Проектирование узла крепления цельноповоротного горизонтального оперения к фюзеляжу

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева

(национальный исследовательский университет)» (СГАУ)

Кафедра КиПЛА

Курсовой проект

по дисциплине «Конструкция самолетов»

«Проектирование узла крепления цельноповоротного горизонтального оперения к фюзеляжу»

Выполнил: студент группы 3414

Полушкин М.А.

Принял: Козлов Д. М.

Самара 2016



РЕФЕРАТ

В данной курсовой работе спроектирован узел навески управляемого стабилизатора к фюзеляжу. Разработана конструкция крепления оси вращения стабилизатора, подобран крепеж, выбраны профиля стрингеров, поясов лонжерона.



1. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

Необходимо спроектировать узел крепления управляемого стабилизатора со стороны стабилизатора. Для построения внешних обводов самого стабилизатора задана стреловидность горизонтального оперения, высота лонжерона и толщина обшивки. Также сказано, что оперение выполнено по однолонжеронной схеме, а по эскиза задания видно, что лонжерон находится в точке максимальной строительной высоты профиля стабилизатора. Со стороны фюзеляжной части узла задан лишь диаметр фюзеляжа, его конусность и толщина обшивки. Известны нагрузки, действующие на стабилизатор. Задание не накладывает геометрические ограничения на размеры узла.

Для того, чтобы начать проектировать узел крепления цельноповоротное горизонтальное оперение (ЦПГО) необходимо сначала построить стабилизатор. Располагаемых данных задания не достаточно, чтобы это сделать, так как для построения обводов оперения нужны его геометрические параметры. Следовательно, необходимо их выбрать.

Начать следует с выбора аэродинамического профиля оперения, как основополагающей составляющей для дальнейшего построения горизонтального оперения. Выбор делается на основе анализа исходных данных, а именно: стреловидность оперения 20 градусов, значит самолет летает в около- и сверхзвуковом диапазоне. Следовательно, распределение давления по хорде на дозвуковом и сверхзвуковом режиме будет отличаться (рисунок 1.1).



Рисунок 1.1 - Распределение давления по хорде стабилизатора и положение центров давления на дозвуковом и сверхзвуковом режимах

Поэтому, центр давления (ЦД) на дозвуковом режиме (1) находится приблизительно на 20% хорды, тогда как ЦД на сверхзвуковом режиме (3) смещается к 50% хорд. Отсюда можно сделать вывод, что необходимо выбирать профиль с положением максимальной строительной высоты, находящейся между этими значениями. Также, учитывая потребность использования максимальной строительной высоты профиля стабилизатора для размещения оси вращения (2), необходимо задаться профилем с положением максимальной строительной высоты 50%. Очевидно, также, что для оперения выбирается симметричный профиль. Учитывая все это выбор останавливается на профиле NACA 0006.

Далее необходимо выбрать один из важнейших геометрических параметров несущей поверхности - удлинение. На сверхзвуковых самолетах обычно применяются относительно малые удлинения: л=2..4,5. Делается это потому, что удлинение вносит существенный вклад в лобовое сопротивление крыла на дозвуковом режиме через индуктивное сопротивление. Но на сверхзвуковых скоростях индуктивное сопротивление уступает место волновому, где доля влияния удлинения существенно снижается [1]. Следовательно, выбор останавливается на значении из данного диапазона, а именно: удлинение л=3.

Для окончательного определения формы стабилизатора необходимо также выбрать его сужение. Значение этого параметра выберем из представленного в источнике [1] диапазона: з=2..3,5. Сужение з=2,5.

Теперь, зная эти параметры, можно построить вид горизонтального оперения в плане (рисунок 1.2). Здесь же указано положение элерона, так как оно определено в задании. Основные параметры вычислены из известных соотношений для геометрических характеристик крыла.

Рисунок 1.2 - Вид горизонтального оперения в плане

1.1 Требования к конструкции

Требования разрабатываются исходя из назначения, условий работы узла. Крепление ЦПГО к фюзеляжу представляет собой соединение двух агрегатов самолета. К такому соединению предъявляются требования:

1. Конструкция узла должна обеспечивать стыковку ГО и фюзеляжа на этапе окончательной сборки самолета, доступ для осмотра узла в процессе эксплуатации и взаимозаменяемость отдельных деталей узла и оперения в целом;

2. Ресурс узла 5000 полетов (5000 часов);

3. Соединение подвижное, разъемное;

4. Узел ответственный;

5. Узел находится в негерметичном отсеке внутри стабилизатора, температурный диапазон -60 до +50;

6. Достаточные статическую, динамическую и усталостную прочность и жесткость, дающие возможность узлу удовлетворять требованиям «Норм прочности» и воспринимать без разрушения и чрезмерных деформаций эксплуатационные нагрузки;

7. Требование живучести - способность продолжать работу при нерасчетных нагрузках;

8. Высокая технологичность;

9. Минимальное трение в узле навески стабилизатора;

10. Максимальная эффективность оперения.

1.2 Выбор конструктивно-силовой схемы узла

Конструктивно-силовая схема (КСС) ЦПГО в значительной степени зависит от положения и способа установки оси вращения. Так как в задании положение оси не задано, то необходимо выбрать его. Ось вращения может быть перпендикулярной плоскости симметрии самолета (рисунок 1.3,а), а может располагаться под углом к ней (рисунок 1.3, б).

Рисунок 1.3 - Схема расположения оси вращения ЦПГО: а) прямая ось; б) стреловидная ось

В первом случае конструктивно проще осуществить управление. Также неразрезная ось, получаемая в данном варианте выгоднее в весовом соотношении. Но здесь из-за неравномерности аэродинамической компенсации по размаху получаются большие шарнирные моменты в конструкции [2]. Второй же вариант лишен вышеизложенных недостатков, но здесь получается сложнее узел крепления оси к фюзеляжу и стабилизатору, так как ось проходит под углом и ним.

Конструктивно-силовые схемы оси могут быть следующими: ось жестко связана с фюзеляжем - схема оси (рисунок 1.4, а); схема вала - ось неподвижно связана с конструкцией стабилизатора (рисунок 1.4, б).



Рисунок 1.4 - Схемы закрепления оси вращения: а) схема оси; б) схема вала

В схеме оси ось работает на срез и изгиб, тогда как в схеме вала ось помимо этого нагружена кручением от действия крутящего момента. Происходит это потому, что крутящий момент воспринимается парой сил на плече от оси до точки соединения привода с рычагом управления ЦПГО (рисунок 1.5). А в схеме вала все виды нагрузок передаются на фюзеляж одним лишь валом и крутящий момент уравновешивается усилием в тяге управления [3]. За расчетную выбираем схему оси, так как она проще в конструктивном исполнении и не нагружена крутящим моментом.

Рисунок 1.5 - Схема уравновешивания крутящего момента в корневом сечении стабилизатора

В этом случае подшипники крепятся на усиленных нервюрах стабилизатора, связанных с его продольными стенками. А качалка управления крепится к корневой нервюре стабилизатора (рисунок 1.6). Здесь 1-1` и 2-2` - усиленные нервюры.



Рисунок 1.6 - КСС ЦГО по схеме оси: А,В - подшипники

Исходя из соображений использования максимальной строительной высоты профиля для возможно больших габаритных размеров оси и подшипников, имеет смысл располагать ось совмещенно с осью лонжерона. Но конструктивное исполнения варианта совмещения оси с лонжероном затруднительно из-за требования доступа для осмотра узла в процессе эксплуатации. Так как в этом варианте будет необходимо делать смотровой лючок для доступа к подшипнику, разрезая пояс лонжерона, что негативно скажется на несущей способности и потребует дополнительных затрат масс для компенсации эффекта (рисунок 1.7). Поэтому выбирается схема разделенных оси вращения стабилизатора и оси лонжерона (рисунок 1.8).

Рисунок 1.7 - Предполагаемое место постановки лючка для осмотра узла

Рисунок 1.8 - Схема расположения оси вращения стабилизатора

Очевидно, что подшипник А (рисунок 1.6) необходимо располагать как можно ближе к корневой нервюре стабилизатора для уменьшения изгибающего момента, приходящего на ось со стабилизатора. Расстояние же между подшипниками необходимо выбирать, учитывая:

1. Необходимость как можно большего использования стабилизатора для восприятия изгибающего момента, следовательно, выполнять ось с минимальным разносом подшипников (b уменьшать) (рисунок 1.7);

2. При заданной строительной высоте стабилизатора минимальный размер b определяется условием возможности установки подшипников в заданном обводе стабилизатора [3]

силовой лонжерон стыковка деталь

Рисунок 1.7 - Расчетная схема оси и стабилизатора, эпюры нагрузок

Опоры оси - подшипники в стабилизаторе - располагаются с учетом восприятия ими как радиальных, так и незначительных осевых усилий. Следовательно, опора в корневой нервюре стабилизатора в осевом направлении жестко не фиксируется, что дает возможность некоторого осевого смещения при деформациях стабилизатора от аэродинамической нагрузки. А вторая опора оси фиксируется жестко и зажимается шайбой (2) с гайкой (1) для устранения продольного люфта (рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 - Вид второй опоры оси в стабилизаторе



Далее необходимо определить положение тяги управления, так как от этого будут зависеть усилия в опорах оси.

Возможны два принципиальных варианта взаимного положения оси вращения и тяги управления: тяга находится перед осью (1) и тяга находится за осью вращения (2) (рисунок 1.9).

Рисунок 1.9 - Варианты взаимного положения тяги управления и оси вращения ЦПГО



2. РАЗРАБОТКА РЕГУЛЯРНОЙ КОНСТРКУЦИИ АГРЕГАТА В ЗОНЕ УЗЛА

2.1 Выбор конструктивно-силовой схемы агрегата

Представляется несколько вариантов регулярной конструктивно-силовой схемы (КСС) агрегата: нервюрно-стрингерный набор с частичным замещением сотовым заполнителем и нервюрно-стрингерный набор (рисунок 2.1 а, б).

Рисунок 2.1 - Варианты КСС ЦПГО

Облегченная структура стабилизатора варианта (а), больше чем на половину состоящая из сотового заполнителя обеспечивает удовлетворение требованиям к агрегату. Но применение сотового заполнителя невозможно в рассматриваемом случае, так как максимальная строительная высота стабилизатора в 280 мм велика для сотовых заполнителей. Следовательно, следует остановиться на варианте силового набора, состоящего из нервюр и стрингеров.

2.2 Расчет силовых элементов регулярной зоны агрегата

Расчет силовых элементов стабилизатора ведётся в предположении, что работа стреловидного оперения вдали от заделки не отличается от работы прямого стабилизатора.

Подбор пояса лонжерона:

Mи - изгибающий момент в сечении;

k - коэффициент использования строительной высоты профиля. В проектировочном расчете k=0,7..0,8.

Н - строительная высота лонжерона;

укр - критическое напряжение в поясе. Для сжатого пояса можно приближенно взять укр= 0,9ув. Материал пояса выбирается из аллюминиевого сплава Д16Т и стали 30ХГСА. Для увеличения эффективной строительной высоты профиля за счет уменьшения размеров выбор останавливается на стали 30ХГСА с термообработкой закалка в масле при 880 градусах Цельсия и отпуск в воде при 540 градусах (ГОСТ 4543-71). Временное сопротивление ув=1080Мпа.

Для удовлетворения требования равнопрочности пояс лонжерона должен выполняться фрезерованным с переменным поперечным сечением, нарастающим от конца к усиленной нервюре 1-1' (рисунок 1.6). Далее площадь его сечения должна уменьшаться, так значения изгибающих моментов уменьшаются. Расчет потребной площади стрингера:

Выбирается ПР-100-29 с площадью поперечного сечения 86,1 мм2 (рисунок 2.2).



Рисунок 2.2 - Профили стрингера

Толщина стенки лонжерона находится из соотношения

где Q - перерезывающая сила в сечении;

Н - строительная высота лонжерона;

фразр - разрушающее касательное напряжение в стенке лонжерона. Берем рекомендованное значение фразр=(0,6..0,65) ув [4]. В качестве материала для стенки лонжерона берется сталь 30ХГСА. Тогда толщина стенки лонжерона будет равна.

Полученное значение сравнивается с сортаментом стандартных листов. Подходящая табличная толщина 2 мм. Все вышеизложенные расчетные соотношения по подбору силовых элементов взяты из [2].



3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ УЗЛА

3.1 Построение эпюр силовых факторов

Для начала подбора сечений необходимо определить расчетные схемы стабилизатора и оси и нагрузки, действующие на них.

Лонжерон стабилизатора опирается на две опоры - подшипники оси вращения. Один из подшипников допускает перемещения в осевом направлении (рисунок 3.1). За расчетную схему стабилизатора принимается балка на двух опорах с консолью. Нагружается такая балка перерезывающей силой и изгибающим моментом. Эпюры представлены на рисунке 3.2.

Рисунок 3.1 - К выбору расчетной схемы лонжерона стабилизатора

Рисунок 3.2 - Расчетная схема стабилизатора и эпюры нагрузок стабилизатора

Крутящий момент воспринимается замкнутым контуром обшивки подкрепленной стрингерами. Эпюра крутящего момента представлена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 - Эпюра крутящего момента на стабилизаторе

Реакции в опорах находятся из уравнений равенства моментов балки. В итоге получается RA=-90кН; RB=30 кН

Ось навески стабилизатора заделана в фюзеляжа и нагружена она реакциями от подшипников стабилизатора.

Расчетная схема оси - консольная балка с заделкой. Принимая расчетную схему оси и имея нагрузки, действующие на нее, нужно построить эпюры нагрузок. Результат представлен на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Расчетная схема и эпюры нагрузок оси

Но следует учитывать также уравновешивание крутящего момента на оси стабилизатора. Момент уравновешивается усилием в тяге управления. Ориентация тяги выбрана вертикальная из соображения удобства размещения ее в фюзеляже. Следовательно, чтобы найти уравновешивающее усилие задается плечо тяги: 400 мм (рисунок 3.5).



Рисунок 3.5 - Уравновешивание крутящего момента

Уравновешивающее усилие:

.

Полученная сила переносится на ось вращения, догружая бортовой подшипник и, соответственно, ось вращения. Для нахождения результирующей силы необходимо просуммировать реакции, полученные ранее, и уравновешивающее усилие.

3.2 Расчет поперечного сечения оси

Далее необходимо рассчитать диаметр оси навески стабилизатора. Для выполнения требования равнопрочности ось будет выполнена трубчатого сечения с переменными диаметрами.

Подбор диаметра оси осуществляется из условие прочности:

где Мmax - максимальный изгибающий момент в рассматриваемом.

В качестве материала для оси берется сталь 30ХГСА

Допускаемое напряжение

Потребный диаметр трубы в корневом сечении стабилизатора

Таким образом, исходными данными для подбора подшипников являются внешние диаметры оси в корневом и концевом сечениях и нагрузки на подшипники: для корневого подшипника P=128,8кН; для концевого Р=30кН.

Из каталога авиационных подшипников подбирается для корневой части подшипник шариковый радиальный однорядный 6416 с параметрами d=80мм; D=200мм; В=48мм; грузоподъемность С=163кН (рисунок 3.6 а). Для концевой части: подшипник роликовый радиальный сферический двухрядный 53510 с параметрами d=50мм; D=90мм; В=23мм; грузоподъемность С=54кН (рисунок 3.6 б).

Рисунок 3.6 - Эскизы подшипников

3.3 Расчет усиленных нервюр

Усиленные нервюры 1-1' и 2-2' рисунка 3.7 являются одними из основных силовых элементов агрегата. Нервюра 1-1' опирается на подшипник В и обшивка. Нагружена она потоком касательных сил от крутящего момента, перерезывающей силой, приходящей со стенки лонжерона и реакцией с подшипника. Расчетная схема данной нервюры представлена на рисунке 3.8 а. Здесь буквами «О» и «Л» обозначены ось вращения и лонжерон соответственно. Вследствие несовпадения оси лонжерона и оси вращения нервюра догружается потоком касательных сил

где щ - площадь, ограниченная обшивкой и стенками в данном сечении.

Нервюра 2-2' нагружена потоком касательных усилий qк от обшивки и перерезывающей силой от лонжерона. А уравновешивается нервюра на оси реакцией подшипника и усилием в тяге управления Т. Ее расчетная схема представлена на рисунке 3.8 б.

Рисунок 3.7 - К расчету усиленных нервюр

Рисунок 3.8 - Расчетные схемы и эпюры нагрузок усиленных нервюр

Подбор потребной площади поясов и толщины стенки производится аналогично расчету лонжерона, используя полученные при построении эпюр значения нагрузок.

3.4 Расчет качалки управления

Качалка управления представляет собой кронштейн в виде двухпоясной балки. Трехмерная модель представлена на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9 - Трехмерная модель качалки управления

Проектирование кронштейна начинается с определения геометрических ограничений, в которые он должен укладываться. Такими ограничениями являются расстояние между поясами корневой нервюры, заданная длина качалки.

Кронштей будет выполнен литым, поэтому в качестве материала для него берется сплав АЛ8 ув=284,4 МПа.

Качалка представляется в виде рамы АECD, закрепленной на двух опорах, которыми являются болты крепления подошвы кронштейна. Расчетная схема представлена на рисунке 3.10.

Уравновешивающее усилие было определено выше Рур=38,3кН.

Углы б и в равны, так как ось качалки проходит по плоскости хорд стабилизатора. Исходные данные для расчета:

l=255 мм; L=356 мм; В=155 мм;



Рисунок 3.10 - Расчетная схема кронштейна

Реакции в опорах А и С

Определяются потребные площади поперечных сечений кронштейна в регулярной зоне: при x=D/2 и x=l по формуле:

.

Для дальнейшего расчета необходимо знать параметры проушины и подшипник. Поэтому из каталога[6] подшипника выбирается подшипник шариковый радиальный однорядный с защитными шайбами 180306. Pmax=39200Н; D=62мм; d=30мм. Далее толщина проушины определяется a=aп+2Д=19+4=23мм.

Ширина проушины определяется из условия прочности на разрыв:

Далее, зная потребный внешний диаметр проушины Dпр=75мм и углы б=в= 17 26', можно продолжить расчет регулярной зоны

Далее определяется теоретически минимальная толщина пояса

где аx=0.5D -ширина пояса в сечении x=0,5D. Для исключения возможности потери устойчивостиполкой следует выдерживать соотношение .

Определяется потребная толщина стенки. Минимальная толщина определяется в сечении x=D/2, где высота и площадь наименьшие, Нст=D.

.

Из соображений технологичности примем толщину постоянную.

Затем необходимо подобрать крепежные изделия для подошвы кронштейна. Болты работают на растяжение-сжатие, поэтому подбираются по разрушающему усилию для болта при растяжении. Pб=P/4=38300/4=9575Н. Из сортамента подбирается болт из материала 38ХА М6 с разрушающей нагрузкой на разрыв 10790Н по ОСТ 1.31103-80 с допуском посадки h 12. Соответствующая гайка шестигранная высокая по ОСТ 1.33018-80.

Далее рассчитываются параметры кронштейна в зоне подошвы. Определяется изгибающий Mизг=Pl=38300х0,255=9767Н.

Выполняется проверка полученных значений по условию прочности на разрыв

Условие прочности выполняется.

Определяемые параметны подошвы кронштейна представлены на рисунке 3.11.

Рисунок 3.11 - К расчету подошвы кронштейна

Определим толщину основания из условия прочности на смятие:

Принимается значение из стандартных величин 6,5мм.

Расстояние с1 от оси болта до стенки или поясов кронштейна определяется из условия возможности подхода гаечным ключом и поворота гайки минимум на 60'. Параметр m и определяется из условия смятия под болтом по формуле



Расстояние от центра отверстия до края проушины есть минимальное расстояние до края и равно 2dб=2x6=12мм.

А значение m определяется из условия местного изгиба подошвы. Также учитывается условие разрыва и среза подошвы. В первом приближении S - размер под ключ. .

3.5 Расчет соединения в месте стыковки лонжерона и центрального узла корневой нервюры

Узел центральной части нервюры №1 соединяется со стенкой лонжерона внахлест. Это соединение является наиболее нагруженным, так как основными опорами узла являются стенки: лонжерона, нервюры №1.

Перерезывающая сила действующая на стенку лонжерона была определена ранее и равна 60кН.

Подбор диаметра заклепки d осуществляется из условия равнопрочности заклепки на срез и заклепки или листов под ней на смятие:

Рср = Рсм , откуда

Где

[усм]л, [уср]зк - допускаемые напряжения на смятие соответственно материала листа и заклепки;

фзк - допускаемое напряжение на срез заклепки;

дmin - минимальная из толщин листов

За принимаем значение для заклепки из материала Д18, равное 53,5кН [6]. Допускаемое напряжение на срез заклепки 0,6=0,6*430=258 МПа.

Примем стандартный диаметр заклепок 6мм.

Шаг заклепок определяется из

откуда

Для условия: [ф] ? 0,65 [у] получается

За разрушающую нагрузку принимается min {Рср; Рсп} - разрушающее усилие для шва (Рср и Рсм определяются по нормали ЗАР). Принимаем разрушающее усилие Рср=220кН. Тогда, . Полученное значение уменьшается до стандартного значения по ОСТ 1.0016-71 и принимается равным 40 мм. Ограничение t ? 5d - для многорядного шва соблюдается. Минимальное расстояние от края а листа определяется из условия равнопрочности листа на смятие и срез:

Поскольку: [усм] ? 2[фл], то а ? 1,5d. На практике принимают a = (1,5 - 2,0)d=2х6=12мм.

Определяется длина заклепки L = S + 1,3d - для заклепок с нормальной замыкающей головкой. L=4+1,3х6=11,8мм. Необходимо округлить до ближайшего по сортаменту L=12мм.

Расстояние между рядами определяется из удобства подхода инструмента при операциях с>3d. Примем с=25мм.

Нормальные силы, приходящие с пояса лонжерона также должны передаваться на лонжерон. Величина нормальной силы в расчетном сечении крыла определяется по величине изгибающего момента

где Н - габаритная высота лонжерона; коэффициент м учитывающий форму сечения пояса, на практике принимают равным 0,95.

.

Расчет соединения пояса производится аналогично.

Внешний вид полученного заклепочного шва представлен на рисунке 3.12

Рисунок 3.12 - К расчету соединения узла с лонжероном



3.6 Расчет центральной части нервюры №3

Центральная часть нервюры №3 представляет собой деталь, передающую нагрузки от оси стализатора на силовые элементы каркаса. Исходными данными для ее проектирования являются нагрузки, приходящие от оси навески горизонтального оперения, Нагрузки, действующие в плоскости нервюры №3, усилия от лонжерона стабилизатора и геометрические ограничения. На рисунке 3.13 представлена область проектирования.

Рисунок 3.13 - Область проектирования центральной части нервюры №3

Нагрузка Р не является сосредоточенной для детали, так как распределяется подшипником по контуру. А также она будет менять свое положение в пространстве в зависимости от угла отклонения стабилизатора.

Определяется толщина стенки, зная величину Р=45кН, высоту стенки в сечении подшипника Hст=274мм. В качестве материала берется В93 с пределом прочности 490 МПа.

.

Округляя до ближайшего по сортаменту значения, получаем 6мм.

Стенка может разрушиться от сдвига, если ф ? = (0,6 ч 0,65), и потерять устойчивость. Последнее крайне неблагоприятно для силовой работы пояса. Условие работы стенки без потери устойчивости:

где

Следовательно, необходимы подкрепляющие элементы для стенки. Расположение стоект перпендикулярно неэффективно, так ка нагрузка приходит от оси вращения. Зададимся углом расположения стоек подкрепления 60' к плоскости хорд.

В первом приближении можно пользоваться статистическими соотношениями:

площадь поперечного сечения стойки

F

Расчетная схема представлена на рисунке 3.14.



Рисунок 3.14 - Расчетная схема центральной части нервюры №3

Тогда потребная площадь подкрепляющих стоек равна

3.7 Расчет центральной части нервюры №3 изготовленной штамповкой

При выборе материала для изготовления детали методом горячего штампования следуем рекомендациям [7] и выбор останавливается на сплаве В93 с пределом прочности 490 МПа.

Эскиз проектируемой детали представлен на рисунке 3.14

Рисунок 3.14 - Эскиз центральной части нервюры №3

Здесь учтены требования технологичности для цельноштампованных деталей: избегать резвих переходов по сечению детали; форма детали не придает боковое смещение штампа.

Выбор линии разъема штампа основывается на том, что деталь целесообразно располагать в одном бойке штампа; линия располагается посередине двесторонних выступов (ребер жесткости). Расположение линии разъема штампа показано на рисунке 3.15.

Рисунок 3.15 - Расположение линии рахъема штампа

Выбор штамповочных уклонов зависит от отношения высоты ребра h к толщине ребра 2R1 В данном случае высоты ребер разные с каждой стороны от линии разъема штампа, поэтому получаются разные штамповочные уклоны. Но, согласно требованиям технологичности, для упрощения и удешевления изготовления штампа следует выполнять их равными.

Выбор толщины полотна зависит от площади проекции детали на площадь разъема. В данном случае площадь проекции равна 107524мм2. Получается, что толщина полотна 6,5 мм.

Далее выбираются толщины ребер, а затем радиусы закруглений и переходов. Все полученные значения представлены на чертеже КП.01.1000.005.

3.8 Расчет сварной конструкции детали

Сварная конструкция выполнена с помощъю электродуговой сварки из трех заготовок: 1-штампованное основание; 2,3 - стенки из листа толщиной 4 мм. Заготовки выполнены из материала В93.

Исходя из конструкции детали (рисунки 3.14, 3.15) выбирается тавровый сварной шов, показанный на рисунке 3.16.



Рисунок 3.16 - Сварной шов

Проверка шва по условию прочности

где - длина сварного шва, равная высоте детали;

, коэффициент ослабления сварного шва.

Тогда

Катет шва



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Стандарт организации. Общие требования к учебным текстовым документам СТО СГАУ 02068410-004-2007 [Электронный ресурс]: Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королёва (нац. исслед. ун-т). - Электрон. текстовые и граф. дан. (272 Кбайт). - Самара, 2007.

2. Войт Е.С. Проектирование конструкций самолетов. М.: Машиностроение, 1987. - 186с.

3. Ендогур А.И. Проектирование авиационных конструкций деталей и узлов: Учебное пособие [Текст]/ М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2009. -252с.

4. Шульженко М.Н. Конструкция самолётов [Текст]/ М.: Машиностроение, 1971 - 416с.

5. Зайцев В.Н., Рудаков В.Л. Конструкция и прочность самолётов [Текст]/- Киев: Издательское объединение «Вища школа», 1978. - 156с.

6. Власов Н.В., Майнсков В.Н. Конструирование деталей авиационных конструкций из горячештампованных заготовок. Учебное пособие. Самара: СГАУ, 2002, 25 с.

7. Власов Н.В., Майнсков В.Н. Конструирование деталей авиационных конструкций из литых заготовок. Учебное пособие. Самара: СГАУ, 2002 15 с.

8. Майсков В.Н. Основы конструирования в самолетостроении. Учебное пособие. Самара: СГАУ, 1992, 55с.

Размещено на Allbest.ur