Расчет на прочность крыла большого удлинения и шасси транспортного самолета АН–148 (стр. 7 из 9)

- коэффициент полноты диаграммы обжатия амортизатора при восприятии работы .

φ^э - передаточное число при ходе поршня S^э .

Так как рассматривается телескопическая стойка и при этом предполагается, что в момент касания колесами земли ось стойки перпендикулярна поверхности земли, то η_е =0,7 и φ^э =1.

Для определения поперечных размеров амортизатора находим из равенства

площадь,

по которой газ воздействует на шток амортизатора.

Зададимся значениями параметров:

МПа – начальное давление газа в амортизаторе;

– коэффициент предварительной затяжки амортизатора;

– передаточное число в момент начала обжатия амортизатора;

тогда

м².

Для амортизатора с уплотнением, закрепленным на цилиндре, внешний диаметр штока равен величине:

м.

Толщину уплотнительных колец полагаем

.Тогда для внутреннего диаметра цилиндра

м.

Начальный объем V₀ газовой камеры находим по формуле

Высота газовой камеры при необжатом амортизаторе

м.

Параметры

и находим по следующему алгоритму.

Для нахождения неизвестных

и используем уравнения

1

2

3

После некоторых преобразований

4

Здесь

- передаточное число соответствующее ходу амортизатора

- коэффициент полноты диаграммы обжатия амортизатора при поглощении работы . Для телескопических стоек .

Первое из равенств (3) имеет вид квадратного уравнения

, 5

где

, 6

7

из равенства (5)

8

Подставляя

из (8) во второе уравнение (3) получаем трансцендентное уравнение

,

корень которого есть искомая величина

.

Вычисления сведены в табл. 8

Таблица 8.

Строим график в координатной системе ( S^max, f) (рис. 22).

Рис. 22

Точка пересечения кривой с осью f = 0 дает значение S^max =0,55.

Из зависимости (8) найдём

.

Давление газа в амортизаторе при его максимальном обжатии

МПа.

Высота уровня жидкости над верхней буксой

м.

При этом:

0,589 + 0,1045 = 0,6935 > 0,55 – условие выполняеться.

Задаваясь значениями параметров:

м - конструктивный ход амортизатора;

м - суммарная высота букс;

м - опорная база штока;

м - суммарный размер узлов крепления амортизатора;

получаем длину амортизатора в необжатом состоянии

м.

Длина амортизатора при эксплуатационном обжатии

м.

Определение нагрузок на стойку

Коэффициент расчетной перегрузки:

.

Расчетная вертикальная

и горизонтальная нагрузки на стойку равны:

кН;

кН.

Между колесами усилие

распределяется в соотношении 316,87 : 210,36, а усилие - 79,22 : 52,81.

Построение эпюр изгибающих моментов

Стойка является комбинированной системой. Вначале методом сечений находим усилие в подкосе. Записываем для стойки уравнение равновесия относительно шарнира

кН

Эпюра изгибающих моментов, действующих в плоскости движения самолёта, изображена на рисунке 23.

Рис.23

Максимальный момент, равный 489,57кНм, действует в точке навески шасси.

Эпюра изгибающих моментов, действующих в плоскости перпендикулярной плоскости движения самолёта, изображена на рисунке 24.

Рис. 24

Скачек на эпюре в точке присоединения стержня к цилиндру, созданный эксцентриситетно приложенной силой (вертикальной проекцией усилия в стержне), равен

кНм.

Крутящий момент равен величине

кНм

и нагружает только цилиндр.

Подбор параметров поперечного сечения элементов

В проектировочном расчете для телескопической стойки подбирают толщины стенок цилиндра и штока. Вначале для каждого из указанных элементов выбираем сечение, в котором изгибающий момент

имеет максимальное значение. Осевые усилия и крутящий момент в проектировочном расчете не учитываем. Из условия прочности

,

где k – коэффициент пластичности, принимаем

;

W – момент сопротивления

, ;

МПа.

Из этого уравнения находим

.

Зная наружный диаметр штока получим внутренний

м

Тогда толщина стенки

.

Аналогично находим значение

для цилиндра, но так как наружный диаметр цилиндра неизвестен, то в нулевом приближении принимаем его равным м. Тогда получим