнего края секции, корпус поворачивают и закрепляют нижний край секции планками 14, перемещаясь в обратном направлении. После чего на люльку устанавливают следующую секцию (фиг. 10), и сборочная операция повторяется до полной установки всех секций на каркас корпуса дирижабля.

Опорная ферма концевая (фиг. 2) представляет собой пространственную ферменную конструкцию 22 нижний конец которой опирается на основание 17, а верхний край снабжен специальным механизмом изменения высоты установки корпуса дирижабля 18 и стыковочным силовым узлом 19, снабженным подшипниковым узлом для вращения корпуса. Основание 17 представляет собой также ферменную конструкцию, снабженную специальными роликовыми опорами 20 и 21 (фиг. 5), предназначенными для перемещения по рельсовым направляющим 9. Роликовые опоры 20 и 21, расположенные в четырех крайних точках конструкции (фиг. 8), позволяют воспринимать все виды нагрузок, идущих от корпуса дирижабля. Специальный механизм изменения высоты 18 может иметь различный привод, например, механический, электромеханический или гидравлический. Перемещение опорной фермы осуществляется вручную или посредством электропривода. Пространственная ферменная конструкция 22 приспособлена для перемещения по ней человека для контроля стыковки корпуса и опорной фермы, а также для последующей фиксации корпуса относительно опорной фермы.

Опорная ферма промежуточная (фиг. 3) представляет собой пространственную ферму, состоящую из множества однотипных секций 23 соединенных последовательно, опирающуюся нижним концом на основание 17 (аналогично основанию опорной фермы концевой), верхний край фермы снабжен стыковочным силовым узлом 19, установленным на специальном регулирующим механизме 24. Конструкция секций 23 устроена таким образом, что позволяет человеку перемещаться внутри конструкции для контроля стыковки корпуса с опорной фермой и фиксацией их относительно друг друга. Опорная ферма состоит из нескольких легких секций, что позволяет осуществлять ее быструю сборку и разборку для установки на новом месте, не привлекая специальных подъемных механизмов. Регулирующий механизм 24 предназначен для точного выставления оси корпуса дирижабля, он позволяет регулировать ось вращения секции в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Стыковочный силовой узел 19 представляет собой стыковочный конус 25 с цилиндрической частью под подшипник, например, скольжения 26. На конусе 25 установлена фиксирующая втулка 28, которая фиксируется на конусе специальным болтом 27.

Передвижная платформа с люлькой состоит из передвижной платформы 12 и передвижной фермы с люлькой 13 (фиг. 7).

Передвижная платформа 12 представляет собой ферменную четырехгранную конструкцию, которая оснащена роликовыми опорами 20 и 21 (фиг. 8), установленными аналогичным образом как на опорных фермах; часть конструкции расположена консольно. С помощью данных опор платформа может перемещаться вдоль корпуса дирижабля по рельсовым направляющим 9. Сверху на ферменную конструкцию установлены аналогичные рельсовые направляющие 31, по ним перемещается передвижная ферма с люлькой. Передвижная платформа снабжена электроприводом (на фиг. не показано), который перемещает данную платформу вдоль корпуса. Им управляет рабочий-сборщик на люльке 32.

Передвижная ферма с люлькой 13 (фиг. 7) представляет собой так же ферменную конструкцию, внизу которой установлены роликовые опоры 20 и 21, аналогично опорным фермам, в верхней части установлена люлька (монтажная площадка) 32 с вертикальным узлом вращения 33. Передвижная ферма с люлькой снабжена электроприводом перемещения по передвижной платформе и электроприводом вращения люльки. Данными электроприводами управляет рабочий-сборщик на люльке 32 при помощи пульта управления.

Лебедки 11 применяются для осуществления вращения корпуса дирижабля и фиксации (удержании) его для сборки либо установки секций оболочки. Лебедки крепятся к рельсовым направляющим 9, а сам трос к корпусу. При сборке корпуса применяется минимум две лебедки: одна удерживает в нужном положении одну секцию, а другая удерживает другую секцию.

Способ сборки корпуса жесткого дирижабля включает сборку отсеков корпуса и внешней оболочки. Носовой, хвостовой и центральные отсеки дирижабля устанавливают на передвигаемые по рельсовым направляющим технологические опорные концевые и промежуточные фермы. Фиксируют отсеки корпуса лебедками, соединяют отсеки между собой с помощью стрингерных ферм и диагональных расчалок. Убирают промежуточные опорные фермы и оставляют корпус из отсеков установленным только на концевых опорных фермах. Закрепляют секции внешней оболочки на корпусе дирижабля. Сборку отсеков корпуса ведут в нижней его части, а установку секций внешней оболочки осуществляют в горизонтальной плоскости, проходящей через ось корпуса, с люльки фермы передвижной платформы. В процессе сборки вращают отсеки корпуса и перемещают платформу и ферму с люлькой по касательной к меридиональному обводу отсеков корпуса. Устройство для сборки корпуса жесткого дирижабля содержит лебедку и люльку. Устройство снабжено установленными на рельсовые направляющие технологическими опорными концевыми и промежуточными фермами, перемещаемой вдоль отсеков корпуса платформой и передвижной фермой с поворотной люлькой, установленной на платформе с возможностью перемещения поперек корпуса. Лебедка установлена с возможностью вращения и удержания отсеков корпуса дирижабля. Группа изобретений направлена на повышение производительности труда путем упрощения сборки. 2 н.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ сборки корпуса жесткого дирижабля, включающий сборку отсеков корпуса и внешней оболочки, отличающийся тем, что носовой, хвостовой и центральные отсеки дирижабля устанавливают на передвигаемые по рельсовым направляющим технологические опорные концевые и промежуточные фермы, фиксируют отсеки корпуса лебедками, соединяют отсеки между собой с помощью стрингерных ферм и диагональных расчалок, убирают промежуточные опорные фермы и оставляют корпус из отсеков установленным только на концевых опорных фермах, закрепляют секции внешней оболочки на корпусе дирижабля, причем сборку отсеков корпуса ведут в нижней его части, а установку секций внешней оболочки осуществляют в горизонтальной плоскости, проходящей через ось корпуса, с люльки фермы передвижной платформы, в процессе сборки вращают отсеки корпуса и перемещают платформу и ферму с люлькой по касательной к меридиональному обводу отсеков корпуса.

2. Устройство для сборки корпуса жесткого дирижабля, включающего отсеки корпуса, содержащее по меньшей мере одну лебедку и люльку, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на рельсовые направляющие технологическими опорными концевыми и промежуточными фермами, перемещаемой вдоль отсеков корпуса платформой и передвижной фермой с поворотной люлькой, установленной на платформе с возможностью перемещения поперек корпуса, при этом упомянутая лебедка установлена с возможностью вращения и удержания отсеков корпуса дирижабля.