Общая техническая характеристика шасси самолета, его назначение и конструкция. Произведение расчетов шасси на прочность, подбор параметров поперечного сечения всех элементов. Определение диаметра штока из расчета на изгиб и его проверка на устойчивость.
Аннотация к работе
Шасси служит для обеспечения разбега самолета перед взлетом и пробега после посадки, для движения по аэродрому и для смягчения ударов, возникающих при посадке и движении. На самолетах, скорость которых достаточно высока, шасси делается убирающимся. К шасси предъявляются следующие основные требования: - обеспечение устойчивости и маневренности самолета при движении по аэродрому;В ходе работы на шасси действуют следующие виды нагрузок: 1) - сила полезного сопротивления (дана по условию), КН; После изучения схемы за прототип выбирается самолет Як-18Т (передняя стойка), который имеет массу Н. Определим теперь нагрузку, приходящуюся на переднюю стойку по формуле (1): Н, (1) где - расстояние от центра тяжести самолета до оси передней стойки, м;Шток изгибается под действием сил и и сжимается под действием силы . Сначала рассчитаем шток на изгиб и определим его диаметр поперечного сечения (сплошное круглое сечение), а затем проверим его на устойчивость. Из вышеприведенных расчетов видно, что расчетная сила полезного сопротивления больше, чем расчетная боковая сила , поэтому в расчете на изгиб будем учитывать только силу . Будем считать, что 2/3 длины штока входит в цилиндр (при сжатом состоянии амортизатора) и 1/3 выходит.Перед определением диаметра необходимо выбрать материал, из которого будет изготовлен шток.Цилиндр представим в виде двухопорной балки (рисунок 2). В точке приложим нагрузки Ra, но направленные в противоположные стороны. Реакцию найдем из проекции всех сил на ось (формула (11): КН.Расчет заключается в нахождении критической силы и сравнении ее с силой . Расчетная схема представлена на рисунке 3. Значение критической силы найдем по формуле (14): , (14) где - модуль упругости, МПА; функция, получаемая аппроксимацией алгебраического полинома.Вырежем подкос из конструкции и заменим ее действие реакцией (рисунок 4).Выберем для подкоса трубчатое поперечное сечение.Расчетная схема для нижней и верхней частей подкоса представлена на рисунке 5. Для данной схемы вычислим критическую силу по формуле (формула (20)): , (20)На ось колеса действуют сила полезного сопротивления и вес .Эскиз проушины представлен на рисунке 8. Из условия среза определим расчетный диаметр болта по формуле (22): мм, (22)Траверса на данной схеме шасси представляет собой проушины, которые требуется рассчитать. Представим проушины в упрощенном виде, чтобы их было удобнее рассчитать. В проушинах будут возникать реакции от действия боковой силы и от веса самолета, приходящегося на проектируемую стойку. В одной проушине будет действовать сила, растягивающая проушину: , а в другой - сила, сжимающая проушину: . Теперь рассчитаем минимальное значение диаметра болта, работающего на срез от суммы сил реакции и веса: , где d - минимальный диаметр болта, i - число плоскостей среза (2), ?ср - допускаемое напряжение среза, которое принимаем равным 0,15?т=165 МПА.Будем рассчитывать данный двухзвенник на изгиб от боковой силы. принимаем длину двухзвенника 0,29 м (сверенную с прототипом), ?в=300 МПА. Рассчитываем значения изгибающих моментов в четырех сечениях: , 0?y?0,29, М0=0, М0,1=540 Н*м, М0,2=1080 Н*м, М0,29=1566 Н*м.На вилку действуют две силы - вес самолета, приходящийся на переднюю стойку, и боковая сила, которые изгибают вилку. Найдем значения моментов в трех точках полувилки: ?М1=0, ?М2=Т*l2-G*m2=-2548 (Н*м), ?М3=Т*l3-G*m3=-10890 (Н*м). Определим момент сопротивления из формулы: .В ходе работы был проведен расчет шасси на прочность, подобраны параметры поперечного сечения всех элементов. Например, диаметр штока был определен из расчета на изгиб, а в качестве проверки - из расчета на устойчивость.