- •Содержание
- •1. Расчет лонжеронов 1.1 Исходные данные
- •1.2 Проектирование поперечного сечения
- •1.3 Проектирование стойки-балки
- •1.3.1 Расчет параметров пластины
- •1.3.2 Расчет вилки
- •1.3.3 Расчет клеевого соединения
- •1.4 Проектирование узла крепления балки
- •1.4.1 Расчет параметров пластин
- •1.4.2 Расчет клеевого соединения на стенке
- •1.4.3 Расчет проушины
- •2. Проектирование стержня 2.1 Проектирование поперечного сечения
- •2.2 Проектирование законцовок стержня
- •2.2.1 Расчет параметров резьбовой части
- •2.2.2 Расчет уха
- •2.2.3 Расчет крепежного элемента
- •3. Расчет нервюр
- •3.1 Проектировочный расчет усиленных нервюр
- •3.2 Расчет устойчивости стенки нервюры
- •4. Расчет обшивки крыла
- •4.1 Проектирование обшивки
- •5. Расчет элерона
- •5.1 Параметры элерона, его навеска на крыле
- •5.2 Аэродинамическая компенсация элеронов
- •5.3 Нагрузки, действующие на элерон
- •5.4 Проектирование лонжерона элерона
- •5.5 Расчет обшивки элерона
- •5.6 Расчет узлов навески
- •6. Расчет качалки
- •6.1 Расчет геометрических параметров качалки
- •6.2 Расчет проушины в тягах управления
- •6.3 Расчет вилки качалки
- •6.4 Расчет ступицы
- •7. Расчет закрылка
- •7.1 Нагрузки, действующие на закрылок
- •Заключение
6. Расчет качалки
6.1 Расчет геометрических параметров качалки
Отклонение элерона вниз увеличивает угол атаки крыла, и если полет происходит уже на достаточно больших углах, то большое отклонение элерона вниз может вывести данную половину крыла на закритические углы атаки и вызвать срыв с этой части крыла - самолет вместо того, чтобы выправить крен, начнет его увеличивать. С целью предупреждения такого явления применяют дифференциальное отклонение элеронов: вверх 25є и вниз 15є.
Для того, чтобы при отклонении ручки управления на одинаковые углы вправо и влево элерон отклонялся на разные углы можно применить дифференциальную качалку. Управление, при котором отклонение командного рычага на один и то же угол в разные стороны вызывает отклонение рулевой поверхности на неодинаковые углы, носит название дифференциального. Простейшим элементом дифференциального управления является двуплечий рычаг, к которому тяги подходят под разными углами. Как КТР был применен вид качалки изображенный на рис.6.1
Рис.6.1 КТР качалки элерона
Отклонение рычага вправо или влево на угол приводит к перемещениям тяги 1 на одинаковые расстояния в разные стороны () и тяги 2 на неодинаковые расстояния (). Величиныисвязаны с угламиии радиусом рычагаследующими зависимостями:
(6.1)(6.2)
Величина степени дифференциальности зависит лишь от углов и:
(6.3)
Зная геометрические параметры элерона и углы его отклонения, можем найти перемещения и, соответствующие последним:
; (6.4), (6.5)
где - максимальная строительная высота элерона,.
Подставляя данные значения в формулы (6.4) - (6.5), получаем:
;.
Находим величину дифференциальности качалки: .
Задав угол отклонения качалки , находим уголпо формуле (6.3), а из уравнения (6.1) находим радиус качалки. Материал качалки алюминиевый сплав Д16. Соединение качалки с тягами управления представляет собой ухо-вилку.
В тягах устанавливается шарнирный подшипник ШМ-5, с такими геометрическими параметрами: наружный диаметр D = 14 мм; внутренний диаметр d = 4 мм; ширина кольца В =6 мм (ГОСТ 8338-75). Геометрические параметры тяги были выбраны с учетом усилия на рычаг управления 200Н. Учитывая частотные характеристики и ссылаясь на РДК-43, были выбраны дюральалюминиевые тяги диаметром .
6.2 Расчет проушины в тягах управления
Проушина работает на разрыв в ослабленном сечении, смятие, срез. Соответствующие условия прочности имеют вид:
; (6.6)
; (6.7)
, (6.8)
где: - геометрический параметр проушины.
σв,σсм, τср- пределы прочности материала на разрыв, смятие, срез. Материал проушины алюминиевый сплав Д16 (МПа).
Из условия на срез крепежного элемента подбираем наружный диаметр d:
, (6.9)
где: МПа.
Выразим d:
мм
Конструктивно принимаем d=14 мм (по большему диаметру подшипника).
Из условия на смятие проушины определим :
мм. (6.10)
Принимаем = 4 мм, по подшипнику. Из условия на срез проушины рассчитываем расстояние а для обеспечения соосности.
(6.11)
Выразим из формулы 6.11 а:
мм
Из условия разрыва в ослабленном сечении найдем наружный диаметр проушины:
, (6.12)
где: n - коэффициент концентрации n=3.
Выразим D:
мм. (6.13)
В соответствии с рядом нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636 - 69 и по конструктивно - технологическим соображениям принимается D = 16 мм.
Условие соосности R > а выполняется.
Для полученных значений и D проверим выполнение условия разрыва в ослабленням сечении:
,
Так как условие разрыва в ослабленном сечении выполняется, то проушина с выбранными геометрическими параметрами выдержит необходимое усилие.
Определим диаметр оси d из условия прочности на срез по формуле
Принимаем диаметр оси равным 5 мм (ГОСТ 9650-80).
Так как соединение тяги с качалкой представляет собой ухо-вилка (вилка расположена в качалке, а - ухо в тяге).