Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Построение рычажной системы для фюзеляжа






Сперва построим рычажную систему для инерционных сил. Инерционной называется сила, определяемая из соотношения:

, (2.51)

где – масса сосредоточенного груза, - вектор ускорения его центра тяжести. После преобразования для проекции инерционные силы на ось Y получаем соотношение:

, (2.52)

где - ускорение центра тяжести груза. Поэтому в каждой точке, где имеется сосредоточенный груз, инерционная сила известна. Задача рычажной системы заключается в том, чтоб привести эту систему грузов к ее равнодействующей.

Для упрощения рычажной системы объединяем в единый груз следующие грузы:

- двигатель с винтом и 1ую часть фюзеляжа;

- переднюю стойку шасси, комплект приборов и акамулятор;

- топливный бак и багаж;

- летчики, основная стойка шасси и 2ая часть фюзеляжа.

Объединенный груз помещаем в центре тяжести объединяемых грузов.

Находим центры масс грузов и находим их инерционные силы:

Рисунок 3.2-Инерционные силы объединённых грузов.

Находим центровку самолета ХАЗ-30:

(2.53)

 

 

Рисунок 3.3- Центровка самолёта.

Найдем предельно переднее и предельно заднее положение центра тяжести самолёта. Для нахождения этих величин, нужно знать положение грузов относительно центра тяжести самолета. С учетом того, что при полной загрузке xцентр. тяжести = 1, 62м, считаем, что пилоты находятся в близи центра тяжести самолёта. Поэтому предельно переднему положению центра тяжести отвечает отсутствие багажа и полная выработка топлива, предельно заднему ­ – максимальная масса багажа и максимальная масса топлива.

 

Напоминаю, что координата Х отмеряется от носка фюзеляжа.

Найдем теперь положение центров тяжести самолёта на средней аэродинамической хорде. В авиации центровкой принято называть взятый в процентах результат деления двух чисел: 1) расстояние от носка профиля крыла до центра тяжести самолёта; 2) длина хорды крыла. Найдем указанные центровки.

 

Находим усилия в рычагах и подбираем по сортаменту швеллеры для нашей рычажной системы, и при этом учитываем массы рычагов.

Объеденили грузы. Их осталось 6 штук. Соответственно остается 6 инерционных сил Pi.

P1 – соответствует двигателю с винтом и 1ой части фюзеляжа;

P2 – соответствует передней стойки шасси, аккумулятору и приборной доски;

P3 – соответствует летчикам, основной стойке шасси и 2ой части фюзеляжа;

P4 ­­– соответствует топливному баку, багажу;

P5 – соответствует 3ей части фюзеляжа;

P6 – соответствует ГО + ВО.

Вычислим значения Pi:

P1 = (90+40) ∙ 9, 81 ∙ 4, 25 ∙ 1, 5 = 6, 567 кН;

P2 = (15+15+30) ∙ 9, 81 ∙ 4, 25 ∙ 1, 5 = 3, 126 кН;

P3 = (160+50+35) ∙ 9, 81 ∙ 4, 25 ∙ 1, 5 = 13, 444 кН;

P4 = (50+90) ∙ 9, 81 ∙ 4, 25 ∙ 1, 5 = 5, 025 кН;

P5 = 30 ∙ 9, 81 ∙ 4, 25 ∙ 1, 5 = 1, 249 кН;

P6 = 25 ∙ 9, 81 ∙ 4, 25 ∙ 1, 5= 0, 937 кН;

Расположение и значения перечисленных инерционных сил показано на рис. 2.20.

Рисунок 3.4- Расположение и значения перечисленных инерционных сил.

Для системы шести инерционных сил строим 3-ех уровневую рычажную систему, которая позволяет закрепить трос от рычага 3-его уровня к силовому полу и получить на этом тросе равнодействующую данной системы сил. Методика в целом следует учебному пособию [10].

Отличия заключаются в том, что подбираются сечения рычагов, исходя из условия жесткости [7].

(2.54)

 

где – максимальный изгибный момент, W –момент сопротивления, [σ ] – допускаемое напряжение, обеспечивающее не только прочность но и жесткость.

Приведем пример расчета подбора рычагов для рычажной системы по фюзеляжу:

На рис. 2.21 покажем схему действующих сил на рычаг

Рисунок 3.5- Схема действующих сил на рычаг.

 

Р1 = 6, 657 кН;

Р2 = 3, 126 кН;

РI3 = Р1 + Р2 = 9, 783 кН (без учета веса рычага);

а = 438 мм;

∑ МА = 0; Р2 × а – РI3 × с = 0;

d = a – c = 438 – 139, 96 = 298, 04 мм;

 

Рисунок 3.6-Изгибающий момент на рычаге.

С обоих концов балки добавляем по 30 мм;

L = a + 60 = 438 + 60 = 498 мм;

L – длинна рычага

По сортаменту находим подходящий уголок.

Уголок ПР – 100 № 63 Wx = WY = 3, 904 см3, Ix = IY = 13, 781см4,

Н = В = 50 мм, F = 6, 11 см2;

Находим массу рычага:

Мрыч = 2 ∙ F ∙ L ∙ 2, 7 = 2 ∙ 6, 11 ∙ 0, 498 ∙ 2, 7 = 16, 431 кг = 16, 431∙ 9, 81 = = 0, 161 кН;

Находим чистое усилие Р3:

Так как мы тянем фюзеляж вниз, то вес рычага нам помогает. То есть что б найти силу Р3 нам нужно от силы тянущей вниз отнять массу рычага:

Р3 = РI3 – Мрыч = 9, 783 – 0, 161 = 9, 622 кН.

Аналогичную операцию проводим для остальных рычагов всех трех этажей. На рис. 2.23 строим рычажную систему.

Рисунок 3.7- Рычажная система для инерционных сил.

Рисунок 3.8- Рычажная система для инерционных и балансировочных сил.

Вывод: Данная рычажная система позволит нам провести испытания на эксплуатационные и расчетные нагрузки самолета Т-10, не только с инерционными силами, а и с балансировочными.


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.009 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал