- в растянутой зоне, - в сжатой зоне.
Таблица 5
Таблица 5 (продолжение)
Оценим прочность обшивки модифицированного сечения. Обшивка находится в плоском напряженном состоянии. В ней действуют касательные напряжения, значения которых получены на основе расчета на ЭВМ:
,
и нормальные напряжения , которые равны .(табл. 7)
Определим критическое напряжение потери устойчивости обшивки:
где ,
- расстояние между нервюрами, - шаг стрингеров.
Если обшивка теряет устойчивость от сдвига () и работает как диагонально – растянутое поле (рис. 19), то в ней возникают дополнительные растягивающие нормальные напряжения, определяемые по формуле:
где – угол наклона диагональных волн.
Рис. 19
Таким образом, напряженное состояние в точках обшивки расположенных вблизи стрингеров, определяем по формулам:
При При
, ,
. .
Условие прочности, соответствующее критерию энергии формообразования, имеет вид:
где
.
Коэффициент , характеризующий избыток прочности обшивки определяем по формуле:
Полученные результаты заносим в таблицу 7.
Строим эпюру касательных напряжений (рис. 20)
рис.
Таблица 7
Центр жесткости – это точка, относительно которой происходит закручивание контура поперечного сечения, либо это точка, при приложении поперечной силы в которой закручивание контура не происходит. В соответствии с этими двумя определениями существуют 2 метода расчета положения центра жесткости: метод фиктивной силы метод фиктивного момента. Так как проверочный расчет на касательные напряжения проведен, и эпюра суммарных ПКУ построена, то для расчета центра жесткости сечения используем метод фиктивного момента.
Определяем относительный угол закручивания 1го контура. Эпюра qS - известна.
В соответствии с формулой Мора к первому контуру прикладываем единичный момент:
Тогда: .
Так как обшивка самостоятельно не работает на нормальные напряжения, эпюра меняется скачком на каждом продольном элементе, оставаясь постоянной между элементами, то от интеграла перейдем к сумме
Определяем относительный угол закручивания сечения крыла при приложении к нему момента М = 1 ко всему контуру. Неизвестными являются q01 q02, для их определения запишем два уравнения: уравнение равновесия относительно т.А (нижний пояс переднего лонжерона) и уравнение равенства относительных углов закручивания первого и второго контуров (аналог ур-я совместности деформации).
где - удвоенные площади контуров.
Для расчета относительных углов воспользуемся формулой Мора. Прикладывая к каждому контуру единичный момент
Таким образом, уравнения для расчета неизвестных и примут вид
Решая которые, находим
После нахождения `М1 и`М2, определяем относительный угол закручивания первого контура, от приложения к сечению единичного момента:
Определяем величину крутящего момента в сечении крыла от действующих нагрузок. Поскольку деформирование линейно, угол закручивания прямо пропорционален величине Мкр, тогда:
кНм.
Определяем расстояние от поперечной силы до центра жесткости (рис. 21).
м.
Рис. 21
Исследуя коэффициенты избытка прочности, можно прийти к выводу, что конструкция прочна по всем продольным элементам в сжатой и растянутой зонах и в обшивке, так как величина >1, причем запас прочности составляет:
- для стрингерного набора 10 - 15%,
- для обшивки 3 – 10%.
На некоторых участках обшивка немного перегружена.
Пояса лонжеронов значительно недогружены.
Взлетная масса самолета mвзл=130000 кг;
Посадочная масса самолета mпос= 80000 кг;
Количество основных стоек ;
Количество колес на основной стойке ;
Количество амортизаторов на стойке ;
Геометрические параметры: .
Подбор колёс начинаем с выбора типа пневматика. Тип выбираем с учётом условий эксплуатации и значений посадочной и взлетноё скоростей. Так как самолёт эксплуатируется на грунтовых ВПП, то используют пневматики низкого давления.
Далее определяем величину стояночной нагрузки для взлетной и посадочной массы самолёта:
кН;
кН.
По полученным данным из сортамента авиационных колес [2] выбираем колесо КТ-88 с характеристиками:
кН кН
кН - предельная радиальная нагрузка на колесо;
кН - максимально допустимая нагрузка на колесо;
мм - обжатие пневматика при максимально допустимой нагрузке;
кДж - работа, поглощаемая пневматиком при его обжатии на величину δмд;
кПа - рабочее давление в пневматике.
Так как , то пересчитаем характеристики колеса по формулам:
кПа
кН
мм
При этом удовлетворяются условия:
Коэффициент грузоподъемности колеса
Для коэффициента перегрузки принимаем значение
;
Тогда получим эксплуатационные нагрузки на колесо
Так как стойка содержит спаренные колёса, то более нагруженное колесо воспринимает усилие
кН <
Определение параметров амортизатора
Эксплуатационная работа, поглощаемая амортизационной системой при посадке:
где - эксплуатационная вертикальная посадочная скорость, равная
м/с.
Но так как , то принимаем м/с.
Тогда
кДж.
Одна стойка воспринимает эксплуатационную работу
Вычислив эксплуатационную работу, поглощенную пневматиками при посадке
кДж,
найдем работу воспринимаемую амортизатором
Ход амортизатора вычисляем по формуле
м;
- коэффициент полноты диаграммы обжатия амортизатора при восприятии работы .
φэ - передаточное число при ходе поршня Sэ .
Так как рассматривается телескопическая стойка и при этом предполагается, что в момент касания колесами земли ось стойки перпендикулярна поверхности земли, то ηе =0,7 и φэ =1.
Для определения поперечных размеров амортизатора находим из равенства
площадь, по которой газ воздействует на шток амортизатора.
Зададимся значениями параметров:
МПа – начальное давление газа в амортизаторе;
– коэффициент предварительной затяжки амортизатора;
– передаточное число в момент начала обжатия амортизатора;
тогда
м2.
Для амортизатора с уплотнением, закрепленным на цилиндре, внешний диаметр штока равен величине:
Толщину уплотнительных колец полагаем .Тогда для внутреннего диаметра цилиндра
Начальный объем V0 газовой камеры находим по формуле
Высота газовой камеры при необжатом амортизаторе
Параметры и находим по следующему алгоритму.
Для нахождения неизвестных и используем уравнения
1
2
3
После некоторых преобразований
4
Здесь - передаточное число соответствующее ходу амортизатора
- коэффициент полноты диаграммы обжатия амортизатора при поглощении работы . Для телескопических стоек .
Первое из равенств (3) имеет вид квадратного уравнения
, 5
где , 6
7
из равенства (5)
8
Подставляя из (8) во второе уравнение (3) получаем трансцендентное уравнение
корень которого есть искомая величина .
Вычисления сведены в табл. 8
Таблица 8.
Строим график в координатной системе ( Smax, f ) (рис. 22).
Рис. 22
Точка пересечения кривой с осью f = 0 дает значение Smax =0,55.
Из зависимости (8) найдём
Давление газа в амортизаторе при его максимальном обжатии
МПа.
Высота уровня жидкости над верхней буксой
При этом:
0,589 + 0,1045 = 0,6935 > 0,55 – условие выполняеться.
Задаваясь значениями параметров:
м - конструктивный ход амортизатора;
м - суммарная высота букс;
м - опорная база штока;
м - суммарный размер узлов крепления амортизатора;
получаем длину амортизатора в необжатом состоянии
Длина амортизатора при эксплуатационном обжатии
Коэффициент расчетной перегрузки:
Расчетная вертикальная и горизонтальная нагрузки на стойку равны:
Между колесами усилие распределяется в соотношении 316,87 : 210,36, а усилие - 79,22 : 52,81.
Стойка является комбинированной системой. Вначале методом сечений находим усилие в подкосе. Записываем для стойки уравнение равновесия относительно шарнира
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
