Читайте также:
|
|
Лекция 8
Под понятием «большие вырезы» подразумеваются такие, размеры которых соизмеримы с размерами фюзеляжа (0,25... 0,5) — в поперечном направлении и (0,5... 1,5) — в продольном). Большие вырезы пересекают одновременно продольные и поперечные элементы каркаса, а закрываются они силовыми крышками (рис. 1). Как правило, силовые крышки увеличивают массу конструкции фюзеляжа на 35... 45 % в зоне выреза. На практике конструктивное решение можно считать удовлетворительным, если отношение массы силовой крышки к массе окантовки составляет 2:1.
Рис. 1 Рис. 2
Крышка крепится к окантовке винтами или замками, число которых выбирается таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить наиболее равномерную и гармоничную передачу нагрузок между ними, а с другой стороны, не затрачивать много времени на снятие (открывание) крышки в эксплуатации. Противоречивость этих условий очевидна и достижение компромиссных решений — сложная инженерная задача.
Створки люков шасси, тормозные и тактические щитки, бомбовые и грузовые створки, крышки в отсеках спедоборудования принадлежат к категории силовых крышек, обычно управляются дистанционно и в большинстве своем имеют ограниченное число замков, так как в противном случае значительно усложняется конструкция крышек и схема управления ими.
Основная задача при разработке конструкции силовых крышек этого типа состоит в том, чтобы обеспечить высокую собственную жесткость и прочность, которые гарантируют сохранение неизменных геометрических параметров при эксплуатационном нагружении и упругом деформировании фюзеляжа. Поэтому способность створок, крышек, дверей сохранять заданную кривизну является, пожалуй, главным критерием их конструктивного совершенства.
Рассматривая крышки как плиты или, в крайнем случае, как полужесткие пластины, следует обращать внимание главным образом на напряжения изгиба в них и деформации прогиба. Анализ работы крышек под действием распределенных нагрузок от внутреннего избыточного давления которые ориентированы по касательной к обводу (для горизонтальных краев), в плоскости кривых панелей (для вертикальных краев) и нормально к поверхности крышки по всему контуру, показывает, что наибольшие напряжения и максимальные прогибывозникают в центре крышек (рис. 2).
Отсюда вытекает основное требование при проектировании крышек — обеспечение наращивания жесткостей к центру и увеличения жесткости краев, чтобы не допустить разрушения обшивки в опасной зоне опирания ее на элементы контура (рис. 3).
Рис. 3
Необходимо заметить, что контур крышки находится в худших условиях, чем окантовка люка, хотя они теоретически, будучи соединенными винтами или замками, одинаково нагружены. Но окантовки опираются на присоединенную обшивку, которая равномерно распределяет нагрузку и в некоторой степени служит дополнительной опорой. Крышки лишены такого опирания, их толщина ограничена, что препятствует увеличению момента инерции. В проектировочных расчетах обычно стремятся сохранить в центре крышек невысокий уровень изгибных напряжений 9... 10 даН/мм2 при действии избыточного давления = 0,05 МПа и минимальный прогиб. Понятно, что для квадратных и круглых вырезов указанные рекомендации выполнить легче, чем для прямоугольных. С увеличением абсолютных размеров крышек и особенно с увеличением отношения высоты к ширине Ввозрастает и прогиб в центре. Так, например, при = 1,2 прогиб увеличивается в полтора раза.
Действие аэродинамических сил, хотя и создает на фюзеляже самоуравновешенную (почти симметричную) картину нагружения практически на всей его длине, однако в отдельных случаях вызывает появление больших местных нагрузок. Их в первую очередь необходимо учитывать при проектировании крышек люков, трапов, дверей, фонарей, тормозных (расположенных на фюзеляже) щитков.
Это особенно важно при совместном действии внутреннего избыточного давления и аэродинамических сил.
Так, например, на фонарях кабин местные нагрузки достигают величин = 70... 80 кПа.
Учитывая все сказанное в отношении крышек, можно сформулировать основные конструктивные требования, предъявляемые к ним.
Поскольку наибольшие прогибы и максимальные напряжения наблюдаются в центре крышки, необходимо наращивать изгибную жесткость от краев к центру, увеличивая строительную высоту, если позволяют внутренние объемы, или устанавливая необходимое число ребер жесткости при постоянной толщине крышки. Во многих случаях крышки зашивают изнутри листами толщиной, равной толщине наружной обшивки, образуя двухслойную панель с перекрестным набором.
Крышки, прикрепленные к окантовке винтами по контуру, рассматриваются как жесткоопертые. Они обладают в 3—4 раза большей жесткостью (соответственно меньшим относительным прогибом f), чем запирающиеся замками. Подвешенные на петлях крышки можно считать полужесткими.
Крышки и люки любой конструкции должны выполняться с закругленными углами во избежание образования очагов усталостных трещин. Особенно чувствительны к этому углы в окантовке. На рис. 4 представлен типовой люк.
Рис. 4 Рис. 5
Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 21 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |