2.Расчетная часть

2.1. Определить усилие n в подкосе

Расчетную разрушающую нагрузку определяем по формуле:

P_E^p=K*G*n_Е^Э*f,

Где K=0,42- коэффициент, показывающий какая часть веса самолета G приходится на одно главное колесо при стоянке самолета.

G=11000 кг.

f=1.65 – коэффициент безопасности.

n_Е^Э=2,6-3 – коэффициент эксплуатационной нагрузки.

a=850mm; b=700mm; c=350mm; d=280mm; l=330mm; α=20; β=55

Решение:

P_E^p=0.42*11000*3*1.65=22869(кг)

Находим вертикальную составляющую силы:

P_у= P_Е^pcos20=22869*0,939=21473,991(кг).

Определяем усилие в подкосе:

∑M_o=0

P_уd-N*l=0

P_уd=N*l

N= P_уd/l= 21473*0,42/330=27,3(кг)

2.2 Проверочный расчет на прочность оси колеса, изготовленной из стали 30ХГСА (предел прочности σ_в=120 кгс/мм² )

Расчетная разрушающая нагрузка P_E^pопределяется по формуле:

P_E=K*G*n_E^э*f ,где:

K=0,42 – коэффициент, показывающий, какая часть самолета приходится на одно главное колесо при стоянке самолета;

f=1,65 – коэффициент безопасности;

n_E^Э=2,6 -3 – коэффициент эксплуатационной нагрузки.

G=9 500 кг, a=880мм, b=640мм, c=240мм, d=380мм, l=330мм, Размер оси=56*42, α⁰=15

P_E=0.42*9500*3*1.65=19750(кг)

Так как сила P_Eдействует под углом к колесу, то она будет разлагаться на две составляющие силы P₁- действует в вертикальном напряжении и сила P₂- в горизонтальном.

Находим значение силы P₁=P_E*cos15⁰=19750*0.96=18960(кг)

Находим изгибающий момент от действия силы P₁в вертикальной плоскости:

М_изг.=Р₁*d=18960*0.38=7205(кг/м)

Изгибающий момент действует на ось, наибольшее напряжение будет в заделке. Эпюра напряжений будет изменяться прямолинейно.

Находим значение силы Р₂=19750*0,23=4543(кг)

Находим изгибающий момент от действия силы Р₂ в горизонтальной плоскости:

М_изг=4543*0,38=1726(кг/м)

Момент действия на ось и наибольшее напряжение будет в заделке. Эпюра будет изменяться прямолинейно.

2.3. Сила Р и отсюда М_изг=Р₁*dперейдет с оси на стойку, причем во всех сечениях стойки будет иметь постоянное сечение. Но на длинные dМ_изг будет восприниматься штоком и цилиндром. Но так как шток это балка, которая опирается в цилиндре на буксы и нагружается на другом конце силой Р₃, то на верхней буксе штока М_изг=0, а на нижней буксе штока момент изгибающий цилиндр тоже равен 0, поэтому внешние силы на этом участке отсутствуют. Эпюра М_изг амортстойки от действия силы Р₂ будет иметь вид прямоугольника, т.к. нагрузка одинакова, за исключением букс.

2.4.Под действием силы Р₂ стойка будет испытывать крутящий момент, который по всей длине будет постоянен: Р₂*d=М_кр-const. Поэтому эпюра будет иметь вид прямоугольника.

2.5.На стойку будет действовать изгиб от действия силы Р₂. Наибольшее напряжение будет в заделке стойки от переменной по величине силы Р₂, действуя на стойку через ось. Так же в точках расположения букс момент действия на шток и на цилиндр будет равен 0. Эпюра имеет вид треугольника.

2.6.Расчет на прочность оси колеса (предел прочности σ_В=120кгс/мм²).

Н – примерная высота оси: Н=2/3*Д=35мм

F_н – площадь оси: F_н=1/3π*Д*δ=1/3*3,14*55*5=16мм²

σ_изг=7205/35*16=7205/560=13кгс/мм²,

Значит ось выдержит нагрузку Р. Прочность оси достаточно велика.

2.7.Проверочный расчет на прочность цилиндра амортстойки, изготовленной из стали 30ХГСА (предел прочности σ_В=140 кгс/мм²).

G=8300 кг, а=820 мм, b=570 мм, с=200 мм, d=340 мм, сечение цилиндра=60*50, α=30⁰

Р_Е^р=α*G*n_Е^Э*f,

Где α=0,42 – коэффициент, показывающий какая часть веса самолета Gприходится на главное колесо при стоянке самолета

f=1,65 – коэффициент безопасности

n_Е^Э=2,6-3 – коэффициент эксплуатационной нагрузки

Расчет шасси для случая (посадка на три точки)

Р_Е^р=0,42*8300*3*1,65=17255,7 кг

Нагрузку, действующую на колесо, переносим на ось колеса и раскладываем ее на две составляющие: по оси стойки и перпендикулярно к ней.

Р₁=Р_Е^р*cosα=17255,7*0,86=14840 кг

Р₂=Р_Е^р*sinα=17255.7*0.5=8628 кг

Расчет от составляющей Р₁.

От действия силы Р₁ стойка будет работать на сжатие и изгиб.

Полуось от силы Р₁ будет нагружена изгибом. Шток будет воспринимать сжатие и постоянный изгибающий момент. Величина изгибающего момента будет:

М_изг=14840*0,34=5046 кг/м

Расчет от составляющей Р₂.

Полуось от силы будет работать на изгиб в горизонтальной плоскости.

Стойка шасси будет воспринимать изгиб и кручение:

М_G=Р₂*а=8628*0,82=7075 кг/м

М_кр=Р₂*d=8628*0,34=2934 кг/м

Крутящий момент воспринимается траверсой и передается ею на цилиндр, который, закручиваясь, передает момент на опору.

Анализируяэпюры изгибающего момента от силы Р₁ и Р₂ приходим к выводу, что наиболее опасным сечением является сечение №5, где действует наибольший суммарный изгибающий момент:

М_∑изг=М_изгР₁+М_изгР₂

По четвертому сечению:

М_изг=5046+Р₂(а-с)=5046+8628*(0,820-0,20)=10395,3 кг/м.

2.8. Проверочный расчет штока, изготовленного из стали 30ХГСА.

G=12300 кг, а=880 мм, b=600 мм,c=200 мм, d=420 мм, сечение штока= 40*30, α=15⁰

Расчетную нагрузку определяем по формуле:

Р_Е^р=α*G*n_Е^Э*f=0.42*12300*3*1.65=25571,7 кг

Нагрузку Р, действующую на колесо, переносим на ось колеса и раскладываем на составляющие: по оси стойки и перпендикулярно ей.

Р₁=Р*cosα=25571.7*0.96=24549 кг

Р₂=Р*sinα=25571.7*0.62=15854 кг

Расчет от составляющей Р₁.

От действия Р₁ стойка будет работать на сжатие и изгиб.

Полуось от силы Р₁ будет нагружена изгибом. Шток будет воспринимать сжатие и постоянный изгибающий момент. Величина М_изг будет:

М₂=М₅=Р₁*d=24549*0,42=10311 кг/м

Расчет по составляющей Р₂:

Полуось от силы Р₂ будет работать на изгиб в горизонтальной плоскости.

Стойка шасси будет воспринимать изгиб и кручение.

М₆=Р₂*а=15854*0,88=13952 кг/м

М_кр=Р₂*d=15854*0.42=6659 кг/м

Крутящий момент воспринимается траверсой и передается ею на цилиндр, который, закручиваясь, передает момент опоре.

Наиболее опасным сечением является сечение я35, где действует наибольший изгибающий момент:

М_∑изг=М_изгР1+М_изгР2

По четвертому сечению: М_∑изг=5046+Р₂(а-с)=5046+15854(0,88-0,42)=12339 кг/м.