Проектирование внешней секции закрылка самолета типа Ан-140
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
е определим по формуле
Где
Н - строительная высота профиля в месте расположения лонжерона;коэффициент использования строительной высоты профиля (в первом приближении k=0.95….0.98);
hц.м. =kH - расстояние между центрами масс полок нервюры.
Принимая М= 0,8356*103 (Нм); k=0.96; Н=0.07 (м), получаем:
N=0,8356/0.960,07=12,43*103 (H).
Площадь поперечного сечения пояса определяется по формуле:
Fn=N/?разр,
Где ?разр - разрушающее нормальное напряжение пояса.
Для растянутого пояса ?разр=k?b, где ?b - предел прочности материала,
k=0.9….0.6 - коэффициент, учитывающий ослабление пояса отверстиями под заклёпки, при сварке, принимаемый по условиям обеспечения заданного ресурса.
Принимаем k=0.75,
тогда:
?разр=0.75440=330 (МПа).
Получаем площадь растянутого пояса:
Fп.раст.=12,43*103 /330106=0.376(см2).
Ввиду малости значения площади, выбираем из сортамента профиль, имеющий наименьшую площадь, что позволит обеспечить запас прочности:
Уголок равнобокий ПР100. номер профиля 1.
F=0,377см2;
Н=В=12 мм;
S=S1=1,6мм.
Величину разрушающих напряжений для сжатого пояса определим по графику на рис.8.3.
Принимаем в первом приближении b/?=5, тогда ?разр=395 МПа.
Площадь сечения сжатого пояса Fп.сж.=12,43*103/395106=0.31(см2).
Ввиду малости значения площади, выбираем из сортамента профиль, имеющий наименьшую площадь:
ПР100.
Уточним разрушающее напряжение для профиля ПР100.профиль состоит из двух равных полок. Полка1= полка2= Н (В)/ ?=12/1,6=7,5;
По графику определяем разрушающее напряжение для полок, из которых состоит профиль: ?разр=350(МПа).
Тогдаплощадь пояса Fп.сж.= 12,43*103/350106=0,35(см2).
Так площадь Fп.сж.= 0,35см2 является необходимой для устойчивости уголка, а фактическая площадь F=0,377см2 больше потребной, то оставляем профиль ПР. 100 в сжатой зоне.
Определение толщины стенки нервюры.
Толщину находим по соотношению ?стн=QHP/?разрhст, где величину ?разр определяем по графику на рис. Находим Q/hст2=2,43*103/0.072=5,65*105 (Па)= =0,565 МПа
По графику принимаем ?разр наибольшее: ?разр=125МПа, соответствующее ему значение /h=0.2, и вычисляем толщину стенки:
?стн=2,43*103/1251060.07=277*10-6(мм)
Ввиду малости значения назначим ?стн=0.8 мм.
Площадь поперечного сечения стойки, подкрепляющей стенку, может быть определена по соотношению:
Fстойки=(?b-?кр)?стhст/?разр;
?разр=?кр=0.9kE/(b/?)2.
Здесь ?кр= 125 МПа (определена с графика); ?b =220МПа; ?стн=0.8 мм; b/?=5; k=4; hст=0.07м.
Произведем расчет:
?разр=0.940.721011/52=10368МПа;
Fстойки= (220-125) 1060.810-3 0.07/10368106=0,5(мм2).
Ввиду малости полученного значения площади подкрепляющей стойки не будем вводить в конструкцию нервюры подкрепляющие стойки вообще, считая, что стенка не подкреплена.
При отклонении подвижных частей поверхностей действующая на них аэродинамическая нагрузка создает относительно оси вращения момент, который называют шарнирным:
Мш=qагрпп(Xцд-Xо. в)
Где пп=2.9426м - длина подвижной поверхности (элерона);
Xцд= 0,126м - координата центра давления;
Xо.в=0.1м - координата оси вращения;
Мш=6.5*103 *2.9426*(0.126-0.1)=497(Н)
Шарнирный момент воспринимается тягой управления (рис.8.8). усилие в тяге управления определяем по зависимости:
Т=МШ/hТ,
Рис.8.4.2. определение шарнирного момента
Где hТ - расстояние от оси вращения элерона до оси тяги.
Назначая конструктивно величину высоты кронштейна, к которому присоединяется тяга системы управления, получаем: hT=0,150м.
Тогда Т=497/0,150=3,31кН
Для уменьшения шарнирных моментов в системе управления элеронами, а значит и для облегчения усилия Т при отклонении поверхности, на современных самолетах получили распространение осевая и роговая компенсация, внутренняя компенсация с мягкой диафрагмой и сервокомпенсация. При осевой компенсации смещают ось вращения элеронов назад к центру давления, обеспечивая впереди оси вращения 25...30% площади подвижной поверхности.
8.5 Проектирование кронштейна навески
Расчетная схема кронштейна - плоская рама со стенкой, задача определения усилий в элементах кронштейна - статистически неопределимая. Рассматривая кронштейн как двухпоясную тонкостенную балку, положим, что пояса кронштейна полностью воспринимают изгибающий момент и работают на растяжение-сжатие, стенка работает на сдвиг от перерезывающей силы. Расчетная схема в этом случае становится статически определимой и представляет раму АВСД (рис.7.5 а), закрепленную на двух опорах А и Д. Опорами являются болты крепления подошвы кронштейна к лонжерону или задней стенке. Рассматривая равновесие части рамы АВСД (рис. 7.5), найдем
Рис. 8.5.1.
Толщина стенки кронштейна
,
Определение диаметров болтов крепления подошвы кронштейна к лонжерону или задней стенке агрегата. (рис.8.5.2)
Рис. 8.5.2.
Болты крепления работают на растяжение и срез. Усилие растяжения определяется по формуле
где B- расстояние между осями болтов; n=2 - число болтов сверху или снизу.
Усилие среза болтов:
где 2n - общее количество болтов
По каждому из усилий определяется потребный диаметр болта: ,
Принимаем диаметр болта и выполняем проверочный расчет:
Подошву основания кронштейна подбираем из условия смятия под болтами и местного изгиба под отдельным болтом Из условия смятия толщина подошвы должна быть ра