Презентація на тему:
Презентации

Практичне заняття № 2 Кафедра Конструкції та міцності літальних апаратів та двигунів Харків - 2019 Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба КОНСТРУКЦІЯ ПОВІТРЯНИХ СУДЕН ТА ЇХ СИСТЕМ

Тема 5. Крило ПЗ-2. Конструкція крила та його навантаження

Навчальні питання: 1. Конструкція крила серійного літака 2. Визначення навантажень, що діють на крило 3. Визначення опорних реакцій з боку фюзеляжу 4. Видача контрольного домашнього завдання

Навчальна література [1] Конструкция летательных аппаратов / Под ред. К.Д.Туркина .– М.: ВВІА,1985, ч.1, С. 21…24. [17] Онищенко В.М., Тарасцев А.Г., Куценко О.В., Коломейченко О.М. Методичний посібник до виконання контрольного домашнього завдання "Аналіз силової схеми та розрахунок крила на міцність".– Х.: ХІ ВПС, 2001

1 Конструкція крила серійного літака

Крило літака МиГ-29 Крило - клепане-болтової конструкції. У ньому є: вузли кріплення його з корпусом; вузли кріплення спецпідвісок; паливні баки-відсіки; трубопроводи паливної системи; трубопроводи системи наддування баків і гідросистеми; тяги й качалки керування елеронами, закрилками, носками, що відхиляються; електроджгути й ін.

Крило в плані трапецієподібної форми, стрілоподібністю 42º, поперечне V -3º . Механізація крила: - носки, що відхиляються; - однощілинні закрилки; - елерони. Технологічно кожна консоль крила підрозділяється на наступні частини: - коренева частина від 1 до 8 нервюр; - кінцева частина від 8 нервюри до закінцівки; - носова частина до 14 нервюри; - закінцівка крила; - хвостова частина до 8 нервюри; - носок, що відхиляється (трисекційний); - закрилок; - елерон.

Крило трилонжеронної конструкції. У конструкції каркаса також є 16 нервюр, кінцева стінка бака, похила стінка носової частини, задня стінка. Лонжерони суцільноштамповані, складаються з верхнього й нижнього поясів і стінки між ними. Консоль крила зістикована з корпусом у п'ятьох точках, з яких три точки на лонжеронах сприймають згинальні моменти й поперечні сили, а точки на передній і задніх частинах бортової нервюри тільки поперечну силу.

Стінки передні 1, 1А, 2 і задні виготовлені штампуванням. Похила стінка носової частини крила виконана з титанового сплаву й посилена в місцях виводу гідроциліндрів окантовкою. Уздовж похилої стінки знизу від нервюри 1 до нервюри 14, по секціях, установлені петлі кріплення носка, що відхиляється. У носовій частині крила, між передньою й похилою стінками, розміщені гідроциліндри керування носком, що відхиляється, які кріпляться за вушка на передній стінці.

Стінки передні 1, 1А, 2 і задні виготовлені штампуванням. Похила стінка носової частини крила виконана з титанового сплаву й посилена в місцях виводу гідроциліндрів окантовкою. Уздовж похилої стінки знизу від нервюри 1 до нервюри 14, по секціях, установлені петлі кріплення носка, що відхиляється. У носовій частині крила, між передньою й похилою стінками, розміщені гідроциліндри керування носком, що відхиляється, які кріпляться за вушка на передній стінці.

Нервюри №1, 3, 6, 8, 9, 11, 14 - силові. Перша бортова нервюра - стінка паливного бака. У хвостовій частині є вушко під вісь кріплення закрилка. У площині нервюри розташовані вушка лонжеронів для стикування крила з корпусом по шп. №6, 6В, 7. Нервюри №3, 6, 9 - вузли спецпідвісок. Нервюра №4 на хвостовій частині має вушко для кріплення гідроциліндра закрилку. Нервюра №8 - по ній стикуються коренева й кінцева частини крила. На кінцевій частині нервюри є осі навішення закрилка. Нервюри №8, 11, 14 - вузли навішення елерона.

Бак-відсік обмежений 1 і 3 лонжеронами, 1 і 8 нервюрами. Усі стики зазначених елементів виконані дворядними болтовими з'єднаннями й промазані герметиком. Обшивка носової і хвостової частин крила від нервюри №14 виготовлена з композитного матеріалу й закріплена до каркаса заклепками.

4 Видача контрольного домашнього завдання

2 Визначення навантажень, що діють на крило

Оскільки епюри внутрішніх силових факторів, зокрема крутний момент будується відносно осі жорсткості крила, то в першу чергу необхідно знайти положення цієї осі. Положення осі жорсткості крила залежить від співвідношення жорсткості лонжеронів і визначається за формулою: Для обчислення цієї координати необхідно обчислити жорсткість лонжеронів (для цього використовуються креслення перерізів крила, де приведені усі необхідні розміри лонжеронів). Оскільки на даному занятті розглядається однолонжеронне крило, будемо вважати що вісь жорсткості збігається з віссю переднього лонжерону.

Аеродинамічні і масові навантаження від ваги крила при аналізі його роботи замінюються рівнодійним погонним навантаженням, величина якого в інженерних розрахунках (при припущенні, що розподіл по розмаху пропорційний хордам) визначається по формулі: Так як епюри навантажень будуються вздовж осі жорсткості крила, то при визначенні величини погонного навантаження необхідно використовувати значення хорд, перпендикулярних до осі жорсткості. При цьому кінцеву хорду проводять перпендикулярно до осі жорсткості таким чином щоб площа крила зосталася незмінною (через середину кінцевої хорди, паралельної потоку)

Так як хорди крила змінюються вздовж розмаху лінійно, то для побудови епюри навантаження заміряти значення хорд в характерних точках (в нашому прикладі - в місці максимальної хорди і в кінці крила). В результаті вимірювань отримаємо, що: b`макс = 2,739 м; b`к = 1,116 м; тоді: qмакс=38202,4· b`макс = 104 636,4 Н/м; qкінц=38202,4· b`к =42 633,9 Н/м;

Рівнодійна аеродинамічних та масових навантажень крила прикладена вздовж лінії навантажень, відносна координата якої визначається по формулі: Відмітивши на кореневій і кінцевій хордах відповідні точки на кресленні крила проводиться лінія навантажень, яка буде необхідна для підготовки даних при розрахунку крутячих моментів в перерізах Масове навантаження від зовнішньої підвіски є зосередженим і направлено у низ, його величина:

Знаючи величину, напрямок і точку прикладення усіх зовнішніх навантажень можна переходити до визначення реакцій в вузлах кріплення крила. Для цього доцільно розподілені сили замінити їх рівнодіючими, а потім рівнодіючі окремих навантажень замінити однією зосередженою силою і знайти точку її прикладення. Величина рівнодіючої аеродинамічних і масових сил крила чисельно дорівнює площі, замкненої під відповідною епюрою.

Для визначення координати прикладення рівнодіючої Рн замінимо її двома силами Р1 Р2 , вони прикладені в геометричних центрах відповідно трикутника і трапеції. Очевидно, що : Тоді координата рівнодіючої:

Для визначення точки прикладення рівнодіючих всіх навантажень виберемо систему координат з початком в точці 3 в моментному вузлі кріплення), причому вісь Х направимо назад по потоку, а вісь Z - вздовж підкісної балки (перпендикулярно вісі Х). Використовуючи креслення крила визначимо координати всіх двох складових (PH , Pпід) Використовуючи дані таблиці 1 можна отримати координати рівнодіючої всіх навантажень:

3 Визначення опорних реакцій з боку фюзеляжу

Завдання на самопідготовку [1] Конструкция летательных аппаратов / Под ред. К.Д.Туркина .– М.: ВВІА,1985, ч.1, С. 21…24. [17] Онищенко В.М., Тарасцев А.Г., Куценко О.В., Коломейченко О.М. Методичний посібник до виконання контрольного домашнього завдання "Аналіз силової схеми та розрахунок крила на міцність".– Х.: ХІ ВПС, 2001

Завдання на самопідготовку Визначити навантаження, що діє на крило та опорні реакції у вузлах кріплення для свого варіанту. Підготуватися до письмового опитування за теоретичним матеріалом лекцій 8, 9