Uploaded by diosio

Су-30

advertisement
Содержание
1. Описание самолета прототипа……………………………………………3
2. Летно-технические характеристики……………………………………...5
3. Описание системы уборки-выпуска шасси………………………………6
4. Выбор рабочего давления………………………………………………..10
5. Выбор рабочей жидкости………………………………………………...11
6. Расчет гидроцилиндра……………………………………………………19
7. Список литературы……………………………………………………….26
Описание самолета прототипа.
Су–30СМ- советский/российский двухместный многоцелевой
истребитель поколения 4+ завоевания господства в воздухе. Предназначен для
уничтожения воздушных целей днём и ночью, в простых и сложных
метеорологических условиях, а также на фоне земли при применении
активных
и
пассивных
помех,
контроля
воздушного
пространства,
блокирования аэродромов противника на большой глубине и действий по
наземным и морским объектам. Су-30 также возможно использовать для
управления групповыми боевыми действиями при завоевании господства в
воздухе,
уничтожения десантов противника
в
воздухе,
а
также
для
ведения воздушной разведки и уничтожения наземных целей в простых и
сложных метеорологических условиях. Су-30СМ — двухместный тяжелый
истребитель. Оснащается передним горизонтальным оперением (отличие
МКИ от базового Су-30, лишенного ПГО). Силовая установка — два
турбореактивных двигателя АЛ-31ФП, создающих тягу на форсаже до 12,5 тс
каждый. Двигатели оснащены соплами с отклоняемым вектором тяги. Система
управления - электродистанционная. Су-30СМ оснащается радиолокационной
станцией с фазированной антенной решеткой, позволяющей ему вести 15
воздушных целей и атаковать четыре. Су-30СМ является продолжателем
идеологии Су-30 — это многоцелевой самолет, способный летать на большие
дистанции, вести бой в воздухе и атаковать наземные цели, а также
осуществлять управление другими самолетами. Экипаж в размещен тандемом.
Для дальних полетов самолет оснащен оборудованием для дозаправки в
воздухе. Боевая нагрузка возросла до 8 тонн (у Су-30 6 тонн). Количество
подвесок вооружения так же выросло с 10 до 12 (добавилось по одной точке
подвески на каждой консоли крыла). Самолет способен применять любое
истребительное оружие, имеющееся в распоряжении ВКС России, в том числе
ракеты воздух-воздух, воздух-поверхность, неуправляемые ракеты, а так же
авиабомбы разных типов. По классике всего семейства, Су-30СМ оснащается
30-мм авиационной пушкой ГШ-30-1.
3
Рис. Самолета Су-30СМ
4
Летно-технические характеристики.
Модификация
Су-30СМ
Размах крыла, м
14.70
Длина самолета, м
21.94
Высота самолета, м
6.36
Площадь крыла, м2
62.00
Масса, кг
пустого самолета
17000
нормальная взлетная
24000
максимальная взлетная
33500
Тип двигателя
2 ДТРД АЛ-З1Ф
Тяга, кгс
2 х 12500
Максимальная скорость, км/ч
на высоте
2125 (М=2.0)
у земли
1400
Дальность полета, км
без дозаправки
3500
с одной дозаправкой в воздухе
5200
Практический потолок, м
19820
Экипаж, чел
2
Вооружение:
30-мм авиационная пушка ГШ-З01 (150 патронов)
Боевая нагрузка - 6000 кг на 10 точках подвески
управляемые ракеты Р-27, Р-73
5
Описание системы уборки-выпуска шасси.
Уборка и выпуск шасси осуществляются от первой гидросистемы самолета
(1ГС). Аварийный выпуск шасси производится сжатым азотом.
Принципиальная схема и состав системы уборки-выпуска шасси показаны на
чертеже. Гидравлическая часть системы для правой опоры (идентичная левой
опоре) на схеме она не показана.
Два электрогидрокрана управляют уборкой-выпуском шасси: кран 34 открытием и закрытием створок ниш, кран 35 - уборкой и выпуском опор. При
этом краны соединяют в нужный момент линии открытия или закрытия
створок ниш и линии уборки или выпуска опор с магистралью нагнетания
гидросистемы самолета, одновременно соединяя противоположные линии с
магистралью слива. В обесточенном состоянии линии открытия и закрытия
створок и линии уборки и выпуска опор закольцовываются и сообщаются с
магистралью слива.
Если уровень рабочей жидкости (масла) в баке 1ГC ниже минимально
допустимого,
специальное
реле
отключает
электроцепь
питания
электрогидрокранов на уборку шасси.
Управление уборкой-выпуском шасси осуществляется из передней кабины
краном-переключателем.
Челночные клапаны изолируют основную (гидравлическую) систему выпуска
шасси от аварийной (пневматической). Это обеспечивает выпуск шасси от той
или иной системы без перетекания масла в пневматическую систему, а азота –
в гидравлическую.
Цилиндры створок и подъемники являются исполнительными агрегатами
системы уборки и выпуска шасси.
Механизмы аварийного выпуска шасси совместно с электропневмоклапанами
30, 29 обеспечивают включение аварийной системы и последовательную
подачу азота на открытие створок ниш, а за тем на выпуск опор самолета.
6
Двухсторонние дроссели обеспечивают заданную скорость открытия створок
ниш и выпуска опор самолета, а также предотвращают забросы давления в
сливной магистрали гидросистемы.
Выпуск шасси:
Для выпуска шасси ручка переключателя ставится в положение ВЫПУЩЕНО.
Кран створок переключается на выпуск створок и соединяет нагнетающую
магистраль гидросистемы с линией выпуска, а линию уборки со сливом. К
электрогидравлическому крану опор электропитание не подводится, т.к. цепь
разомкнута концевыми выключателями.
Из крана створок масло под давлением поступает:
• в замки убранного положения передних фюзеляжных створок и створки
передней ниши - замки отпираются
• в цилиндры створок ниш - створки ниш открываются (в цилиндрах
задних фюзеляжных створок предварительно отпираются замки).
В начале открытия створок КВ размыкают электроцепь сигнализации
убранного положения шасси и на мнемокадре ППС КИСС загораются зеленые
сигналы каждой опоры шасси в проблесковом режиме (после постановки
опоры на замок выпущенного положения сигнал соответствующей опоры из
проблескового режима переходит в постоянный режим высвечивания).
В конце открытия створок КВ замыкают электроцепь питания крана опор.
Кран переключается на выпуск и соединяет нагнетающую магистраль
гидросистемы с линией выпуска опор, а линию уборки - со сливом. Из крана
опор масло под давлением поступает:
• в замки убранного положения опор - замки отпираются
• в замки выпущенного положения основных опор - замки остаются в том
же положении (крюки полностью открыты)
• в подъемники опор - опоры выпускаются и в выпущенном положении
запираются замками (передняя опора - цанговыми замками подкосаподъемника).
В конце выпуска, когда все опоры встанут на замки, КВ замыкают
7
электроцепь сигнализации выпущенного положения шасси, и на мнемокадре
ППС КИСС сигнал соответствующей опоры загорается в постоянном режиме
высвечивания.
Одновременно
КВ
замыкают
электроцепь
внешней
сигнализации положения шасси. При этом на приборных досках в кабинах
высветится сигнальный сектор ШАССИ ВЫПУЩЕНО.
Аварийный выпуск шасси производится из любой кабины. При этом
положение переключателя безразлично, т.к. при аварийном выпуске линии
уборки
и
выпуска
обесточиваются,
и
противоположные
полости
гидроагрегатов шасси будут соединены с линией слива. В этом случае
золотники кранов опор и створок займут положение, обеспечивающее отвод
масла из агрегатов системы в магистраль слива.
Уборка шасси:
Для уборки шасси ручка переключателя ставится в положение УБРАНО.
Электросигнал проходит через КВ замков убранного положения створок, кран
опор переключателя на уборку шасси и сообщает нагнетающую магистраль
гидросистемы с линией уборки шасси, а линию выпуска - со сливом.
Из крана опор масло под давлением поступает:
• в цилиндр автотоматического торможения - колеса основных опор
затормаживаются.
• в замки убранного положения основных и передней опор - штыки замков
убираются в цилиндры, а из противоположных полостей цилиндров
масло выдавливается в сливную магистраль через кран опор.
Замки подготовлены к закрытию:
• в полости уборки замков выпущенного положения основных опор замки
открываются
• в полости уборки подъемников основных опор и подкоса-подъемника
передней опоры открывается цанговый замок подкоса-подъемника, все
опоры убираются, масло из противоположных полостей подъемников
8
сливается в магистраль через кран опор в полости уборки подъемников
34 основных опор и подкоса-подъемника передней опоры открывается
цанговый замок подкоса-подъемника, все опоры убираются, масло из
противоположных полостей подъемников сливается в магистраль через
кран опор.
В начале уборки шасси
КВ размыкают электроцепь сигнализации
выпущенного положения опор. На мнемокадрах ППС КИСС зеленые сигналы
выпущенного положения из постоянного режима высвечивания переходят в
проблесковый режим, до постановки створок каждой опоры на замок
убранного положения. КВ размыкают цепь внешней сигнализации положения
шасси. Гаснут сигнальные сектора ШАССИ ВЫПУЩЕНО.
Когда все три опоры полностью уберутся и встанут на замки убранного
положения, последовательно соединенные КВ замков убранного положения
опор замкнут электроцепь и пропустят сигнал на переключение крана створок
в положение закрытия створок.
Масло под давлением поступает в цилиндры створок ниш и в замки убранного
положения передних фюзеляжных створок, и в цилиндр створки передней
ниши - замки цилиндров отпираются, створки закрываются и запираются
замками закрытого положения.
После закрытия створок КВ размыкают электроцепь питания кранов опор и
створок - краны обесточиваются, их золотники перемещаются в нейтральное
положение, закольцовывают линии уборки и выпуска опор, закрытия и
открытия створок, и соединяет их со сливом.
9
Выбор рабочего давления.
Для современных гидравлических систем характерно повышение их
мощности, что обусловлено непрерывным увеличением усилий, требуемых
для приведения в действие отдельных потребителей гидравлической энергии,
и увеличении числа потребителей. Повышение отказобезопасности при этом
можно получить путем увеличения различных коэффициентов запаса, а
также резервированием элементов, что приводит к увеличению массы
системы.
Повышение номинального уровня рабочего давления в авиационных
гидросистемах стало традиционным путем повышения энергонапряженности
системы и, стало быть, снижения массы и объема ее агрегатов. Максимальная
величина рабочего давления ограничивается возможностями обеспечения
надежного уплотнения. Кроме того, трубопроводы нагнетания,
изготовленные из титановых сплавов, помимо прямого уменьшения массы
системы, влияют и на повышение уровня оптимального давления, которое в
гидросистемах существующих самолетов уже составляет 28 и 35 МПа.
На основе вышеизложенного и учитвая, что прототип – сверхзвуковой
маневренный истребитель, имеет высокие требования по маневренности,
управляемости и надежности и исходя из этого выбираем максимальное
рабочее давление в гидросистеме 28МПа.
10
Выбор рабочей жидкости.
Основное назначение рабочей жидкости гидросистемы состоит в переда
энергии от источника питания к исполнительным механизмам.
Одновременно она смазывает трущиеся гидравлические агрегаты и снимает
накопившиеся тепловые напряжения в элементах системы.
Рабочая гидравлическая жидкость является внутренней средой, в которой
работают все устройства и элементы гидропривода, что определяет ее
важность и эффективность работы системы.
Идеальных рабочих жидкостей, обладающих характеристиками, не
зависящими от времени, температуры, внешних и внутренних условий
эксплуатации, не существует
Рабочими телами гидравлических систем являются жидкости. С развитием
техники растут мощности, повышается температурный режим, ужесточаются
условия эксплуатации жидкости. Рабочие жидкости современных самолетов
должны удовлетворять следующим требованиям:
- вязкость должна незначительно изменяться с изменением температуры;
- обладать хорошими смазывающими свойствами;
- не изменять структуру при механических воздействиях и высоких
температурах;
- иметь малую упругость насыщенных паров;
- обладать высокой температурой кипения и воспламенения.
АМГ -10:
Аббревиатура АМГ-10 расшифровывается как «авиационное масло,
гидравлическое, с коэффициентом вязкости 10». Внешне оно выглядит как
вязкая прозрачная жидкость, имеющая красноватый оттенок.
11
Изготавливается АМГ-10 из фракции, с низкой температурой застывания.
Получают её путём гидрокрекинга насыщенной парафинами нефти, из
содержащихся в её составе алициклических углеводородов - нафтена и
изопарафина. В состав получаемого в результате гидрокрекинга масла
добавляются загустители, для придания большей вязкости, уменьшения
текучести и испаряемости в процессе эксплуатации. Характерный красный
оттенок АМГ-10 приобретает благодаря особому органическому красителю.
Он не оказывает никакого влияния на технические или химические
характеристики смазывающей жидкости. Краситель служит лишь для
идентификации данного нефтепродукта, что исключает вероятность его
случайного смешения с другими маслами. Кроме того, в состав масла АМГ10 входят присадки-антиокислители. Они необходимы для предотвращения
снижения его технических характеристик в процессе эксплуатации. Под
воздействием повышенных температур, возникающих в результате трения
деталей смазываемых узлов, начинается активный процесс окисления
углеводородов, составляющих основу машинных масел. В результате их
рабочие свойства могут значительно снижаться. Антиокислительные
присадки не дают молекулам кислорода вступать во взаимодействие с
молекулами алициклических углеводородов масла, и понижать его качество.
При хранении на дне ёмкости с АМГ-10 не образуется осадок. Закипает
масло при to +210ºC., а замерзает при -70ºC.Вязкость вещества сравнительно
невысока и составляет: При 100ºC. - 4,6 сантистокса. При 20ºC. - 21
сантистокс. При -50ºC. вязкость резко повышается, достигая показателя в
1250 сантистоксов. Плотность АМГ-10 при комнатной температуре
составляет 0,83 кг в 1 литре. Соответственно, его плотность ниже, чем у
трансформаторных, и многих других минеральных сортов масел.
Допускается его применение в узлах гидросистем, создающих давление до
230 кг на кв. см.
12
Технические характеристики у масла АМГ-10, таким образом, неплохие.
Очень важным показателем качества подобных продуктов является, помимо
всего прочего, процент содержания воды и разного рода примесей. В
средстве АМГ-10 такие компоненты полностью отсутствуют.
К плюсам этого масла также можно отнести минимальное изменение
вязкости во всем диапазоне эксплуатационных температур. Также
достоинствами этого продукта считаются: высокая механическая
стабильность; длительный срок службы; отличная фильтруемость.
Консистенция у АМГ-10 абсолютно однородная и стабильная. Для
авиационного масла показатель этот немаловажный. В настоящее время на
рынке появилось очень много новых, усовершенствованных рабочих
жидкостей, предназначенных для гидравлических систем воздушного и
наземного транспорта. Однако АМГ-10, выпуском которого предприятия
занимались еще в советские времена, по-прежнему остается продуктом
относительно востребованным.
Масло «Гидроникойл FH-51»
Гидравлическая жидкость ГИДРОНИКОЙЛ FH-51 (FH-51) производства
фирмы NYCO (Франция) является физико-химическим, техническим и
эксплуатационным характеристикам аналогом гидравлической жидкости
АМГ-10 ГОСТ 6794. Она представляет собой минеральную основу - смесь
нефтяной фракции с добавками загущающей, антиокислительной и
противоизносной присадок и красителя.
Жидкость FH-51 поставляется фирмой NYCO по спецификации AIR 3520/B
(Франция), одобрена на соответствие спецификациями MIL-H-5606F
Департамента воздушных сил США, DEF STAN 91-48/1 Управления по
гарантии качества Министерства обороны Великобритании и соответствует
нормам технических требований ГОСТ 6794 на рабочую жидкость АМГ-10
(гидравлическое масло АМГ-10).
Основные физико-химические характеристики жидкости FH-51 приведены в
13
таблице 1. Жидкость FH-51 смешивается с жидкостью АМГ-10 в любых
соотношениях.
Температурный интервал использования рабочей жидкости FH-51 и ее
смесей с жидкостью АМГ-10 от минус 60 ºC до плюс 125 ºC в контакте с
воздухом или азотом (ГОСТ 9293) с непродолжительными перегревами до
150 ºC в контакте только с азотом при давлении в гидросистеме до 28 МПа
(280 кгс/см2).
7-50С-3
Гидравлическое масло 7-50С-3 является рабочей жидкостью, составленной
путём смешения органического диэфира, полииалкилсилоксановых
олигомеров с веществом, ингибирующим процесс окисления. Также в состав
вводят добавку, придающую ему противоизносные качества. В состав
жидкости не вводятся полимерные загущающие вещества. Это позволяет
жидкости быть устойчивой к деструктивным процессам и понижению
вязкостных свойств в ходе работы. Также в ней отсутствуют вода,
органические кислоты и щёлочи.
Внешне РЖ 7-50С-3 представляет собой прозрачную жёлтую жидкость,
слегка опалесцирующую при -45 °С. Допускается помутнение жидкости при
похолодании до -50 °С. Спецификация масла гидравлического 7-50С-3
проводится по ГОСТ 20734-75.При эксплуатации масла при давлении в
системе не выше 210 атм оно может работать длительно в диапазоне
температур от -60 °С до +175 °С. Масло 7-50С-3 сохраняет свои
эксплуатационные качества при кратковременном повышении температуры
до +200 °С.
Синтетическую РЖ 7-50С-3 с успехом используют в качестве альтернативы
маслу АМГ-10, имеющему минеральную основу. В сравнении с АМГ-10
данный продукт обладает большей смазывающей способностью, меньшей
пожароопасностью, менее выраженной способностью к разрушению состава.
14
В отличие от АМГ-10, жидкость 7-50С-3 не образует смол и не коксуется при
высоких температурах.
АСГИМ (авиационное синтетическое гидравлическое масло)
Первая полностью синтетическая отечественная рабочая жидкость с
вязкостью 9 мм2/с при 50 °С, разработанная на основе полиальфаолефинов,
содержащая
(загущающую,
усовершенствованный
антиокислительную,
пакет
функциональных
противоизносную,
и
присадок
антипенную
присадки, ингибитор коррозии, краситель и другие. На диаграммах приведено
сравнение эксплуатационных свойств АСГИМ и АМГ-10 (по данным ЦИАМ).
Видно, что АСГИМ превосходит АМГ-10 по устойчивости к механической
деструкции (в 1,5-2 раза меньше изменение вязкости после испытания на
УЗДН), термоокислительной стабильности (в 7 раз меньше изменение
вязкости после окисления), пожаровзрывобезопасности (на 300 °С выше
температура вспышки) и по испаряемости (в 2-4 раза).
15
По результатам исследований ЦИАМ установлено, что АСГИМ значительно
превосходит зарубежные аналоги FH-2 и FH-42 по вязкостно-температурной
характеристике. Для России, часть которой находится за полярным кругом,
показатели, отвечающие за безопасность работы в полярных условиях,
особенно важны. Так, обладая вязкость 9 мм2/с при 50 °С, АСГИМ на порядок
превосходит свой зарубежный аналог FH-2 по вязкости при минус 60 °С. Более
того, по этому показателю АСГИМ превосходит и масло FH-42, специально
разработанное для работы в северных условиях. По гидролитической
стабильности масло АСГИМ превосходит зарубежные аналоги (меньшее
изменение кинематической вязкости и лучшее значение реакции водного
слоя).
16
Таким образом, созданное отечественное авиационное синтетическое масло
АСГИМ
позволяет
повысить
надежность
эксплуатации
авиатехники.
Проделанная работа — это шаг вперед в деле обеспечения авиатехники
высококачественными отечественными маслами. Необходимо и дальше
продолжать работы по разработке новых отечественных смазочных
материалов, которые по эксплуатационным свойствам превосходили бы
зарубежные аналоги, способствуя повышению конкурентоспособности
российской авиатехники на мировом рынке.
17
Итог:
В ходе сравнительной оценки эксплуатационных свойств гидравлических
масел представленных марок, могу сделать вывод, что все жидкости
соответствуют высокому стандарту качества и могут быть используемы на
данном типе ЛА. В целом считаю, что целесообразней использовать масло
АСГИМ т.к. плюсами этого масла является то, что гидравлическая жидкость
обеспечивает более продолжительную работоспособность насоса в отличии
от масел других марок. В отличи от АМГ-10 масло АСГИМ сохраняет свои
характеристики в пределах допустимых норм в течении долгосрочного
периода эксплуатации и не требует дополнительной замены. Стендовые
испытания данного масла показывают, что оно способно обеспечивать
стабильную работу насоса при более жестких температурных условиях по
сравнению с другими жидкостями. Следует отметить, что при длительной
эксплуатации ЛА в зонах повышенных климатических температур, а также в
зоне ведения боевых действий, предпочтительнее применять масло 7-50С-3
т.к. из-за высокой верхней границы допустимых температур оно является
менее пожароопасным.
18
Расчёт гидроцилиндра.
Расчет нагрузок на шток цилиндра:
Плечо действия усилия на шток:
h = c  sin ( +  )
hmax = c  sin( +  ) = 740( мм)
h min = 468,37( мм)
Скоростной напор:
q=
 V 2
;
2
Плотность воздуха, кг/м:  = 1,29,
Скорость полета на посадке, км/ч: V=300, м/с V=83,3
тогда получаем:
q=
 V 2
2
=
1,29  83,32 1
1
 6
= 0,00045
2
10 9,81
Шарнирный момент от скоростного напора:
Mq = C x    S  q  b :
S = 0.7 106 ( мм) 2 - площадь шасси;
 = 35 ;
b = 1029 (мм) – радиус приложения аэродинамических сил;
C x = 1 – коэффициент лобового сопротивления шасси;
Mq = C x    S  q  b = 141322,68(кгс  мм)
Mqmin = 0
Шарнирный момент от веса шасси:
19
Mq = G  n y  r  cos  ;
G = 333(кгс) - вес передней опоры шасси;
n y = 1 - перегрузка при выпуске шасси;
r = 1350( мм) ;
Mg = 407292.3(кгс  мм)
Mqmin = 445054,5(кгс  мм)
Суммарный шарнирный момент:
M=
1

 (Mq + Mg ) ;
M = 565852.7(кгс  мм)
M min = 458819,07(кгс  мм)
 = 0.97 - механический КПД системы;
Усилие действующие на шток:
M 
R = ;
 h 
Rmax = 1170,08(кгс)
Rmin = 620,2(кгс)
Максимальное усилие в убранном положение:
-от аэродинамических сил: Rqu =
qmn  S  r
=;
h
-от веса при отрицательной перегрузке: Rgu =
G  n ymn  r
h
;
20
Расчёт диаметров поршня и штока
Максимальное развиваемое усилие на выпуск при неподвижном штоке:
Rmax = R  k r ;
kr -
необходимый определенный запас по усилию
Rmax = R  k r = 1755
Pn  
 Rmax
4
Pu  
4
;
2
Pn   Pu   Pu  
 Pn   

−

 −
Pn    4 
4
4
4
+
Pu  
4
4
Ru max +
Диаметр поршня: D =
Диаметр штока: d =
Pn  
P 
 D2 − u
 D 2 − Ru max
4
4
;
Pn  
4
Рабочая площадь поршня цилиндра:
Рабочая площадь поршня цилиндра на выпуск: f v =
Рабочая площадь цилиндра на уборку: f u =

4
(
  D2
4
= 31,1(см 2 ) ;
)
 D 2 − d 2 = 22,31(см 2 ) ;
Окончательно:
Диаметр поршня округляется до большего, а диамерт штока – до меньшего
из стандартизованных значений по ОСТ103631-83. Это необходимо сделать
для нормальной работы уплотнений, также имеющих стандартные размеры.
D = 63 (мм);
d = 32 (мм)
Определение конструктивных параметров гидроцилиндра
Материал конструкции выбираем - сталь 30ХГСА. Переписываем требуемые
21
нам характеристики:
Предел прочности  b ,(МПа)
1100
Запас прочности ( nb )
3,5
Предел прочности при срезе и кручении:
 b = 0.63   b ;
 b = 0.63 1100 = 693(МПа)
Предел прочности при смятии:
 sm = 0.65   b ;
 sm = 0.65 1100 = 715(МПа)
Допускаемые напряжения растяжения:
 bd =
 bd =
b
;
nb
b
=
nb
1100
= 314,3( МПа)
3,5
Допускаемые напряжения среза:
 bd =
 bd =
b
nb
b
nb
;
=
693
= 198( МПа)
3,5
Допускаемые напряжения смятия:
 smd =
 smd =
 sm
nb
 sm
nb
;
=
715
= 204,3( МПа)
3,5
Максимальное давление в гильзе:
22
Pnr = 1.2  Pnmzx = 33,6(МПа) ;
Максимальное расчётное сжимающее усилие на шток:

  D2

Rs =  Pnr 
− Pb   D 2 − d 2
4
4

) ;

  D2

Rs =  Pnr 
− Pb   D 2 − d 2
4
4

= 10,577 103 (кгс)
) = (33,6  3.144 63
(
(


2
− 0.5 
3.14
 (632 − 32 2 ) = 103530.43( H ) 
4
Максимальное расчётное растягивающие усилие на шток:
Rrt = Pnr 
Rrt = Pnr 

4

(
)
 d2
)
 d2
 D − d − Pb 
2
(
2
 D 2 − d 2 − Pb 
4
= 7,879 103 (кгс)
4
4
;
= (33.6 
3.14
3.14  32 2
 (632 − 32 2 ) − 0.5 
) = 77275,4( Н ) 
4
4
Расчёт узлов крепления
Выбор размеров проушин:
Шарнирные подшипники для проушин узлов крепления выбираются по
действующей максимальной нагрузке.
При расчете необходимо учесть коэффициент безопасности:
f b = 2;
RS  f b = 21154(кгс)
По таблице параметров шарнирных подшипников (ГОСТ 3635-78) выбираем
подшипник с допускаемой нагрузкой, большей чем 21154(кгс). Исходя из
значения получившейся у нас нагрузки, выбираем подшипник ШС35Ю.
23
Выписываем его основные параметры:
Dbn = 35( мм) - диаметр болта;
du = 55( мм) - внутренний диаметр проушины;
hu = 20( мм) - толщина проушины;
hp = 25( мм) - ширина внутренней обоймы подшипника;
rp1 = 1.5( мм) - радиус скругления кромки наружной обоймы подшипника;
rp2 = 0.5( мм) - радиус скругления кромки внутренней обоймы подшипника.
Макс. диаметр соединительной резьбы ушкового наконечника:
Dst v = d 2 −
4  Rrt
= 48,265( мм) ;
   bd
Bu = 1.4  d u ;
Bu = 1.4  55 = 77( мм) ;
lud = 0.45  Bu ;
lud = 0.45  77 = 34,65( мм)
lus = 0.52  Bu ;
lus = 0.52  77 = 40,04( мм)
Диаметр перемычки проушины: d per = Dru − 2,2 = 36 − 2,2 = 33,8( мм) ;
Высота гайки: l15 = 0.3  Dru = 0,3  36 = 11( мм) ;
Для правой проушины ушкового наконечника угол:
 Bu − d per

2
 2 = −a sin 

lus







 180
180
77
−
33
.
8


= −409  sin 
= −29,7( град) ;
2
 

 3.14



 40.01 

Расчёт проушин на разрыв:
Эксплуатационное напряжение:
=
Rrt
7,879 103
=
= 18(кгм / мм 2 ) ;
(Bu − d u )  hu (77 − 55)  20
a
b
Опытный коэффициент: k u = 0.56 + 0.46  − 0.1 
H
= 0,88 , где
d
24
a=b=
Bu d u 77 55
−
=
−
= 11 , H = Bu , d = d u ;
2
2
2
2
Опытный коэффициент: k y = 1 + 0.00095   = 0,972 ;
Разрушающее напряжение:  raz = k u  k   b = 0,88  0,972 112 ,2 = 95,93 ;
Допускаемое напряжение:  ud =
 raz
nb
=
95,93
= 27,41(кгс / мм 2 ) ;
3,5
Эксплуатационное напряжение  = 18(кгс / мм 2 ) :    ud ,
следовательно, условие прочности выполняется.
Расчёт проушин на смятие:
Эксплуатационное напряжение:
=
Rs
10,577 103
=
= 11,31 кгс / мм 2
d u  (hu − 2  rp1 ) 55  (20 − 2 1,5)
(
)
Допускаемое напряжение на смятие для пар «подшипник-проушина» и «подшипник-болт»:
 smd = 20 .429 (кгс / мм 2 )
   smd , следовательно, условие прочности выполняется.
25
Список литературы
1. Справочник по сопротивлению материалов / Писаренко Г. С., Яковлев
А. П., Матвеев В.В., Отв. ред. Писаренко Г.С. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев:
Наук. думка, 1988.-736 с.
2. Проектирование конструкций самолётов / Гребеньков О.А., Гоголин
В.П., Осокин А.И., Снигирев В.Ф., Шатаев В.Г., Под ред. проф. Гребенькова
О.А. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 1999. – 320 с.
3. Марочник сталей и сплавов / Сорокин В.Г., Волосникова А.В., Вяткин
С.А. и др.; Под общ. ред. Сорокина В.Г. – М.: Машиностроение, 1989. – 640 с.
4. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое
пособие. В 2-х кн. Кн. 2. Под ред. П.Н.Учаева. – 3-е изд., исправл. – М.:
Машиностроение, 1988. – 544 с.: ил.
5. Шульженко М.Н. Конструкция самолетов / М.Н. Шульженко - 3-е
изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1971.- 416 с.
6. Макушин С.А. Сравнительная оценка современных рабочих
жидкостей для авиационных гидравлических систем
7. В.И. Петровичев «Расчет неследящего гидропривода самолёта», М. МАИ,
2001 г.
26
Download
Study collections