6.2 Определение нагрузок на стойку шасси при посадке самолета

Коэффициент расчётной нагрузки равен:

Далее в расчетах используем

Расчётная величина и горизонтальная нагрузки на стойку шасси равны:

;

Расчётное давление газа в амортизаторе .

Газ давит на шток с силой:

;

Сила трения в одной буксе равна:

.

На верхнем конце штока газ давит на шток с силой равной:

Следовательно, между буксами шток сжимается силой равной:

.

Ниже нижней буксы – силой равной:

.

На цилиндр газ воздействует через уплотнение с осевой силой:

.

Эпюры изгибающих и крутящего моментов и осевой силы по штоку и цилиндру показаны на рисунках 6.3 – 6.4.

Рисунок 6.3. Эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Рисунок 6.4. Эпюра осевой силы по штоку и цилиндру.

Определение толщины стенок штока и цилиндра

Расчётным для штока выбираю сечение, проходящее через центр нижней буксы, для цилиндра – сечение, содержащее шарнир узла крепления цилиндра подъёмника.

В этих сечениях действуют изгибающие моменты:

М_ц =.

Материал для штока и цилиндра – сталь 30ХГСА, для которой . При проектировочном расчете принимаю К_пл=1,27, .

Для цилиндра:

;

Определяю вспомогательные величины А и В:

;

Тогда толщины будут равны:

Их этих значений выбираю большее и ввожу запас на восприятие осевой силы, т.е. принимаю: .

Для штока:

;

Найду вспомогательные величины А и В:

;

;

Тогда толщины:

;

.

Принимаю .

6.3 Расчет конструктивных элементов шасси на прочность

Вычисляю напряжение в расчётном сечении:

.

Проверочный расчёт штока

Вначале нахожу вспомогательные величины:

;

Для напряжений получаю:

;

; ;

.

Для более опасного варианта .

для МПа.

Коэффициент избытка прочности равен:

.

Уменьшу толщину стенки штока на 1мм. Тогда пересчитав, получаю

.

Найду для штока критические напряжения потери устойчивости и предельный изгибающий момент:

, где

Тогда

Т.к. , то

При .

;

Коэффициент избытка прочности равен:

Проверочный расчёт цилиндра

Запишу для цилиндра:

;

.

.

Для напряжений:

;

Для более опасного варианта . Коэффициент избытка прочности равен:

.

Увеличу толщину стенки на 1.5мм. Пересчитав, получаю: , тогда

Для критических напряжений при чистом изгибе:

.

Т.к. , то

Стенка цилиндра не теряет устойчивость от сжатия:

;

;

.

Коэффициент избытка прочности равен:

.

6.4 Расчет ресурса стойки шасси

Из-за опасности усталостного разрушении элементов конструкции шасси необходимо проводить расчеты долговечности, как на этапе проектирования, так и после начала эксплуатации конструкции.

Исходными данными для расчета долговечности элементов конструкции являются напряжения, возникающие в элементах в процессе эксплуатации конструкции. Для элементов шасси должна быть известна частота повторения напряжений на различных этапах типового полета, включающего выруливание, разбег, пробег и заруливание самолета. При выполнении проверочных расчетов долговечности конструкции шасси используют данные о нагруженности элементов.

Расчет размеров оси колеса

Диаметр оси колеса шасси определяется по условию:

, где ,

=1,27- коэффициент пластичности, =1618 МПа(сталь 35ХГСА).

Тогда получаю . - найду, рассматривая ось как балку, закрепленную жестко на одном конце (рисунок 6.5). На ось действует сила, равная 278 кН. Разложим силу на две равные составляющие и приложим их в месте расположения подшипников колеса.

Рисунок 6.5. Схема закрепления оси колеса

Найду значение d:

.