![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Проектировочный расчет элементов систем управления.
В нормах приводятся значения эксплуатационных нагрузок Рэ, прикладываемых к командному рычагу. Устанавливаются также предельные перемещения командного рычага в месте приложения нагрузки Рэ – аmax. Расчетом управляемости самолета определяются предельные отклонения руля – dр mаx. По нормам подсчитываются действующие эксплуатационные нагрузки на руль, а по данным продувок находится положение центра давления, что позволяет после выбора положения оси вращения руля определить величину шарнирного момента Из равенства работ получим Отношение dрmаx / amax называется коэффициентом передачи и обеспечивается соответствующим выбором размеров элементов проводки управления. Расчет на прочность проводки управления проводится для случая застопоренного руля при приложении к командному рычагу расчетного усилия Рр = Pэf где f – коэффициент безопасности, задаваемый нормами. При выбранной схеме управления и выбранных с учетом получения потребного коэффициента передачи размерах элементов проводки определяются действующие в этих элементах силы. На рис. 13.36 показана схема участка управления с жесткой проводкой.
Рис. 13.36. Схема управления с жесткой проводкой условия равновесия командного рычага Из условия равновесия качалки B Р1с1 = Р2 d1 получим: Из условия равновесия качалки С Р2с2 = Р3d2 получим:
Каждая тяга при отклонении руля в одну сторону работает на растяжение, при отклонении в другую сторону – на сжатие. Потребная площадь сечения i-й тяги где для растянутой тяги sразр = sв, а коэффициент k = 0, 8 учитывает ослабление тяги заклепками или болтами, которыми она крепится к стаканам наконечников; для сжатой тяги sразр = sкр, а коэффициент k = 1. Критическое напряжение продольного изгиба подсчитывается по формуле Эйлера: где Е – модуль упругости материала тяги; J – момент инерции сечения тяги;
с – коэффициент заделки. Для тяг управления c = 1. Наивыгоднейшей в весовом отношении будет тяга из тонкостенной трубы, у которой Подставив эти значения, получим Если конструктивно диаметр получается неприемлемо большим, то необходимо либо уменьшить длину тяги, либо взять тягу из материала, имеющего меньшее значение Затем тяги надо проверить на резонансные колебания. На самолете имеются различные источники, которые могут вызвать вынужденные колебания тяг управления. К таким источникам относятся двигатели, электро- и гидромоторы систем, тряска самолета при движении по аэродрому и др. При совпадении частоты собственных колебаний тяги с частотой вынужденных колебаний наступает резонанс, приводящий к росту амплитуды колебаний. Это вызывает появление в тяге усталостных напряжений и по прошествии, как правило, довольно длительного времени может привести к ее разрушению. Для исключения возможности появления резонансных колебаний необходимо, чтобы частота собственных колебаний тяги не равнялась (или не была кратной) частоте вынужденных колебаний. Частота собственных колебаний тяги кол./мин, шарнирно закрепленной на качалках, определяется по формуле
где Е – модуль упругости материала тяги; J – момент инерции сечения тяги; m – погонная масса тяги;
где а – коэффициент, учитывающий упругость опор, определяемый по результатам эксперимента. Расчет качалок начинается с определения нагрузок в узлах крепления. Реакция в шарнире О (рис. 13.36) будет Реакция в шарнире О1 будет Реакцию в шарнире О2 определяют как результирующую двух сил: Р2 и Р3 (рис. 13.37) Рис. 13.37. Определение реакции в узле крепления качалки Определение реакции следует проводить графически. Эта реакция и будет расчетной для узла крепления качалки. В процессе управления меняется положение командных рычагов и качалок, что приводит к изменению плеч, а следовательно, и усилия в проводке. Расчет надо провести для различных положений рычагов, и каждый элемент проводки рассчитать на максимальное усилие. В наиболее опасных сечениях качалки (пусть это будет сечение I–I на рис. 13.37) определяют величину осевой силы N = Р3соsa, величину изгибающего момента где F – площадь сечения; W – момент сопротивления; S – статический момент инерции; J – момент инерции; b – толщина стенки качалки.
Узел соединения качалки и тяги вильчатого типа. Если наконечник тяги с вилкой, то на качалке – ушко, в котором устанавливается шарнирный подшипник, если же наконечник ушковый, то вилка – на качалке. Расчет этого узла проводится аналогично расчету вильчатого соединения узлов навески элерона. На рис. 13.38 показана схема участка управления с гибкой проводкой. Рис. 13.38. Схема управления с гибкой проводкой
Усилия в тяге Усилие в тросе от командного поста до сектора на опоре 4
Ось I рассчитывается как двухопорная балка, загруженная силами Рт и Р1. От этих сил в сечении сектора будет действовать максимальный изгибающий момент М и крутящий момент Мкр = Р1R. От изгибающего момента в оси возникнут нормальные напряжения
где W – момент сопротивления сечения оси; Wр – полярный момент сопротивления. Суммарное напряжение находится по третьей теории прочности, и оно не должно превышать временного сопротивления: По величине реакций рассчитываются узлы крепления оси. Реакции в узлах крепления роликов определяют как результирующую сил Р1 (рис. 13.39):
Определение проводится графически. Эта реакция будет расчетной для узла крепления ролика. В узле О4 меняется передаточное отношение. Усилие в тросе Р2 будет Реакцию в шарнире О4 определяют графически как результирующую двух сил Р1 и Р2 (рис. 13.40): На эту реакцию рассчитывается узел крепления сектора.
|