4.2.Выбор ксс и расчетной схемы крепления двигателя, определение расчетных нагрузок.

Двигатель на самолете крепится к крылу (под крылом) с помощью стержневой фермы, соединенных с узлами двигателя. Точками крепления двигателя являются две боковые цапфы, расположенные на корпусе редуктора воздушного винта, и задняя цапфа, установленная на корпусе быстроходного редуктора. На цапфах двигателя установлены амортизаторы. Фер­ма конструктивно выполнена из двух раздельных элементов. Задняя часть фермы, состоящая из шпангоута, подкосов и кронштейнов, крепится болтовыми соедине­ниями к кронштейнам, установленным на переднем и заднем лонжеронах крыла. Передняя часть фермы - рама, состоящая из 6 подкосов, крепится болтовыми со­единениями к шпангоуту фермы. Подкосы фермы изготавливаются из стальных труб. Передние цапфы воспринимают и передают на ферму-раму усилия от тяги двигателя, массовые нагрузки по осям "х", "у" и "z" и крутящий момент. Задняя цапфа воспринимает и передает на кронштейны крыла часть массовых нагрузок по осям "у" и "z".

Ферменная конструкция исключает изгибающий момент в стержнях конструкции. Все элементы работают на растяжение и сжатие, что приводит к меньшей массе конструкции.

Рис. 3– Схема крепления двигателя

Определение расчетных нагрузок

1.Случай А_д. На двигатель действует сверху вниз инерционная нагрузка. Аэродинамические нагрузки на гондоле, капоте и пилоне следует прировнять нулю.

Р_Э=n^э_max*g*m_су=2,5*9,81*(2,2*530)=28596,15 Н.

Р_Р=f* Р_Э=1,5*28596,15=42894,225 Н

2.Случай А_д’. На двигатель действует сверху вниз инерционная нагрузка. Следует учитывать аэродинамические силы на гондоле, пилоне и капоте на основании результатов испытаний моделей гондолы, капота и пилоны в аэродинамической трубе при угле атаки и числе М случая А’.

Р_Э=n^э_max*g*m_су=28596,15 +Р^Э_аэр.

3. Случай Д_д. На двигатель действует снизу вверх инерционная нагрузка. Аэродинамические нагрузки на гондоле, капоте и пилоне следует прировнять нулю.

Р_Э= -n^э_min*g*m_су= - 1*9,81*1166= -11438,46 Н.

4. Случай Д’_д. На двигатель действует снизу вверх инерционная нагрузка.

Следует учитывать аэродинамические силы на гондоле, пилоне и капоте на основании результатов испытаний моделей гондолы, капота и пилоны в аэродинамической трубе при угле атаки и числе М случая Д’.

Р_Э= -n^э_min*g*m_су=-11438,46 - Р^Э_аэр.

5. Случай Н_д. На двигатель действуют вертикальная нагрузка (вниз).

Р_у^Э= - g* m_су= - 11438,46 Н.

И боковая загрузка Р_z^Э=±n_H^Э* g* m_су= ±1,5*9,81*1166= ±17157,69 Н.

, где n_H^Э- эксплуатационная перегрузка самолета для крыла с площадью S≤ 80 м² – 1,50.

6. Случай М_д. (только для ТВД). Следует рассматривать работу двигателя на стоянке самолета. Действует максимальная тяга, момент от винта и вертикальная нагрузка (вниз) Р_у^Э= - g* m_су= = - 11438,46 Н.

Р_у^Р= f* Р_у^Э=22876,92 Н.

Коэффициент безопасности f=2,00.

4.3.Выбор материалов для элементов крепления двигателя.

Одним из основных мероприятий, обеспечивающих заданную прочность и жесткость авиационной конструкции является правильный выбор материалов для деталей узлов и агрегатов. При выборе материалов нам должно быть известно место установки детали, среду в которой она находится а также нагрузки , которые действуют на деталь. Также должна быть известна рабочая температура детали, а также среды, в которой она работает.

Для крепления двигателей используем ферму, состоящую из подкосов и цапфы, которые находятся на малом расстоянии от двигателя. Поэтому температура плавления материалов, из которых изготавливаются тяги и штырь должна быть выше рабочей температуры двигателя.

В связи с этим крепление двигателя изготавливаем из материала 30ХГСА который имеет следующие характеристики : , , , ψ=45,твердость=229НВ.

30ХГСА- это легированная сталь которая кроме обычных примесей содержит элементы, специально вводимые в определённых количествах для обеспечения требуемых физических или механических свойств. Эти элементы называются легирующими. В состав входит :30ХГСА — 0,30 %, 0,8—1,1 Сr, 0,9—1,2 Мn, 0,8—1,251 Si.

Также для соединения тяг с корпусом двигателя используют болты и гайки изготовленные из того же материала.