Проектирование моторамы легкого самолета из композиционных материалов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
мпозиционного материала;- количество заклепок в ряду.
После подстановки значений в формулу (1.32) получим:
Определим напряжения в композиционном материале на срез по формулам:
(1.33)
где - напряжения среза;- усилие среза;
с - расстояние до края детали;
После подстановки в формулу (1.33) получим:
2. Технологическая часть
.1 Технологичность конструкции
Изготавливаемое изделие является рамной конструкцией, состоящей из поперечной балки и двух симметрично установленных стоек. Поперечная балка представляет собой составную конструкцию, соединяющуюся с вертикальными стойками в местах рассечения, узлами крепления, имеющими форму тавра. В качестве армирующего материала при изготовлении конструкции применяется стеклянный жгут из алюмоборосиликатного Е-стекла, на эпоксидном связующем ЭНФБ ТУ1-596-36-82. Для кольцевой подмотки используется ткань Т-10-80. Узел соединения выполнен из алюминиевого сплава АМг-6 и является сварной конструкцией коробчатого типа. Крепежные элементы изготовлены из конструкционной высоколегированной стали 08Х18Н9Т. Так как на мотораму в полете действуют нагрузки от веса двигателей, установленных на концах поперечной балки, а также от тяги винтов двигателей, то конструкция является нагруженной, поэтому объемное содержание армирующего материала в изделии выбрано равным 0,6. Так как оптимальным углом армирования рамы, является угол 0, то удобно в качестве способа изготовления применять техпроцесс пултрузии с дополнительной подмоткой одним слоем ткани, во избежание расслоения КМ. В качестве механообработки присутствует операция сверления отверстий под места установки крепежных элементов в теле балок, для соединения их с металлическими узлами крепления.
2.2 Описание используемых материалов
Рассматриваемая моторама изготавливается из стеклопластика однонаправленного. В качестве армирующего материала используется жгут из алюмоборосиликатного Е-стекла на основе связующего на эпоксидной смоле ЭД-20. Некоторые характеристики стеклянного волокна:
линейная плотность - 30 текс;
диаметр нити - 0,15 мм.
Для предотвращения расслоения однонаправленного стеклопластика применяется кольцевая подмотка тканью Т-10-80. Узлы крепления горизонтальных стоек моторамы к поперечной балке выполнены из алюминиевого сплава АМг-6. Внешняя обшивка моторамы также изготовлена из из стеклоткани Т-10-80 на связующем ЭНФБ.
Крепежные элементы изготовлены из конструкционной стали 08Х18Н9Т.
2.3 Входной контроль армирующего материала
Изготовление моторамы начинается с подготовительных технологических процессов: подготовка исходной арматуры, приготовление и контроль компонентов связующего, приготовление препрегов.
Целью входного контроля является отбраковка некондиционных материалов и установление конкретных значений параметров в пределах допуска для последующей корректировки технологического процесса.
Входной контроль включает в себя проверку качества ткани
Т-10-80 ГОСТ 19170-73 и стекложгута из алюмоборосиликатного Е-стекла по порокам внешнего вида, соответствия геометрическим размерам. Также определяем линейную и поверхностную плотность, разрушающие напряжения при разрушении и сжатии, толщину монослоя, нанос аппрета, фактическую влажность ткани, невоспламеняемость.
При проверке качества АМ, использующихся при изготовлении моторамы по порокам внешнего вида и геометрическим размерам подвергают 5% от объема входного контроля. Для проверки по физико-механическим показателям от партии отбирают образцы из 10% единиц упаковки. При получении неудовлетворительных результатов проверки хотя бы по одному показателю проводят повторную проверку по этому показателю удвоенного количества единиц продукции.
В производстве изделий из КМ процессы получения материала с заданными свойствами и изготовление изделия с заранее определенными показателями качества технологически совмещены. Поэтому особую роль приобретает входной контроль всех исходных материалов и компонентов на соответствие стандартам, техническим условиям и производственным инструкциям.
2.4 Подготовка армирующего материала
Подготовка армирующего материала состоит из следующих технологических операций: снования (перемотки) и просушки ткани.
Снование - это перемотка ткани, ленты или жгута на одну паковку с параллельной укладкой строго встык. При сновании концы АМ соединяют в непрерывную арматуру.
Просушка применяется, если влажность армирующего материала не соответствует требованиям технологического процесса.
2.5 Раiет количества армирующего материала
Для раiета необходимого количества нитей входящих в фильеру пултрузионной установки необходимо воспользоваться формулой (2.1).
(2.1)
где n - количество нитей входящих в фильеру;? - площадь поперечного сечения нитей, входящих в фильеру, что определяется по следующей зависимости:
(2.2)
где B и H - геометрические размеры сечения моторамы;
? - толщина стенки поперечного сечения;
? - объемное содержание армирующего материала в КМ. жг - площадь поперечного сечения одной нити, которая определяется по формуле
(2.3)
где d - диаметр нити.
После подстановки численных значений в формулы (2.1-2.3) получим
Масса стекложгута необходимая для изготовления моторамы рас