نشرة المركبات المتقدمة (ⅩⅡ): شرح السحابات المركبة

1، السحابات المستخدمة مع شرائح مركبة

تنتج العديد من الشركات مثبتات متخصصة للهياكل المركبة. يتم استخدام عدة أنواع من أدوات التثبيت بشكل شائع: أدوات التثبيت الملولبة، ومسامير القفل، والمسامير العمياء، والمسامير العمياء، والمثبتات المتخصصة للهياكل الناعمة مثل ألواح قرص العسل. الفرق الرئيسي بين مثبتات الهياكل المعدنية والمركبة هو المادة والقطر الذي يشغله الجوز والجوز.

2، تدابير الحماية من التآكل

عند استخدامها مع معظم المواد المثبتة، لا تسبب الألياف الزجاجية أو المركبات المقواة بالكيفلار مشاكل في التآكل. ومع ذلك، فإن المركبات المقواة بألياف الكربون تكون سلبية تمامًا عند استخدامها مع مواد مثل الألومنيوم أو الكادميوم، وهي طلاءات شائعة تستخدم للحماية من التآكل.

3، مواد التثبيت

سبائك التيتانيوم Ti-6Al-4V هي السبائك الأكثر شيوعًا المستخدمة في أدوات التثبيت في الهياكل المركبة المقواة بألياف الكربون. يبدو أيضًا أن الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ والسبائك ذات درجة الحرارة العالية (مثل A286) والسبائك متعددة الأطوار (مثل MP35N أو MP159) وسبائك النيكل (مثل سبيكة 718) متوافقة جدًا مع مركبات ألياف الكربون.

4، أنظمة التثبيت لهياكل قرص العسل ساندويتش

رابعا. أنظمة التثبيت لهياكل ساندويتش قرص العسل

توفر أنظمة التثبيت ذات التحميل المسبق القابل للتعديل (ASP) طريقة بسيطة لتثبيت المركبات أو النوى الناعمة أو المعادن أو المواد الأخرى الحساسة لظروف التثبيت أو قوة التثبيت. قوة القفل قابلة للتعديل بشكل لا نهائي ضمن الحد الأقصى لعزم الدوران الموصى به دون أي تحميل إضافي أثناء تركيب طوق القفل. السحابات متوفرة في نوعين. يحتوي Asp® على ساق كاملة بينما يحتوي 2Asp® على ساق من النوع التجريبي. يحتوي Asp® على ساق كاملة بينما يحتوي 2Asp® على ساق من النوع التجريبي كما هو موضح في الشكل 76 والشكل 77.

الشكل 76: نظام تثبيت ASP

الشكل 77: تسلسل تثبيت نظام ASP Fastener

5، مرحبًا-Lok® and Huck-مثبتات مسامير القفل Spin®

يتم تثبيت معظم الهياكل الأولية المركبة المستخدمة في صناعة الطائرات باستخدام مثبتات مسمار التثبيت Hi-Loks® (Hi-Shear Corp.) أو Huck- Spin® للتركيبات الدائمة. Hi-Lok® عبارة عن أداة تثبيت ملولبة تشتمل على مفتاح ألين في الطرف الملولب استجابة لعزم الدوران المطبق على حلقة الوصل أثناء التثبيت. يشتمل نطاق الوصلة على أقسام قابلة للكسر تنفصل عند قيمة عزم دوران محددة مسبقًا. كما هو مبين في الشكل 78.

الشكل 78: مرحبًا -تثبيت Lok®

يتكون مسمار القفل هذا من طوق قفل يتم ضغطه في أخدود الحلقة. وهي متوفرة في نوعين: نوع السحب ونوع الحصة. نوع السحب هو الأكثر شيوعًا، حيث يتم استخدام ذيل الدبوس الهش للتفاعل مع الحمل المحوري لطارة القفل. عندما يصل حمل الحدادة إلى حد محدد مسبقًا، يتم إزاحة طرف الدبوس في الأخدود الخطير. يمكن أن يتم تركيب مسامير القفل Hi-Lok® وسحب-نوع Huck-Spin® بواسطة فني على جانب واحد من الهيكل. من ناحية أخرى، تتطلب مسامير القفل المثبتة دعمًا على جانب واحد من رأس التثبيت للتعامل مع عملية التشكيل بالضغط. تُستخدم هذه الطريقة عادةً للتجميعات الآلية للهياكل التفصيلية حيث لا يمثل الاقتران مشكلة.

الاختلافات المحددة في أدوات التثبيت للهياكل المركبة تكون ضئيلة مقارنة بالهياكل المعدنية. مع Hi-Lok®، يعد توافق المواد هو المشكلة الوحيدة؛ لا ينصح الأكمام الألومنيوم. تتكون الأطواق القياسية عادةً من الفولاذ المقاوم للصدأ A286 و303 وسبائك التيتانيوم. تتطلب دبابيس القفل Huck-Spin® ماسكًا على شكل غطاء- يحتوي على فلنجة لتوزيع الأحمال عالية التحمل أثناء التثبيت. تحتوي دبابيس حنفية القفل المصممة للبناء المركب على ستة أخاديد حلقية، بينما يحتوي البناء المعدني على خمسة أخاديد. ويظهر ذلك في الشكلين 79 و80.

الشكل 79: مسامير القفل Huck-Spin®

الشكل 80: تسلسل تثبيت Huck-spin®

6،إيدي-مثبتات بولت®

تتشابه مثبتات Eddie-Bolt® (Alcoa) في التصميم مع Hi- Loks® وهي اختيار طبيعي للهياكل المركبة من ألياف الكربون. تم تصميم دبابيس Eddie-Bolt® مع تجاويف في الجزء الملولب للسماح بالقفل الإيجابي أثناء التثبيت باستخدام صواميل أو وصلات تزاوج مصممة خصيصًا. يحتوي صامولة التزاوج على ثلاث ألسنة معلقة تعمل كأضلاع المحرك.

أثناء التثبيت، عند التحميل المسبق المحدد مسبقًا، تقوم الألسنة المسقطة بضغط مادة الجوز في الأخاديد الحلزونية وإنشاء ميزة القفل. تتمثل ميزة البناء المركب في إمكانية استخدام صواميل التيتانيوم، وهي متوافقة وتوفر الوزن دون الخوف من التآكل. يدور الجوز بحرية وينشئ ميزة القفل في نهاية دورة التثبيت. يظهر في الشكل 81.

الشكل 81: Eddie Bolts® Eddie Bolts

7، Cherry's E-Z Buck® (CSR90433) برشام ذو نهاية مجوفة

المسامير المجوفة ذات الطرف الخوخي E-Z Buck® مصنوعة من سبائك التيتانيوم- النيوبيوم بقوة قص تبلغ 40 KSI.E-تم تصميم المسامير Z Buck® لتطبيقات التدفق المزدوج في خزانات الوقود. الميزة الرئيسية لهذا النوع من البرشام هو أنه يتطلب أقل من نصف قوة البرشام الصلب من نفس المادة. يتم تجهيز المسامير إما بمعدات التثبيت الأوتوماتيكية أو بطارد البرشام. تضمن القوالب الاختيارية الخاصة أن يكون الطارد متمركزًا دائمًا أثناء التثبيت لتجنب التسبب في تلف الهيكل. يظهر في الشكل 82.

الشكل 82: البرشام المجوف الخوخي E-Z

8، السحابات أعمى

لا تتطلب الهياكل المركبة عددًا كبيرًا من أدوات التثبيت مثل الطائرات المعدنية نظرًا لأن أدوات التقوية والمضاعفات -متماسكة مع الغلاف، مما يلغي الحاجة إلى العديد من أدوات التثبيت. في الهياكل المركبة، يؤدي الحجم المتزايد لألواح الطائرة إلى صعوبة الوصول إلى الأقسام الخلفية. لذلك، يجب استخدام ألواح البراغي والصواميل ذات السحابات العمياء في هذه المناطق. تنتج العديد من الشركات المصنعة مثبتات عمياء للهياكل المركبة، وتناقش بعض هذه الحالات أدناه.

8.1 البراغي العمياء

إن Cherry Maxibolt® (Peach Maxi Bolt) مصنوع من التيتانيوم ومتوافق مع الهياكل المركبة. يتمتع Maxibolt® بقوة قص تبلغ 95 KSI. ويمكن تركيبه من جانب واحد باستخدام G-83 أو أداة تركيب هيدروليكية هوائية مكافئة، وهو متوفر في أنماط رأس مسطحة بزاوية 100 درجة وغاطسة بزاوية 130 درجة وبارزة. يظهر في الشكل 83.

الشكل 83: التيتانيوم للبراغي الخوخية الكبيرة

تم تصميم نظام Alcoa UAB™ Blind Bolt System للهياكل المركبة وهو متوفر في كل من التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ. ويتوفر نظام UAB™ Blind Bolt System في أنواع مسطحة 100 درجة وغاطسة 130 درجة وأنواع الرأس البارزة.

تم تصميم نظام التثبيت الأعمى Accu-Lok™ للهياكل المركبة حيث يقتصر الوصول على جانب واحد فقط من الهيكل. فهو يجمع بين التحميل المسبق العالي للمفصل مع آثار ذات قطر كبير على الجانب المظلم. تسمح المساحة الكبيرة بتوزيع التحميل المسبق للمفصل على مساحة أكبر، مما يلغي فعليًا إمكانية وجود هيكل مركب مصفّح. يتمتع Accu-Lok™ بقوة قص تبلغ 95 KSI ومتوفر في أنواع الرأس المسطحة بزاوية 100 درجة والغاطسة بزاوية 130 درجة والرؤوس البارزة. ويُعرف المثبت المماثل الذي صممته Monogram باسم Radial-Lok®. وهو مبين في الشكل 84.

الشكل 84: تثبيت Accu-Lok™

9، ألياف منخفضة الحرارة

تُستخدم أنظمة التثبيت ذات الحرارة المنخفضة-التي تستخدم مواد مركبة على نطاق واسع في أجهزة الطيران. تتميز مثبتات قوة الألياف الحرارية المنخفضة- بقوة تعادل ثلثي وزن الألومنيوم-. يتميز المثبت المركب بتوافق جيد للمواد مع ألياف الكربون والزجاج.

10، لوحات المسمار والجوز في الهياكل المركبة

إذا كان من الضروري تفكيك الألواح بشكل دوري من أجل الصيانة، فمن المستحسن استخدام ألواح البراغي والصواميل بدلاً من أدوات التثبيت Hi-®Loks أو أدوات التثبيت العمياء. عادةً ما تتطلب ألواح الصمولة المستخدمة في الهياكل المركبة ثلاثة ثقوب: اثنتان لربط لوحة الصمولة وواحدة للبراغي القابلة للإزالة، على الرغم من أن ألواح الصمولة غير المثبتة والملتصقة -لا تتطلب فتحتين إضافيتين للحفر والتنصت.

يتبع

مصدر الموقع العام "الحدود المركبة".