Резка промышленных проемов: www.rezkabetona.su 
Навигация
Популярное
Публикации «Сигма-Тест»  Классификация самолетов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

м.+ дм,

(85)

а изгибающий момент в сечении заделки лонжеронов, находящихся ниже линии А-А,

- . - . - (86)

М;о = М.-дм,

где ДМ1 =

(87).

Так как перераспределение изгибающего момента между лонжеронами происходит из-за сдвига общивки, то моменты дм; вызываются действующими в обшивке погонными касательными силами

дч1 =

(88)

где Wj - площадь, ограниченная контуром обшивки в продольном сечении по i-му лонжерону.

- Тогда перерезывающая сила и изгибающий момент в сечении любого лонжерона (рис. 4.27) могут быть подсчитаны по формулам

Qi=/ tnidz+ AqfHb

Mi=/ dz / tnrdz+ 2дпуь Lj Li

(89)

(90)

где Hj - высота лонжерона в рассматриваемом сечении; W: - площадь, ограниченная контуром отсеченной части лонжерона.

Зная Aq, можно определить величину погонной касательной силы в обшивке в любом сечении, параллельном лонжеронам. Эта сипа определяется алгебраическим суммированием aqj От первого до рассматриваемого отсека

qi = Aqj

(91)

Затем по величинам перерезьтающих сил определяются толщины стенок лонжеронов, по величинам изгибающих моментов лшощади поперечйого сечения поясов лонжеронов и по величине погонной касательной силы - тодщина обшивки



Рис. 4.26, Расчетная схема треугольного Рис. 4.27. Расчетная схема и эпюры Q и М крьша с параллельными лонжеронами, для лонжерона

имеющими моментную заделку

Рис. 4.28. Схема треугольного крыла с параллельным продольным набором с моментной заделкой по всему контуру

Крыло с моментной заделкой до всему контуру

Основным силовым элементом такого крыла (рис. 4.28) является обшивка, подкрепленная продольным набором. Изгибающий момент воспринимается обшивкой и продольным набором, перерезьшающая сила -стенками лонжеронов, а обшивка работает на сдвиг. Крепление крыла осуществляется по всему контуру. Поперечный набор состоит из системы нерв-юр, расположенных по потоку. -

При проектировочном расчете этого крьша можно воспользоваться формулами, полученными при расчете крьша с моментной заделкой 1Ю всем Лонжеронам.

Но здесь в качестве пояса лонжерона берется примыкающая к нему панель, состоящая из обшивки и элементов продольного набора. По величине М; определяется гшо-щадь сечения этой панели:

: mi

kHjapaap.

- (92)

гдеД - строительная высота лонжерона; к - коэффициент использования строительной высоты профиля. В проектировочном расчете можно принять к=0,8...0,9.

Для растянутой панели Ct,a3p=qj, щтя сжатой - Сазр~Ч<р-

В панель входят пояс лонжерона, стрингеры и обшивка:.

Fni-Fni+ SfcT.p+ Роб,

(93)

Здесь Рл1 - площадь сечения лонжерона; SfcTn - площадь сечения стрингеров, находящихся в панели; Роб- - площадь сечения обшивки. Для растянутой панели

Fo6 = 0,96o6Axi, . (94)

где 5рб -толщина обшивки; Дх; - ширина ланели; 0,9 - коэффициент, учитывающий ослабление обшивки заклепочными швами, - .

бленце I для сжатой панели

Роб пЗОбоб

(95)

где 30i - - присоединенная ширина обшивки; п - количество стрингеров (включая лонжерон) в панели,члри этом должно соблюдаться условие n306g<AXj .

Если в конструкции крьша используются монолитные пайели, то площадь Fj подсчитывается по формуле (71).

КОМБИНИРОВАННЫЕ И ОСОБЫЕ СХЕМЫ ТРЕУГОЛЬНЫХ КРЫЛЬЕВ

Треугольные крьшья могут иметь комбинированные конструктивно-силовые схемы. Некоторые из этих схем показаны на рис, 4,29, В схеме а расположенные параллельно лонжероны.опираются на передний лонжерон. На борту фюзеляжа все лонжероны имеют моментную заделку, В схемах &и в крьшья имеют моментную заделку по контуру средней части крьша и шарнирную заделку по лонжеронам. С силевой точки зрения эти крьшья аналогичны рассматриваемым нами крьшьям с моментной заделкой по одному лонжерону, только вместо лонжерона здесь применен моноблок. На




а) е) S) г)

Рис. 4.29. Комбиннровайные схемы треугошлых крыльев

Рис. 4.30. Типовые сечения монолитных крыльев: , в - без продольных стенок; б ~ с продольными стенками

схеме г показано крьшо со сходящимся продольньм набором с моментной заделкой по внутреннему подкосу.

Очень тонкие крьшья небольших по размерам сверхзвукрвых самолетов часто вьтолняются по схеме так назьшаемой монолитной конструкции. Типовые сечения таких крьшьев приведены иа рис. 4.30. Эти крьшья имеют разъем по хорде. Верхняя и нижняя панели соединяются при помощи болтов. При расчете на прочность такие крьшья рассматривать как тонкостенные нельзя. Так как здесь толщина обшивки соизмерима с толщиной крьша, допущение о постоянстве напряжений по толщине обшивки, принимаемое при расчете тонкостенных конструкций, неправомерно. Расчетными схемами для крьшьев без продольных стенок является изотропная пластина, а для крьшьев со стенками - анизотропная пластина.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА КОНСГРУКТИВНОСТЛОВЫХ СХЕМ ТРЕУГОЛЬНЫХ КРЫЛ>ЕВ

В крыльях с параллельным продольным набором в сравнении с крьшьями со сходящимся продольным набором длина лонжеронов меньше, бортовая нервюра не нагружается большими изгибающими моментами из-за отсутствия перелома лонжеронов у борта фюзеляж,*Что делает эти крьшья более радиональными в весовом отношении. Кроме того, здесь проще конструктивно обеспечить соединение элементов продольного и поперечного набора, пересекающихся под прямым углом, удобнее использовать внутренние объемы крьша для размещения топлива. Но расположение продольного набора не по образующей конической поверхности крьша вызывает необходимость делать лонжероны и стрингеры двойной кривизны, что усложняет их изготовление.

Так как из условий удовлетворения требований аэродинамики, предь-являемых к качеству поверхности и к точности сохранения обводов, на треугольных крьшьях ставится достаточно жесткая обшивка, то желательно более полно использовать ее в работе крьша-на изгиб. Поэтому в весовом отношении более рациональными являются крьшья с моментной заделйой по всему контуру. Но из-за компоновочных соображений и большей простоты монтажа и демонтажа зачастую-более выгодными являются крьшья с

64 I


Рис. 4.31. Конструктивно-снловая схема поворотной части крыЛа изменяемой Геометрии в районе узла поворота

моментной заделкой по нескольким (иногда и по одному) лонжеронам.

§ 6. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ПОВОРОТНОЙ ЧАСТИ КРЫЛЬЕВ ИЗМЕНЯЕМОЙ ГЕОМЕТРИИ

Поворотные части крьшьев изменяемой геометрии имеют, как правило, моноблочную конструк-.

цию. Особенностью конструкции является переход от моноблока к узлу поворота. Примерная конструктивно-силовая схема этой части крьша показана на рис. 4.31. Проушины между собой соединяются стенками 1, сходящимися к центру узла поворота. В поперечном направлении стенки подкрепляются диафрагмами 2.

ГЛАВА 5. КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КРЫЛА

§ 1. ЛОНЖЕЮНЫ

ito конструктивно-силовой схеме лонжероны делятся на балочные и ферменные.

Основную часть массы лонжерона составляют пояса. Поэтому правильный выбор поперечного сечения поясов и их материала приводит к уменьшению массы лонжерона;

Величиной, характеризующей форму поперечного сечения поясов лонжерона, является коэффициент использования строительной высоты профиля;

k=h/H,

где h - расстояние между центрами масс сечений поясов лонжерона (рис. 5.1); Н - строительная высота крьша в месте установки лонжерона.

Чем больше величина к, тем выгоднее в весовом отношении будет лонжерон при прочих равных условиях.

БАЛОЧНЫЕ ЛОНЖЕРОНЫ

Балочный лонжерон (рис. 5.2) состоит из двух поясов - верхнего и нижнего, связанных между собой стенкой.

При изгибе лонжерона в его поясах возникают нормальные напряжения. Пояса лонжерона имеют по размаху переменное сечение. Формы поперечного сечения поясов различны. При выборе формы необходимо стремиться более полно использовать строительную высоту крьша в этом месте

Рис. 5.1. Характерные размеры лонжерона по высоте

3 Гребеньков





Рис. 5.2. Балочный лонжерон

для. получения наименьшей массы лонжеронов.. Кроме того, форма пояса должна обеспечивать получение высокого критического напряжения.

Пояса изготовляют из прессованных и катаных профилей и лишь в концевых мало нагруженных се чениях лонжерона они могут быть сделаны из гнутых . . профилей.

На рис. 5:3 показаны основные типы сечений балочных лонжеронов. Для поясов шльно нагруженных лонжеронов применяют прессованные профили 4 и 5. С целью увеличения коэффициента использования строительной высоты профиля пояса лонжерона вьшодягся на внешнюю поверхность крьша (рис. 5.4). Для крепления обшивки на профиле делаются специаль-ные полочки. К недостаткам такой схемы следует отнести сложность обработки поверхности пояса по контуру крьша, особенно если лонжерон по размаху расположен не на одном проценте хорды. Поэтому иногда в ущерб весовым характеристикам, но для удовлетворения производственных требований, пояс лонжерона касается обшивки лишь только на участке небольших полочек, к которым обшивка и крепится (рис. 5.5).

Если пояс лонжерона выполнен из стали, то для упрощения подгонки его по контуру крьша между обшивкой и поясом устанавливается профилирующая накладка из алюминиевого сплава, обработка которой значительно легче (рис. 5.6).

Для снижения массы лонжерона необходимо стремиться к созданию равнопрочной конструкции. Достигается это уменьшением площади поперечного сечения поясов лонжерона к их концам.

Такое изменение площадей сечений поясов может быть осуществлено изменением по длине лонжерона сортамента профилей и фрезерованием поясов .-Для этой цели часто используются накладки. Накладка обрабатьшает-






. а)

Рис. 5.3. Типовые сечения балочяьгх лонжеронов: а - пояса из прессованных и катаных профилей; б-пояса из гнутых профилей



Рис 5.4 Пояс лонжерона, выходящий на внешнюю поверхность крыла

Рис. 5.5 Пояс лонжерона с Полочками для крепления обшивки


Прощи/1ируюш,ая иаипадка

Рис 5.6 Пояс лонжерона с профилирующей накладкой

Накладка

Рис 5.7 Пояс лонжерона с накладкой

ся по контуру крьша, а изменение площади поперечного сечения пояса лонжерона достигается путем уменьшения ее толщины (рис. 5.7) . Такая комбинация позволяет осуществить пояс лонжерона из одного профиля по всему размаху. К концу крьша, кроме того, могут сфрезеровываться и полки профилей как по толщине, так и по вь1сОте. Уменьшение массы лонжерона может быть достигнуто и установкой на поясах лонжеронов накладок из композиционных материалов, с высокой удельной прочностью.-

Г1тые профили, идущие на пояса лонжеронов, часто делаются согбор-товкой для повышения критических напряжений местной потери устой; чивости.

В балочном лонжероне пояса соединяются стенками. Двухстеночныё лонжероны не нашли широкого применения. Они значительно сложнее в производствел невьп-одны в весовом отношении, так как из-за низких кри-. тичесКих напряжений сдвига тонкой стенки двухстеночного лонжерона суммарная их толщина получается больше толщины одинарной стенки

По, длине лонжерона стенка подкретшяется стойками из уголковых профилей. Постановка стоек увеличивает критические напряжения сдвига в стенке и препятствует изменению расстояния между поясами лонжерона при его изгибе к при появлении в стенке диагонального поля. Кроме того, стойки используются для крепления к лонжерону нервюр. Для повышения критических напряжений сдаига в стенке могут делаться зиги. Из производственных соображений для облегчения подходов при клепке во время сборки крьша в стенке лонжерона делаются отверстия Отверстия, как правило, отбортовываются\(рис. 5.8).

Отбортовка отверстий повышает жесткость стенки и уменьшает концентрацию напряжишй. В концевых сечениях лонжерона, где нагрузка мала и толщина выбирается конструктивно, в последней делаются отверстия для уменьшения массы. Эти отверстия также отборговываюЛя и используются при проведении клепальных работ.

Стенка крепится к поясам глонжерона при помощи заклепок Диаметр заклепок, их шаг и количество рядов заклепочного шва определяется величиной действующей нагрузки. Ею же определяется выбор материала и толщины стенки. Стенка изготовляется из листового материала. Толщина стенки по размаху переменна. Это достигается постановкой различных по тол-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40



© 2010 www.sigma-test.ru Санкт-Петербург: +7 (812) 265-34-48, +7 (812) 567-94-10
Разработка и поддержка сайта: +7(495)795-01-39 после гудка 148651, sigma-test.ru(my_love_dog)r01-service.ru
Копирование текстовой и графической информации разрешено при наличии ссылки.