- •Министерство образования и науки российской федерации
- •4.Определение нагрузок, действующих на стыковые болты в точках 1,2.
- •5. Определение количества плоскостей среза для восприятия нагрузки r.
- •6. Выбор материал для кронштейна.
- •7. Определение размеров “ уха “ под стыковой болт.
- •8. Проектирование зоны соединения кронштейна с поясом лонжерона.
- •9. Проверка пояса нижнего лонжерона (сжатого) на местную потерю устойчивости в соответствии с [5], (2.6), стр. 65.
- •10. Проверка стенки нижнего лонжерона (сжатого) на местную потерю устойчивости в соответствии с [5], (2.6), стр. 65.
- •11. Проверка нижнего пояс лонжерона на общую потерю устойчивости.
- •12. Проектирование стенки.
- •1. Определяем толщину листа, необходимую для восприятия действующего qτ в соответствии с [2], стр. 198,
- •12.5. Рассмотрим стенку сотовой конструкции без стоек.
- •2. Определение критического значения qτкрит. По формуле:
- •14. Графическое изображение конструкции.
- •15. Допуски и посадки.
- •16. Технические требования.
- •1. Для кронштейна:
8. Проектирование зоны соединения кронштейна с поясом лонжерона.
Материалы:
Кронштейна – см. п.6; Пояса лонжерона – титановый сплав ВТ-20. В соответствии с [2], стр. 478 для поковок σв=100кгс/мм2, τв=0,5σв=50кгс/мм2, Е=11000кгс/мм2, γ=4,5 г/см3.
Для соединения кронштейна с поясом лонжерона применим те же болты, гайки и шайбы, что и в конструкции узла ( см. п 7 )..
Исходя из конструкции узла, ширина стыка В=160мм. На Рис.7 показана схема расстановка крепежных болтов. Всего 8 болтов диаметром 16мм. Проектирование односрезного соединения кронштейна с поясом лонжерона проводилось исходя из того, чтобы толщина одной из соединяемых деталей не превышала диаметра болта. Обозначения 1*, 2*, 3*,4*,1**, 2**, 3**, 4** см.Рис.8
8.1. Нагрузка, действующая на зону стыка.
Исходим из того, что данный стык воспринимает только нагрузки от изгибающих моментов. На данной схеме: 10 – предполагаемый размер до линии центров тяжести пояса лонжерона ; 30 – размер от оси стыкового болта до стенки кронштейна.
8.2. Срезная нагрузка, действующая на болты соединения пояса лонжерона к кронштейну.
Р- сила растяжения ( сжатия ), действующая на верхний ( нижний ) пояса лонжерона соответственно в зоне стенки кронштейна. Примем, что Р = 140тс действует на всей длине стыка кронштейна с поясом лонжерона. Данная сила ( Р ) передаётся от пояса лонжерона к кронштейну болтами, испытывающие Рср по одной плоскости. Для применённого в конструкции болта (Болт М16×1,5-L-Кд.фос.окс.-ОСТ1 31055-80 ) Рср=20200кгс = 20,2тс (по ОСТ1 31100-80). Исходя из того, что все болты нагружены одинаково, определим нагрузку, действующую на 1 болт.
Р
Запас прочности по срезу болта = = 1, 154.
8.3. Определение толщины материала, необходимой для удовлетворения требований по смятию (
В соответствии с 2 , стр.262, для неподвижного неразборного болтового соединения σсм =1,3σв.
Тогда : для пояса лонжерона из ВТ20 σсм =
для кронштейна из 30ХГСН2А. σсм =
По условиям смятия толщина материала должна быть не менее определённых выше.
8.4. Расчет требуемых толщин для пояса лонжерона и для кронштейна.
.
Из-за того, что в зоне стыка есть отверстия, примем коэффициент концентратора напряжения К = 0,8. Тогда расчетное значение предела прочности для стыкуемых деталей будет:
для пояса лонжерона из ВТ20
;
для кронштейна из 30ХГСН2А
.
Ширина стыка Вбр=160мм ( ширина брутто), а ширина нетто Внетто=В-2dболта=160-2∙16-144мм
На Рис.8 показаны обозначения:
1*, 2*, 3*,4* - номера сечений для пояса лонжерона;
1**, 2**, 3**, 4** - номера сечений для кронштейна, при этом:
1*- первый ряд болтов для пояса лонжерона, а 1** - первый ряд болтов для кронштейна.
8.5.Расчет требуемых толщин для пояса лонжерона.
В сечении 1* вся нагрузка (Р=140000кгс) воспринимается поясом лонжерона. В данном сечении Внетто=144мм, σрасч =80 кгс/мм2. По условию разрыва:
Определим толщину в сечении А-А.
В данном сечении отсутствуют отверстия с концентрацией напряжений. В=160мм, σ=100 кгс/мм2
В сечении 4** нагрузка воспринимается смятием 2-х отверстий в кронштейне, при этом: σсм = Рсм. =2 σсм =2 215 5 16 = 34400 кгс.
В сечении 2* действующая нагрузка равна: Р = 140000 – 34400 = 105600кгс. По условию разрыва:
В сечении 3** нагрузка воспринимается смятием 2-х отверстий в кронштейне, при этом: σсм = Рсм. =2 σсм =2 215 5,7 16 = 39216 кгс.
Суммарная нагрузка, действующая в сечении 3**: Р = 34400 + 39216 = 73616 кгс. . По условию разрыва:
Принимаем = 5,7мм.
В сечении 3* действующая нагрузка равна: Р = 105600 – 39216 = 66384кгс. По условию разрыва:
Принимаем = 8мм.
В сечении 2** нагрузка воспринимается смятием 2-х отверстий в кронштейне, при этом: σсм = Рсм. =2 σсм =2 215 6,4 16 = 44032 кгс.
Суммарная нагрузка, действующая в сечении 2**: Р = 73616 + 44032 = 117648 кгс. . По условию разрыва:
Принимаем = 6,4мм.
В сечении 1** вся нагрузка (Р=140000кгс) воспринимается кронштейном. В данном сечении Внетто=144мм, σрасч =132кгс/мм2. По условию разрыва:
.