
- •Введение
- •1.Требования нлгс к узловым соединениям
- •1.1. Горизонтальные стабилизирующие и балансировочные поверхности
- •2. Компоновка, центровка, разработка силовой схемы самолета
- •2.1. Общая характеристика самолета
- •2.2 Расчет центровки
- •2.3. Конструктивно-силовые элементы фюзеляжа
- •2.4. Крыло
- •2.5. Хвостовое оперение
- •2.6. Силовая установка
- •2.7. Основные конструкционные материалы самолета
- •3. Конструкция и расчет узлов крепления очк
- •Материалы, применяемые в конструкции
- •Нагрузки, действующие на крыло
- •Стык отъемной части крыла с центропланом
- •Расчет на прочность узлов крепления отъемной части крыла самолета
- •4. Сравнительная оценка спроектированного самолета
- •Литература
Стык отъемной части крыла с центропланом
Отъемная часть крыла стыкуется с центропланом по верхним и нижним профилям разъема и по стенкам лонжеронов. Соответствующие стыковые элементы ОЧК и центроплана имеют одинаковую конструкцию.
В профилях разъема имеется место, для возможности вставки болтов в отверстия ОЧК и центроплана, в которые вставляются стыковочные болты, на которые, затем, накручиваются и затягиваются самоконтрящиеся гайки. Головки болтов размещаются в ОЧК, гайки — в центроплане. Болты затянуты тарированным ключом. Место стыка закрывается сверху и снизу лентами , закрепленными на винтах. Стенки переднего и заднего лонжеронов ОЧК и центроплана соединяются посредством болтов из стали 30ХГСА с самоконтрящимися гайками; болты устанавливаются в отверстия стоек , закрепленных на стенках лонжеронов. Стойки изготовлены механической обработкой из уголкового прессованного дюралюминиевого профиля.
Подход к болтам стыка стенок переднего лонжерона осуществляется при снятии первого носка ОЧК, к болтам стыка стенок заднего лонжерона — при снятии закрылков.
Зазор в стыке носовых частей ОЧК и центроплана перекрывается лентой, устанавливаемой по контуру носка на винтах с самоконтрящимися плавающими анкерными гайками.
Расчет на прочность узлов крепления отъемной части крыла самолета
Исходные данные:
Gс-та = 550000 Н – вес самолета;
nэу = 2,5 – эксплуатационная перегрузка;
f = 1,5 – коэффициент запаса прочности;
bпр – хорда профиля крыла ;
L очк = 9,6 м –длина отъемной части крыла
δв
=
1100
–
допустимое напряжение для стали 30ХГСНА
.
1)
Нахождение поперечной сила Q,
действующей на отъемную часть крыла:
Для определения поперечной силы разобьем крыло сечениями Z1, Z2, Z3.
Q
=
)
S кр – площадь крыла;
Sотс – площадь отсеченной части крыла ;
𝛏кр
=
-
относительный вес крыла .
Для сечения 1-1:
0
Z1
3,2
Sот=0,5(а+b1)h
а и b1 – хорды профиля крыла в концевом – а и данном сечении – b1, h- высота отсеченной части крыла.
b1=
-
длина консоли крыла ,
- длина отсеченной части крыла ,
– концевая
хорда крыла.
Lконс=
L кр – размах крыла
Dф –диаметр фюзеляжа.
Lконс
1=
м;
b1=
=
2 м ;
Sот=0,5 (1,5+2) 3,2=5,6 м2;
Q1
=
)=65750
Н.
Для
сечения 2:2
0 Z2 6,4
Lконс 2= Lконс1 – Z1 = 12,57 – 3,2 = 9,37 м;
b2=
=
3 м;
Sот=0,5 (1,5+3) 6,4=14,4 м2;
Q2
=
)=169071
Н.
Для сечения 3:3
0 Z3 9,6
Lконс 3= Lконс2 – Z1 = 9,37 – 3,2 = 6,17 м;
b2=
=6,2
м ;
Sот=0,5 (1,5+6,2) 9,6=36,96 м2;
Q2
=
)=433947
Н.
2) Нахождение изгибающего момента для каждого из сечений
Мизг=Qz * a
Qz – поперечная сила в данном сечении , а - расстояние от сечения до точки приложения поперечной силы
а=
Lотс
Мизг
1 =65750
*
= 70134 Нм;
Мизг
2 =
169071
*
= 360685 Нм;
Мизг
3 =
433947
*
= 1388631 Нм.
3) Нахождение крутящего момента:
Мкр = Qz * с
с – расстояние от линии центра жесткости до точки приложения поперечной силы
с
= хц.
ж
- хц.
д
хц. д.= 0,25 bпр - координата центра давления ;
хц. ж =0,4 bпр – координата центра жесткости ;
с = (0,4 – 0,25) bпр = 0,15 bпр,
Тогда :
Мкр1 = 65750 * 0,15 * 2 = 19725 Нм
Мкр2 = 169071 * 0,15 * 3 = 76082 Нм
Мкр3 = 433947 * 0,15 * 6,2= 403571Нм
Строим эпюры Q, Мизг., Мкр.
Поскольку
болты от Мизг
работают на растяжение , то диаметр
болта находится из соотношения :
𝜎раст=
𝜎в
S=
- силы возникающие в панели отъемной
части крыла
Нр = 0,9 Нг –высота стенки лонжерона
n - число крепежных болтов .
Поскольку растяжение болтов происходит в нижней части стыка ОЧК, то количество болтов принимается равным n=65.
Нр = 0,9* 1,33=1,2 м
S=
=
1157192,5 Н
Учитывая коэффициент запаса прочности f = 1,5 :
𝜎раст= 0,7 𝜎в
𝜎раст=
770
Диаметр болта будет равен :
d
=
=
= 5,42 мм
В соответствии с ГОСТ принимается d = 6 мм
Болты от Мкр работают на срез , тогда диаметр болта определяется из соотношения:
τср=
σв
q=
– касательные усилия;
4,5
м2
– площадь контактной поверхности;
=
110 – принимаемое количество болтов, для
соединения ОЧК с центропланом;
Так
как
(k)
будет 2.
q=
=
= 16473
= 16473000
1100
d=
=
= 9,31мм
В соответствии с ГОСТ принимается d= 10 мм
Окончательно в соответствии с расчетами принимается диаметр болта
d= 10 мм