Расчет нагрузок, действующих на корпус колеса и реборды [5]

1.3.3.2 Расчет нагрузок, действующих на корпус колеса и реборды [5]

Расчетными нагрузками, действующими на корпус колеса, являются осевые, радиальные и боковые усилия.

Величину осевой нагрузки определим по формуле:

Q=π×P_p×[(R-r_п)²-R₀], (1.46.)

где P_p – расчетное давление в пневматике,

P_p=k×P₀ , (1.47.)

P₀=0,95 МПа – рабочее давление в пневматике,

k=3 – коэффициент запаса прочности,

P_p=3×0,95=2,85 (МПа);

R=0,465 м – радиус пневматика

r_п=0,1525 м – радиус круглого сечения пневматика;

 (1.48.)

Подставим данные в выражение (1.46.) получим:

Q=3,14×2,85×[(0,465-0,1525)²-0,204²]×10⁶=501504,2 (Н).

Разрушающая радиальная нагрузка на колесо:

P_разр=k_p×P_{СТ взл max}, (1.49)

где k_p=6,5 – коэффициент безопасности;

P_{СТ взл max}=71367,36 Н – стояночная нагрузка на колесо со взлетной массой самолета;

P_разр=6,5×71367,36=463887,84 (Н).

Радиальная нагрузка будет уравновешиваться реактивными силами R₁ и R₂, действующих на корпус колеса через середину наружных обойм подшипников (рис 1.9.).

Момент радиальной нагрузки относительно точки "0" будет равен:

 (1.50)

где P_разр – радиальная разрушающая нагрузка;

b₀ – ширина колеса между серединами вершин обойм;

a – расстояние от подшипника до плоскости разъема колеса.

Тогда уравнение сумм моментов относительно точек приложения будет иметь вид:

 (1.51.)

следовательно:

 (1.52.)

Боковая разрушающая нагрузка:

P_бок=k_б×P_{СТ взл max}, (1.53)

где k_б=2,5 – коэффициент безопасности

P_бок=2,5×71367,36=178418,4 (Н).

Радиус приложения боковой нагрузки:

 (1.54.)

где D=0,93 м – диаметр пневматика;

δ_п.о.=0,187 – усадка при полном обжатии пневматика;

 (м).

Боковая сила P_бок создает боковой момент:

M_бок=P_бок×R_бок , (1.55.)

где P_бок – боковая разрушающая нагрузка;

R_бок – радиус приложения боковой нагрузки;

M_бок=178418,4×0,3247=57932,45 (Н·м).

М_бок будет уравновешиваться реактивными силами F_бок и P_бок´, действующими на корпус колеса через внешние обоймы подшипников (рис.1.10.):

 (1.56.)

где M_бок – боковой момент;

b₀=0,154 м – расстояние между серединами внешних обойм подшипников;

 (Н),

P_бок´=P_бок=178418,4 Н.

1.3.3.3 Расчет на прочность реборды колеса

Реборда работает на изгиб, как консольная балка, нагруженная силой Q (рис.1.11.).

Расчет произведем в трех сечениях.

Сечение 1-1:

Момент сопротивления сечения:

 (1.57.)

где D₀=0,41 м – диаметр сечения 1-1;

b =0,015 м – минимальная толщина сечения;

(м³).

Нормальное напряжение при изгибе:

σ_р=σ_сж= (1.58.)

где L – плечо приложения силы Q,

 (1.59.)

где D₀=0,41 м – диаметр сечения,

D₁=0,478 м – диаметр реборды,

(м);

Q=501504,2 Н – осевая нагрузка;

W – момент сопротивления сечения;

(МПа).

Коэффициент избытка прочности:

 (1.60.)

где k_п=1,35 – коэффициент пластичности;

σ_в´– пониженный временный предел прочности материала:

σ_в´=0,78×σ_в, (1.61)

σ_в´=0,78×490=382,2 (МПа);

тогда

Определим касательные напряжения при изгибе:

τ_max= (1.62.)

где Q=501504,2 Н – осевая нагрузка;

F – площадь поперечного сечения:

F=π×D₀×b, (1.63.)

D₀=0,41 м – диаметр сечения,

b=0,015 м – минимальная толщина сечения,

F=3,14×0,41×0,15=0,01931 (м²);

тогда

τ_max= = 38956824 (Па)=38,96 МПа.

Коэффициент избытка прочности:

 (1.64.)

где σ_в´ - пониженный временный предел прочности;

τ_max – касательные напряжения при изгибе;

Сечение 1-2:

Средний диаметр сечения будет равен:

D_ср=D₀ – h₁×sin α, (1.65.)

где h₁=0,02 м – высота сечения;

α = 45° - угол между сечениями 1-1 и 1-2;

D_ср=0,41-0,02×sin 45°=0,3959 м.

Нормальные напряжения для зон сжатых и растянутых волокон при изгибе и растяжении:

σ_р = σ_и+σ_р´=  (1.66.)

где L₁ – плечо приложения силы Q,

L₁=L+(м);

W_р – момент сопротивления сечения,

W_р=  (1.67.)

где D_ср – средний диаметр сечения,

h₁ – высота сечения,

W_р=  (м³);

F – площадь сечения 1-2,

F=π×D_ср×h₁=3,14×0,3959×0,02=0,0249 (м²);

тогда

Коэффициент избытка прочности:

 (1.68.)

где k_п=1,35 – коэффициент пластичности,

используя формулу (1.68.) получим:

Сечение 1-3:

Средний диаметр сечения 1-3:

D_ср=D₀ –  (1,69)

где D₀=0,41 м – диаметр сечения 1-1;

h₂=0,02 м – высота сечения 1-3;

D_ср=0,41-

Нормальные напряжения для зон сжатых и растянутых волокон при изгибе и растяжении:

σ_р = σ_и+σ_р´ (1.70.)

где L₂ – плечо приложения силы Q в сечении 1-3,

L₂=L+

W_р – момент сопротивления сечения,

W_р= (1.71.)

где D_ср – средний диаметр сечения 1-3,

h₂ – высота сечения 1-3,

W_р=

F – площадь сечения 1-3,

F=π×D_ср×h₂=3,14×0,4×0,02=0,0251 (м²);

тогда

Коэффициент избытка прочности:

 (1.72.)

где k_п=1,35 – коэффициент пластичности,

используя формулу (1.68.) получим:

Похожие работы

Конструктивное усовершенствование гидравлической системы самолета Ту-154 на основе анализа эксплуатации

Скачать

75787

6

2

... масла, л 10 103 45 3. Рабоий уровень масла в гидробаках, л 36 36 20 4. Производительность нагнетающих насосов, л/мин 110 55 55 1.2 Анализ работы гидросистемы самолета Ту-154 Гидравлическая система самолета Ту-154 является функциональной системой, надежность которой существенно влияет на безопасность полетов, поскольку за счет работы гидрооборудования осуществляются такие жизненно ...

Основные характеристики бронетанковой техники

Скачать

104551

7

1

... л.с. Использование двухтактного дизельного двигателя привело к конструктивным изменениям в трансмиссии и приводах управления движением. Имеются и другие конструктивные отличия, например, в установке зенитного пулемета. Основные характеристики остались без изменений. Т-80УД - это украинский вариант от ХКБМ. Технические характеристики Т-80 Длина, м 9,7 Высота, м 2,6 Ширина, м 2,2 ...

Буран

Скачать

107300

23

17

... техника одержали новую выдающуюся победу, Успешно выполнен испытательный запуск универсальной ракетно-космической транспортной системы "Энергия" и орбитального корабля "Буран". Подтверждены правильность принятых инженерных и конструкторских решений, эффективность методов экспериментальной отработки и высокая надежность всех систем этого сложнейшего ...

Автоматизированное проектирование деталей крыла

Скачать

130434

3

194

... ) при запуске в серийное производство контейнеров с оборудованием. Все это ведет к снижению сроков и затрат на подготовку производства. 5Автоматизированное проектирование деталей крыла В настоящем разделе проекта рассматривается автоматизированное проектирование деталей и узлов с целью увязки конструкции и подготовки информации для изготовления шаблонов, технологической оснастки и самих деталей. ...