Конструкция и технологический процесс изготовления крышки нижней части мотогондолы
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?укций могут дать максимальную экономию массы со снижением цены изделия.
Оценки, сделанные на основании цен середины 80-х годов, показывают, что снижение стоимости изделий для самолетостроения при применении углепластиков составляют, по крайней мере, 0,5 % на каждый процент снижения массы. Стоимость будет тем ниже, чем большее число деталей будет сделано из композитов.
Крышка нижней части мотогондолы изготавливается из стеклоткани на связующем СП-97К-5-211-БН.
Ткань Т-10-80 применяется исходя из:
- прочностных характеристик;
- технологических свойств;
- стоимости (10 грн. за 1 м2) материала.
Основное требование, предъявляемое связующему - огнестойкость и огненепроницаемость. Этим требованиям отвечает полиимидное связующее СП-97К. На АНТК им. О.К. Антонова была поставлена здача модификации полиимидного связующего СП-97К путем введения в его состав связующего 5-211-БН с целью повышения межслоевой прочности и механических характеристик стеклолпластика с сохранением уровня теплостойкости не ниже 250 0С и огнестойкости, отвечающей требованиям ЕНЛГС.
Основные физико-механические характеристики стеклопластика СТП-97К-5-211-БН представлены в табл.1.4.
Табл. 1.4.Основные физико-механические характеристики стеклопластика СТП-97К-5-211-БН (r = 1,65-1,7 г/см3).
кгс/мм220 0С250 0С300 0С300 0С (100 час)sизг46 (40)32 (30)26,5 (27)35,7 (29)sсж39,5 (40,7)21 (22,5)21 (18)29,2 (27,5)sраст49 (49,4)45,3 (44)44 (43)25 (23)tсдв3,5 (2,3)2,7 (2)2,2 (1,7)2 (1,5)Примечание: в скобках представлены физико-механические характеристики стеклопластика СТП-97К.
Стеклопластик на модифицированном связующем СП-97К-5-211-БН предназначен для изготовления монолитных и трехслойных деталей силовой установки, теплозащитных экранов и перегородок, трубопроводов и коробов СКВ для пассажирских и транспортных самолетов. Стеклотекстолит СП-97К-5-211-БН рекомендуется для эксплуатации в интервале температур от -60 0С до +300 0С изготавливается методами автоклавного, вакуумного формования и прессования. Испытания показали, что введение в связующее эпоксифенольной смолы 5-211-БН в количестве 15% (от массы сухой смолы СП-97С) позволяет повысить межслоевую и адгезионную прочность, механические характеристики, такие как прочность при изгибе, удельная ударная вязкость и др., а также не ухудшается огнестойкость стеклопластика.
1.5.2 Конструкция крышки нижней части мотогондолы
Крышка была каркасной конструкцией из стеклоткани Т-10-80 на связующем СП-97К. обшивка состояла из 10 слоев ткани, в качестве усилений использовались пенопластовые рифты ЭТ(Р-1) g = 0,1-0,15 г/см3, на которые сверху еще укладывалось 5 слоев ткани. Крышка изготавливалась путем вакуум-автоклавного формования. Технологический процесс изготовления усложнялся наличием и сложностью подгонки по контуру большого количества пенопластовых рифтов, а также выкладкой по ним препрегов. Кроме того, эта конструкция не прошла сертификационные испытания по огнестойкости.
Из-за указанных недостатков каркасная крышка претерпела конструктивные изменения и была спроектирована крышка трехслойной конструкции.
Крышка нижней части мотогондолы состоит из трехслойной панели с трубчатым заполнителем, верхней и нижней окантовок. Выбор этой конструкции обуславливается тем, что она обладает рядом конструктивных достоинств, важнейшим из которых являются высокие характеристики устойчивости несущих слоев и значительная жесткость на изгиб с обеспечением требований огнестойкости и огненепроницаемости.
При этом трехслойная конструкция позволила снизить массу крышки до 20 %. Кроме того, трехслойные конструкции обладают рядом других преимуществ:
- высоким качеством формы и поверхности;
- хорошей эксплуатационной надежностью вследствие отсутствия концентраторов напряжений;
- высокой технологичностью, определяемой минимумом деталей, подаваемых на сборку;
- хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами.
Из конструктивных соображений внешняя и внутренняя панели выполнены из двух слоев стеклоткани Т-10-80 (d = 0,25 мм) на модифицированном связующем СП-97К-5-211-БН, также в панели имеются усиливающие накладки которые находятся в местах узлов крепления двигателя (поз. 2, 3, 4, 6, 7 черт. 77.00.6906.770.000СБ). трубчатый заполнитель представляет собой трубки размером 25х20 мм, обмотанные стеклолентой ЛЭС - 0,15х35 под углом 160 (2 слоя).
1.5.3 Расчет на прочность крышки
Мотогондола состоит из двух крышек, стянутых между собой стяжными замками в нижней части. В верхней части крышки крепятся к балкам посредством кронштейнов.
На рис. 1 показана панель мотогондолы.
Н = 26,6 мм;
h = 25 мм;
d = dв = dн = 0,8 мм;
dст = 0,3 мм.
Рис. 1 Панель мотогондолы
Механические характеристики данной конструкции:
44 кгс/мм2;
21 кгс/мм2;
21 кгс/мм2;
0,165;
2000 кгс/мм2;
1430 кгс/мм2.
Максимальное значение расчетной удельной нагрузки получено на высоте Н = 0 со скоростью Vmax = 600 км/ч:
DРр = 3090 кгс/мм2.
В дали от подкрепленной в облочке от равномерного распределенной нагрузки DРр действуют кольцевые напряжения равные:
(1.1)
где R - радиус изгиба панели, Rср = 1000 мм.
5,4 кгс/мм2.
5,4 кгс/мм2 < 44 кгс/мм2.
Вывод
Транспортный самолет АН-70 предназначен для перевозки войск со штатной боевой техникой и вооружением, воздушного десантирования парашютистов, грузов, техники и средств материально-технического обеспечения, перевозки грузов и техники на коммерчески