Сечение - лонжерон
Cтраница 3
Лонжероны изготовлены из листовой стали 15ГЮТ толщиной 8 мм и соединены между собой семью поперечинами. Высота и сечение лонжеронов по длине непостоянны, наибольшее сечение расположено между второй и пятой поперечинами, а к концам лонжерона оно уменьшается. Передние концы лонжеронов опущены вниз, а нижняя полка лонжеронов, кроме того, имеет специальный выгиб, обеспечивающий более удобное размещение передней подвески. [31]
При конструировании лопасти необходимо также обеспечить отстройку от резонансов и в плоскости наибольшей жесткости лопасти, которая обычно совпадает с плоскостью хорд. Потому жес-ткостные характеристики лопасти в этой плоскости могут изменяться в более широких пределах, чем в плоскости взмаха. Начиная с круглой трубы, сечение лонжерона может быть увеличено до размеров, занимающих практически весь профиль от передней до задней кромки. Однако здесь вступают в силу определенные ограничения. Так, увеличение ширины лонжерона по хорде обязательно приводит к сдвигу центровки лопасти к задней кромке, что обычно недопустимо с точки зрения требований, предъявляемых для исключения флаттера. [32]
Эта величина равна половине толщины сечения лонжерона и взята из условия, что в середине сечения не наблюдается площадка плоского излома, поверхность которого ориентирована перпендикулярно наружной поверхности. [33]
В других случаях с увеличением периода эксплуатации лопасти с несплошностью производственного характера, расположенной по внутренней стенке, например по ребрам жесткости, происходит зарождение и развитие усталостных трещин. При этом важно подчеркнуть, что неупорядоченный характер расположения повреждений по длине и по сечению лонжерона определяет различие в протекании процесса не только зарождения, но и роста трещины, так как различным образом реализуется ее раскрытие. Роль раскрытия трещины является определяющей в скорости стравливания давления через полость несплошности лонжерона, поэтому именно ее используют в качестве характеристики, определяющей эффективность работы сигнализатора. [34]
В начале определяют изгибающие моменты по схеме действия основных нагрузок на лонжерон и реакций со стороны осей. В качестве расчетных критериев Карвэр выбрал максимальный прогиб между передней и задней осями, равный 12 мм, и допускаемое статическое напряжение, равное V8 предела текучести. Дальнейшая задача состоит в том, чтобы проверить соответствие различных сочетаний колесных баз, несущих способностей мостов и внешних нагрузок системе требований, определяемых моментом сопротивления и моментом инерции сечения лонжерона. [36]
Таким образом, выполненные оценки кинетики и длительности роста усталостной трещины в лонжероне лопасти вертолета Ми-8 RA-25617 свидетельствуют о высокой эффективности обнаружения усталостных трещин датчиком-сигнализатором уже на ранних стадиях их развития. Однако остается необъясненным вопрос о возникновении обрыва лопастей в полете с большими по длине трещинами, чем в описанном выше случае. Один из таких случаев относится к разрушению в полете лопасти в сечении R 0 66 по отсекам № 13 - 14 при наработке 560 ч, когда площадь трещины составила около 75 % от сечения лонжерона. [37]
Это объясняется большим эксцентриситетом и увеличением горизонтальной жесткости поперечин. Появление значительных бимоментов в узлах полностью определяется горизонтальными силамр. Максимальнее напряжения в раме 4 действуют в сечении лонжерона у средней поперечины. При Р500 Н компоненты напряженного состояния / в этом сечении ( рис. 59) таковы: 0шШах32 МПа; тутах38 МЩ; напряжения вертикального изгиба ах незначительны. [38]
Эту нагрузку оперение должно выдержать как сверху, так и снизу. Для расчета берется наибольшая из двух указанных случаев нагрузка. Как и при расчете элерона, строят эпюры нагрузки по нервюрам оперения, по ним определяют узловые нагрузки на лонжероны стабилизатора и руля высоты. По узловым нагрузкам находят изгибающие моменты для лонжеронов стабилизатора, а по ним подбирают сечения лонжеронов. Конструктивно получают обыкновенно, сечения лонжеронов бблыпие, чем по расчету, а напряжения в них - меньшие допускаемых. Это полезно делать потому, что стабилизатор получается более жесткий и стойкий против вибраций. Если стабилизатор имеет расчалку или подкосы, то сечение их подбирается обычным порядком. Лонжерон руля высоты кроме момента изгибающего испытывает еще момент кручения из-за несовпадения центра нагрузки с осью его. Момент крутящий находят из эпюры нагрузок на нервюры. Сечение лонжерона руля высоты подбирают, исходя из этих двух моментов. [39]
Нагрузка распределяется по хорде согласно графику, приведенному на фиг. Нагрузка по размаху распределяется пропорционально хорде. На компенсаторах нагрузка в каждой точке равна нагрузке по оси шарниров. Расчет ведется так же, как и в случае горизонтального оперения. Размеры сечения лонжеронов киля и руля направления в большинстве случаев задаются из конструктивных соображений и только поверяются на изгиб и кручение. Необходимо определять как для рулей высоты, так и для руля направления угол закручивания. [40]
Эту нагрузку оперение должно выдержать как сверху, так и снизу. Для расчета берется наибольшая из двух указанных случаев нагрузка. Как и при расчете элерона, строят эпюры нагрузки по нервюрам оперения, по ним определяют узловые нагрузки на лонжероны стабилизатора и руля высоты. По узловым нагрузкам находят изгибающие моменты для лонжеронов стабилизатора, а по ним подбирают сечения лонжеронов. Конструктивно получают обыкновенно, сечения лонжеронов бблыпие, чем по расчету, а напряжения в них - меньшие допускаемых. Это полезно делать потому, что стабилизатор получается более жесткий и стойкий против вибраций. Если стабилизатор имеет расчалку или подкосы, то сечение их подбирается обычным порядком. Лонжерон руля высоты кроме момента изгибающего испытывает еще момент кручения из-за несовпадения центра нагрузки с осью его. Момент крутящий находят из эпюры нагрузок на нервюры. Сечение лонжерона руля высоты подбирают, исходя из этих двух моментов. [41]
Эту нагрузку оперение должно выдержать как сверху, так и снизу. Для расчета берется наибольшая из двух указанных случаев нагрузка. Как и при расчете элерона, строят эпюры нагрузки по нервюрам оперения, по ним определяют узловые нагрузки на лонжероны стабилизатора и руля высоты. По узловым нагрузкам находят изгибающие моменты для лонжеронов стабилизатора, а по ним подбирают сечения лонжеронов. Конструктивно получают обыкновенно сечения лонжеронов бблыпие, чем по расчету, а напряжения в них - меньшие допускаемых. Это полезно делать потому, что стабилизатор получается более жесткий и стойкий против вибраций. Если стабилизатор имеет расчалку или подкосы, то сечение их подбирается обычным порядком. Лонжерон руля высоты кроме момента изгибающего испытывает еще момент кручения из-за несовпадения центра нагрузки с осью его. Момент крутящий находят из эпюры нагрузок на нервюры. Сечение лонжерона руля высоты подбирают, исходя из этих двух моментов. [42]
Во всех остальных сечениях развития трещин размер этого участка был меньше, но связи его размера с относительным радиусом лопасти не установлено. Это объясняется тем, что с расположением сечения развития усталостной трещины на возрастающем расстоянии от основания лопасти происходит возрастание переменных нагрузок при некотором снижении статической нагрузки от растяжения лонжерона при его вращении. Происходит одновременное возрастание амплитуды переменных нагрузок, но при этом происходит снижение асимметрии цикла. Оба указанных фактора влияют на размер П - участка противоположным образом: возрастание амплитуды приводит к снижению его размера, а снижение растягивающей нагрузки - к возрастанию его размера. Результатом такого влияния и является неоднозначная связь размера П - участка с расположением вдоль лопасти сечения лонжерона, в котором происходило распространение усталостной трещины. [43]
Эту нагрузку оперение должно выдержать как сверху, так и снизу. Для расчета берется наибольшая из двух указанных случаев нагрузка. Как и при расчете элерона, строят эпюры нагрузки по нервюрам оперения, по ним определяют узловые нагрузки на лонжероны стабилизатора и руля высоты. По узловым нагрузкам находят изгибающие моменты для лонжеронов стабилизатора, а по ним подбирают сечения лонжеронов. Конструктивно получают обыкновенно сечения лонжеронов бблыпие, чем по расчету, а напряжения в них - меньшие допускаемых. Это полезно делать потому, что стабилизатор получается более жесткий и стойкий против вибраций. Если стабилизатор имеет расчалку или подкосы, то сечение их подбирается обычным порядком. Лонжерон руля высоты кроме момента изгибающего испытывает еще момент кручения из-за несовпадения центра нагрузки с осью его. Момент крутящий находят из эпюры нагрузок на нервюры. Сечение лонжерона руля высоты подбирают, исходя из этих двух моментов. [44]
Поэтому минимальное раскрытие трещины соответствует минимальным скоростям роста трещины, которые могут быть реализованы в материале, использованном для изготовления изучаемого элемента конструкции. Применительно к алюминиевому сплаву АВТ, из которого изготавливают лонжероны лопастей, диапазон минимально возможных скоростей роста усталостной трещины составляет менее 10 - 8 м / цикл. Именно этот диапазон скоростей роста трещины, как показано выше, был выявлен в исследованном лонжероне лопасти вертолета Ми-8 RA-25617. В этом случае датчику-сигнализатору было достаточно для срабатывания, чтобы трещина проросла на полную длину около 20 мм по нижней полке, включая 10 мм ее сквозного роста. При этом закономерность формирования рельефа излома на этом этапе роста трещины свидетельствует о том, что предельное состояние еще не было достигнуто и она длительное время и далее могла бы развиваться в лонжероне. На это также указывают и результаты представленных оценок длительности роста сквозных усталостных трещин в различных сечениях лонжеронов. Этап развития сквозных трещин составляет не менее 70 полетов в самом нагруженном сечении лонжерона на относительном радиусе около 0 7 ( см. § 12.4, стр. [45]
Страницы: 1 2 3 4