Конструктивное усовершенствование шасси самолета Ту-154 на основе анализа эксплуатации - Дипломная работа

Повышение уровня безопасности полетов, надежности авиационной техники ставит задачи по совершенствованию конструкции современных воздушных судов (ПС). Внедрение прогрессивных методов ТО АТ по состоянию требует решения ряда технических и организационных вопросов, направленных на существенное улучшение системы контроля технического состояния агрегатов и узлов АТ, при этом большое внимание должно уделяться разработке мероприятий, направленных на совершенствование конструкции АТ, внедрению новых методов и средств диагностики, разработке средств механизации и автоматизации процессов ТО АТ.На самолете Ту-154 шасси выполнено по трехопорной схеме и убирается назад по полету. Шасси с носовым колесом позволяет осуществлять взлет и посадку при сильном боковом ветре, а также прямолинейное движение во время разбега и пробега самолета. Главные ноги шасси имеют гидравлическую систему торможения колес и устройства, автоматически регулирующие силу торможения колес, что исключает возникновение юза. Уборка и выпуск шасси, открытие замков, задних створок ниши главных ног шасси и управление тормозами колес осуществляется с помощью гидравлических цилиндров и устройств, которые приводятся в действие от первой гидравлической системы. Аварийный выпуск шасси, открытие задних створок главных ног шасси и управление поворотом колес производится от второй, а дублирующий аварийный выпуск и открытие задних створок главных ног шасси - от третьей гидравлической системы.У самолета Ту-154 в блоке цилиндров размещены 12 тормозных цилиндров с поршнями, 8 узлов растормаживания и 4 регулятора зазора цангового типа. Для уменьшения массы тормозного устройства в дипломном проекте предлагается тормозной узел [3], содержащий в себе три агрегата: гидроцилиндр с поршнем, узел растормаживания и регулятор зазора.Величина потребного эксплуатационного тормозного момента определяется с прототипа тормозного устройства самолета Ту-154. Определим осевое усилие сжатия: (H), (1.12.) где DП =0.017 м - диаметр поршня торможения; Определим радиус трения в тормозных дисках RT: (мм) = 0,139 м, (1.13) где Rд =163,8 мм - внешний радиус диска, rд = 114 мм - внутренний радиус диска. Определим необходимое рабочее давление в тормозной системе. РТ =РТ? РТ?? РТ???, (1.16.) где РТ? - давление, необходимое для создания осевого усилия сжатия дисков ST?, PT?? - давление, необходимое для обжатия возвратных пружин, РТ??? - давление, необходимое для преодоления сил трения в регуляторах зазора.В связи с разработкой новых типов военных, гражданских, воздушно - космических летательных аппаратов в последнее время во всем мире остро встал вопрос о необходимости снижения веса и увеличения ресурса тормозов. В качестве новых материалов для тормозов были предложены композиционные материалы на основе углерода, которые могут одновременно выполнять функции фрикционного материала, теплопоглатителя и силового элемента. Ожидается экономия веса за счет замены тормозов из стали и металлокерамики углеродными: на самолете Боинг 747 - 635 кгс, на самолете Боинг 757 - 272 кгс, на самолете Боинг 767 - 408 кгс. На рис.1.4. показан диск с прикрепленными спицами, общий вид; разрезы по А-А, Б-Б и В-В; диск выполненный из двух одинаковых частей с разрезом Г-Г. Еще одно предлагаемое конструктивное усовершенствование решает проблему нежелательных радиальных циклических вибраций с помощью образования на дисках периферических вытянутых кольцевых бороздок на радиальных поверхностях подвижных и неподвижных дисков, таким образом, радиальные борозды играют роль гасителей нежелательных колебаний и сводят к минимуму радиальное перемещение дисков.Напряжение смятия: (1.38.) где ST разр - осевая разрушающая нагрузка;В качестве материала для стопорных колец выбираем сплав 20Х для которой предел временной прочности ?в=390 МПА. Для расчета используем пониженный предел временной прочности: ?в?=0,9??в=0,9?390=351 (МПА). Расчет стопорных полуколец ведется на срез и смятие.На существующем тормозном колесе КТ-141Е применен барабан со съемной ребордой. Такая конструкция колеса имеет следующие недостатки: невысокий уровень надежности (разрушение реборды и срыв пневматика с корпуса во время посадки), трудности при замене пневматика, невозможность применения бескамерного пневматика. Предлагается заменить барабан колеса на барабан с разъемным корпусом, на котором можно применить пневматик бескамерный высокого давления.обжатие пневматика при взлетной массе самолета: ?СТ взл=70 мм=0,07 м; обжатие пневматика при посадочной массе самолета: ?СТ пос=57 мм=0,057 м; стояночная нагрузка на колесо: (1.45.) где 0,9 - коэффициент указывающий долю нагрузки воспринимаемой основными опорами, мвзл= 97000 кг - взлетная масса самолета, мпос= 74000 кг - посадочная масса самолета, n =12 - количество колес основных опор, РСТ взл= Расчетными нагрузками, действующими на корпус колеса, являются осевые, радиальные и боковые усилия. Величину осевой нагрузки определим по формуле: Q=??Pp?[(R-rп)2-R0], (1.46.) где Pp - расчетное давление в пневматике, Pp=k?P0

Календарный план

Наименование этапов дипломного проекта (работы) Срок выполнения этапов проекта (работы) Примечание

Анализ данных эксплуатации и расчет показателей надежности

Проектировании конструктивных усовершенствований

Расчет конструктивных усовершенствований барабана колеса и дискового тормоза

Расчет усовершенствования тормозного цилиндра

Разработка усовершенствованного шарнирного узла шасси

Разработка сигнализатора давления для пневматиков

Разработка устройства для перетока жидкости в амортизаторе

Разработка замкового устройства шасси

Проектирование и расчет установки для ТО шасси

Охрана труда и окружающей среды

Оформление графической части дипломного проекта

Оформление пояснительной записки

Перечень чертежей

Наименование чертежа Формат

1. Анализ надежности шасси самолета Ту-154 2. Опора шасси передняя 3. Опора шасси основная 4. Установка для ТО шасси 5. Гидравлическая система Установка для ТО шасси А1 А1?2 А1?3 А1?2 А1

Содержание

Введение

1. Основная часть

1.1 Краткое описание шасси самолета Ту-154

1.2 Анализ надежности шасси самолета Ту-154

1.3 Конструктивные усовершенствования шасси самолета Ту-154

1.3.1 Усовершенствование тормозного цилиндра

1.3.1.1 Проверочный расчет тормозного устройства

1.3.2 Усовершенствование тормозных дисков колес

1.3.2.1 Расчет энергоемкости тормоза

1.3.2.2 Проверочный расчет корпуса тормозного устройства

1.3.2.3 Расчет на смятие опорного буртика корпуса тормоза под стопорным полукольцом

1.3.2.4 Расчет стопорных колец

1.3.3 Разработка бескамерного барабана тормозного колеса с разъемным корпусом

1.3.3.1 Проверочный расчет усовершенствованного колеса

1.3.3.2 Расчет нагрузок, действующих на корпус колеса и реборды

1.3.3.3 Расчет на прочность реборды колеса

1.3.3.4 Расчет болтов, соединяющих внутреннюю и внешнюю части барабана колеса

1.3.3.5 Разрушающее давление в гидравлической системе тормозов

1.3.4 Усовершенствование шарнирного узла шасси самолета

1.3.5 Усовершенствование устройства для перетока жидкости в амортизаторе передней ноги шасси самолета Ту-154

1.3.6 Разработка сигнализатора давления для авиационных пневматиков

1.3.6.1 Проверочный расчет индикатора давления воздуха

1.3.7 Конструктивное усовершенствование замка убранного положения основной опоры шасси

2. Специальная часть

2.1 Краткая характеристика механизации, применяемой при техническом обслуживании самолета Ту-154

2.2 Основные требования, предъявляемые к машинам и механизмам, используемым при техническом обслуживании воздушных судов

2.3 Разработка передвижной установки для техобслуживания шасси самолета Ту-154

2.3.1 Техническое описание гидроустановки и гидромотора

2.3.2 Расчет узлов крепления установки к раме автомобиля

2.3.3 Расчет направляющих для погрузки колес

2.3.4 Расчет грузоподъемного механизма

2.3.4.1 Расчет секторного механизма

2.3.4.2 Расчет силового цилиндра гидроподъемного механизма

2.3.5 Расчет необходимого количества АМГ-10 для гидросистемы самолета

2.3.6 Расчет емкости гидробака установки

3. Охрана окружающей среды

3.1 Влияние воздушного транспорта на окружающую среду

3.2 Экологическая опасность процесса техобслуживания шасси

3.3 Обеспечение экологической безопасности

3.4 Расчет эмиссии авиационного двигателя Д-30-КП.

Заключение

Список использованных источников

Повышение уровня безопасности полетов, надежности авиационной техники ставит задачи по совершенствованию конструкции современных воздушных судов (ПС). Также одной из наиболее важных задач является более эффективное использование воздушны судов, сокращение времени простоя при оперативном и периодическом техническом обслуживании (ТО), повышение степени механизации ТО, экономия горюче смазочных материалов (ПММ).

Внедрение прогрессивных методов ТО АТ по состоянию требует решения ряда технических и организационных вопросов, направленных на существенное улучшение системы контроля технического состояния агрегатов и узлов АТ, при этом большое внимание должно уделяться разработке мероприятий, направленных на совершенствование конструкции АТ, внедрению новых методов и средств диагностики, разработке средств механизации и автоматизации процессов ТО АТ.

В дипломном проекте предлагаются некоторые конструктивные усовершенствования шасси самолета Ту-154 направленные на повышения уровня безотказности основных узлов шасси. Кроме того, рассматриваются приспособления, призванные уменьшить трудоемкость ТО шасси. Рассматриваются вопросы охраны труда и окружающей среды при обслуживании шасси.