Расчет качалки управления - Проектирование узла крепления цельноповоротного горизонтального оперения к фюзеляжу

Качалка управления представляет собой кронштейн в виде двухпоясной балки. Трехмерная модель представлена на рисунке 3.9.

трехмерная модель качалки управления

Рисунок 3.9 - Трехмерная модель качалки управления

Проектирование кронштейна начинается с определения геометрических ограничений, в которые он должен укладываться. Такими ограничениями являются расстояние между поясами корневой нервюры, заданная длина качалки.

Кронштей будет выполнен литым, поэтому в качестве материала для него берется сплав АЛ8 ув=284,4 МПа.

Качалка представляется в виде рамы АECD, закрепленной на двух опорах, которыми являются болты крепления подошвы кронштейна. Расчетная схема представлена на рисунке 3.10.

Уравновешивающее усилие было определено выше Рур=38,3кН.

Углы б и в равны, так как ось качалки проходит по плоскости хорд стабилизатора. Исходные данные для расчета:

L=255 мм; L=356 мм; В=155 мм;

расчетная схема кронштейна

Рисунок 3.10 - Расчетная схема кронштейна

Реакции в опорах А и С

Определяются потребные площади поперечных сечений кронштейна в регулярной зоне: при x=D/2 и x=l по формуле:

.

Для дальнейшего расчета необходимо знать параметры проушины и подшипник. Поэтому из каталога[6] подшипника выбирается подшипник шариковый радиальный однорядный с защитными шайбами 180306. Pmax=39200Н; D=62мм; d=30мм. Далее толщина проушины определяется a=aп+2Д=19+4=23мм.

Ширина проушины определяется из условия прочности на разрыв:

Далее, зная потребный внешний диаметр проушины Dпр=75мм и углы б=в= 17 26', можно продолжить расчет регулярной зоны

Далее определяется теоретически минимальная толщина пояса

Где аx=0.5D - ширина пояса в сечении x=0,5D. Для исключения возможности потери устойчивостиполкой следует выдерживать соотношение.

Определяется потребная толщина стенки. Минимальная толщина определяется в сечении x=D/2, где высота и площадь наименьшие, Нст=D.

.

Из соображений технологичности примем толщину постоянную.

Затем необходимо подобрать крепежные изделия для подошвы кронштейна. Болты работают на растяжение-сжатие, поэтому подбираются по разрушающему усилию для болта при растяжении. Pб=P/4=38300/4=9575Н. Из сортамента подбирается болт из материала 38ХА М6 с разрушающей нагрузкой на разрыв 10790Н по ОСТ 1.31103-80 с допуском посадки h 12. Соответствующая гайка шестигранная высокая по ОСТ 1.33018-80.

Далее рассчитываются параметры кронштейна в зоне подошвы. Определяется изгибающий Mизг=Pl=38300х0,255=9767Н.

Выполняется проверка полученных значений по условию прочности на разрыв

Условие прочности выполняется.

Определяемые параметны подошвы кронштейна представлены на рисунке 3.11.

к расчету подошвы кронштейна

Рисунок 3.11 - К расчету подошвы кронштейна

Определим толщину основания из условия прочности на смятие:

Принимается значение из стандартных величин 6,5мм.

Расстояние с1 от оси болта до стенки или поясов кронштейна определяется из условия возможности подхода гаечным ключом и поворота гайки минимум на 60'. Параметр m и определяется из условия смятия под болтом по формуле

Расстояние от центра отверстия до края проушины есть минимальное расстояние до края и равно 2dб=2x6=12мм.

А значение m определяется из условия местного изгиба подошвы. Также учитывается условие разрыва и среза подошвы. В первом приближении S - размер под ключ. .

Похожие статьи




Расчет качалки управления - Проектирование узла крепления цельноповоротного горизонтального оперения к фюзеляжу

Предыдущая | Следующая