Силовой расчет шасси и проверка прочности элементов стойки для заданного расчетного случая

В расчетном случае Е_ш сила, действующая при посадке на шасси определяется следующим образом:

где n_e^э – эксплуатационная перегрузка в данном посадочном случае, берется из интервала:

примем =2,8.

Коэффициент безопасности примем равным f = 1,7.

Тогда получим:

Данная нагрузка распределяется на главные опоры:

При посадке самолет находится под углом к взлетно-посадочной полосе α =10̊, что обуславливает появления составляющих сил в направлениях оси x и у (рисунок 9):

Зная действующие силы, можем построить эпюры внутренних усилий в опорах. Вид шасси изображен на рисунке 10.

Нормальные напряжения в оси колес определяются исходя из работы на изгиб:

где максимальный изгибающий момент определяется как:

Эпюра изгибающих моментов оси представлена на рисунке 11.

Рисунок 10 – К определению сил, действующих на опоры самолета

 

Рисунок 11 – Вид шасси

 

Рисунок 12 – Эпюры изгибающих моментов на оси вдоль осей х и у

Суммарный момент:

Материал оси Д16Т с пределом прочности σ = 400 МПа. Тогда момент сопротивления сечения оси изгибу равен:

Выберем трубчатое сечение с внешним диаметром D = 28мм и внутренним диаметром d = 27мм. Момент сопротивления такого сечения

Рассмотри усилия, возникающие в подкосе. Осевая сила найдется по формуле:

Тогда силы и (Рисунок 10) определятся так:

Эпюры изгибающих моментов, нормальных и перерезывающих сил представлены на рисунке 13.

Рисунок 13 – Эпюры перерезывающих и нормальных сил, и изгибающего момента опоры шасси

Нормальные напряжения в сечении штока будут равны:

где M – максимальный изгибающий момент:

где 0,77м – расстояние от точки приложения силы P_x до нижней буксы.

За разрушающее напряжение примем критическое напряжение, равное:

где E – модуль упругости материала штока. Принимаем, что шток изготовлен из стали 30ХГСА и

Е = 2 · 10⁵;

D – диаметр штока,

δ – толщина стенки штока.

Принимая D = 75 мм, δ = 6,5 мм, получим:

F =

Условие прочности стойки-цилиндра определяется формулой:

где - окружное напряжение,

- меридиональное напряжение.

Окружное напряжение вычислим по формуле:

где - максимальное давление газа в цилиндре, примем

- диаметр и толщина стенки цилиндра.

Меридиональное напряжение будет равно:

где - напряжение от изгиба моментом ;

- меридиональное напряжение от давления :

Принимая, что цилиндр изготовлен из стали 30ХГСА, = 84мм, = 4,5 мм, определяем:

Диаметр подкоса подберем исходя из его работы на сжатие:

примем приближенно

Тогда

 

РАСЧЕТ ФЮЗЕЛЯЖА

Фюзеляж служит для размещения экипажа, пассажиров, грузов, оборудования, топлива и некоторых агрегатов. В силовом отношении фюзеляж является строительной балкой, к которой могут крепиться крыло, оперенье, шасси, двигатели.

Основными нагрузками фюзеляжа являются:

-силы, передающиеся от прикрепленных к нему частей самолета: крыла, оперения, силовой установки, шасси;

-силы от грузов и агрегатов, расположенных в фюзеляже, а также от массы конструкции самого фюзеляжа;

-аэродинамические силы разряжения и давления, распределенные по поверхности фюзеляжа;

-силы от избыточного давления в герметических отсеках.

Так как фюзеляж является строительной базой самолета, то его прочность следует рассматривать при всех расчетных случаях нагружения крыла, хвостового оперения и шасси.

Целью расчета является:

-определение нагрузок в виде сил от грузов и агрегатов, расположенных в фюзеляже, с учетом сил, передающихся от прикрепленных к фюзеляжу частей самолета;

-динамическое уравновешивание самолета;

-выбор расчетного случая нагружения;

-построение эпюр силовых факторов по длине фюзеляжа;

-подбор толщины обшивки и размеров поперечных сечений продольных элементов.