Лонжерон крыла
Для уменьшения напряжения на стыке полки лонжерона и обшивки рекомендуется без изменения расчитанных площадей изменить линейные размеры поясов лонжерона. Тогда рекомендованное сечение будет выглядеть как на рисунке 4.1. Где В рассчитанная ширина горизонтальной полки пояса лонжерона. А уменьшение д1 по месту крепления обшивки крыла и соответствующего увеличения в средней части пояса лонжерона… Читать ещё >
Лонжерон крыла (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
" Воронежский государственный технический университет"
Курсовая работа по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»
Тема: Лонжерон крыла Воронеж 2012
Задание на курсовую работу по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»
Тема: Лонжерон крыла Вариант № 2
Исходные данные:
№ л-н | L/2 (м) | (кг м) | (кг м) | (кг м) | (кг м) | (кг м) | (кг м) | (кг м) | (кг м) | (кг м) | (кг м) | k1 | x1% | |
19,2 | 1,0 | 14,0 | ||||||||||||
(кг) | (кг) | (кг) | (кг) | (кг) | (мм) | (мм) | (мм) | (мм) | б град | ч | е (м) | bo (м) | bк (м) | |
1,90 | 0,24 | 1,9 | 3,8 | 1,1 | ||||||||||
Выполнить:
1. Определить площадь и размеры верхнего и нижнего поясов заданного лонжерона (по сечению).
2. Определить толщину стенок и шаг стоек лонжерона (по сечению).
3. Рассчитать заклепочный шов крепления верхнего и нижнего поясов лонжерона к его стенке (между расчетными сечениями).
4. Рассчитать и начертить стык пояса лонжерона.
5. Спроектировать, рассчитать и начертить узел крепления крыла к фюзеляжу (по заданному лонжерону). Дать полные сечения и необходимые размеры.
6. Начертить лонжерон, указать все необходимые размеры и нормали крепления. Начертить все пять расчетных сечений, и указать необходимые размеры.
1. Основные исходные данные
2. Расчет первого лонжерона двухлонжеронного моноблочного крыла
2.1 Особенности расчета моноблочного крыла
2.2 Проектирование и расчет лонжерона крыла
3. Расчет узла крепления крыла к фюзеляжу
3.1 Расчет проушины узла крепления крыла к фюзеляжу
4 Расчет стыка поясов лонжерона Заключение Список использованных источников
1. Основные исходные данные Для проектирования лонжерона крыла имеем следующие данные: вид крыла в плане, сужение крыла (рисунок 1),
Рисунок 1. Поперечное сечение крыла (профиль крыла) (рисунок 2),
Рисунок 2
Количество лонжеронов, расстояние от носка крыла до первого лонжерона 1 (в % от хорды крыла), межлонжеронное расстояние 12 (в % от хорды), угол конусности крыла б, расстояние между расчетными сечениями крыла. Нагрузки в расчетных сечениях крыла и материал конструкции из задания на курсовую работу.
Надо выполнить расчет лонжерона двухлонжеронного крыла. Все параметры лонжерона определить в заданных сечениях 1−1, 2−2, 3−3, 4−4, 5−5 с известным расстоянием между ними е.
2. Расчет первого лонжерона двухлонжеронного моноблочного крыла
2.1 Особенности расчета моноблочного крыла В моноблочном крыле значительная часть изгибающего момента воспринимается мощными панелями крыла — верхними и нижними.
Пусть ч часть изгибающего момента, воспринимаемая двумя лонжеронами крыла. Тогда ч = ,
где — изгибающий момент в i-м сечении крыла, воспринимаемый только лонжеронами. — общий изгибающий момент в i-м сечении крыла.
Примем допущения:
— сечение крыла схематизировано как прямоугольное с рабочей высотой Н=0,95 средней габаритной высоты кессона. Носовая и хвостовая части крыла в расчетах не учитываются;
— считаем, что стеснение депланацией корневого участка крыла не сказывается на работе элементов расчетных сечений.
— примем — воспринимается только панелями крыла (верхними и нижними) и поясами лонжеронов, а Q (поперечная или перерезывающая сила) — только стенками лонжеронов.
2.2 Проектирование и расчет лонжерона крыла Для определения линейных размеров сечений крыла определим коэффициент уменьшения размеров в зависимости от известных нам данных: длины полукрыла (l/2), расстояния от оси самолета до первого сечения (k1е), расстояния между сечениями (е). Из условия а1 = ek1*
а2= ek1-е*,
тогда по признаку подобия треугольников имеем
= .
Отношение обозначим как k0эф.
k0эф = ,
где — расстояние между сечениями;
к1 — данное сечение;
к1-е — предыдущее сечение;
k0эф = = 1,1234,
примем k0эф = 1,12.
Тогда с учетом коэффициента подобия получим следующие размеры в сечении 1−1 лонжерона по формуле:
ai= ,
a2= = = 400,6 мм,
b2= = =365,0 мм, с2= = = 413,0 мм,
d2= = = 1602,3 мм.
Расчеты для остальных сечений аналогичны, данные занесем в таблицу 1.
Таблица 1.
i | ai(мм) | bi(мм) | ci(мм) | di(мм) | |
450,0 | 410,0 | 464,0 | 1800,0 | ||
400,6 | 365,0 | 413,0 | 1602,3 | ||
356,6 | 324,9 | 367,7 | 1426,3 | ||
317,4 | 289,2 | 327,3 | 1269,7 | ||
282,6 | 257,4 | 291,4 | 1130,2 | ||
Линейные размеры поперечного сечения крыла показаны на рисунке 3.
лонжерон заклепочный крыло фюзеляж Редуцированная площадь верхней панели вместе с верхними поясами двух лонжеронов в i-ом сечении:
= ,
где — критическое напряжение пояса, котрое принимаем равным критическому напряжению при местной потере устойчивости;
— рабочая высота схематизированного моноблочного крыла в i-м сечени.
Для двухлонжеронного крыла
= 0,95 ,
При Т = < 9 общая потеря устойчивости профиля затруднена, в этом случае можем принять ук.п.= ук,
где ук — критическое напряжение при местной потере устойчивости.
Для нахождения критического напряжения зададимся величиной Т для материала Д-16Т и примем Т=6,5 по графику ук = f (Т) находим ук =33,50 кг/мм2. На основании этих данных и данных из таблицы № 1 рассчитаем и для первого сечения:
= 0,95 ,
= 0,95 = 419,3 мм,
= ,
= = 14 040,2 мм2,
по аналогии расчитаем для всех сечений редуцированные площади верхних панелей вместе с верхними поясами и результаты сведем в таблицу 2.
Таблица 2.
i | Нi(мм) | Fiред.в(мм2) | |
419,3 | 14 040,2 | ||
373,2 | 11 909,3 | ||
332,2 | 8868,1 | ||
295,7 | 7307,7 | ||
263,3 | 5465,3 | ||
расчет суммарной площади верхних поясов двух лонжеронов в i-ом сечении:
=
= 0,24*14 040,2= 3369, 6 мм2,
для двухлонжеронного крыла:
= +,
где — площадь верхнего пояса 1-го лонжерона в i-ом сечении,
— площадь верхнего пояса 2-го лонжерона в i-ом сечении.
Площади верхних поясов лонжеронов приближенно распределяются пропорционально высотам этих лонжеронов:
= ,
= ,
= ,
= 3370 = 1763,2 мм2
Аналогично расчитаем для оставшихся сечений.
По выбранному значению Т и величине определяем размеры поясов лонжерона. При этом:
дi = k ,
где k = 0,2?0,25,
выбираем k=0,23.
biп = Т дi,
Вi = ,
Нiп = biп + дi1,
где дi1=(1,3?1,5)дi, выберем дi1= 1,5 дi.
Рассчитаем для первого сечения:
д1 = 0,23 = 9,7 мм, округляем до стандартных значений получим д1= 10 мм.
b1п = 6,5*10 = 65 мм, д11= 1,45*10 = 14,5 мм, округляем в большую сторону до 15 мм.
В1= = 77 мм, Нiп = 65 + 15 = 80 мм.
Расчет для остальных сечений рассчитывается по аналогии. Округленные результаты по сечениям сведем в таблицу 3.
Таблица 3.
i | Fiв(мм2) | Fiв1(мм2) | дi(мм) | дi1(мм) | biп (мм) | Вi(мм) | Нiп (мм) | |
где дi — толщина вертикальной полки пояса лонжерона в i-ом сечении;
дi1 — толщина горизонтальной полки пояса лонжерона в i-ом сечении;
biп — высота вертикальной полки пояса лонжерона в i-ом сечении;
Вi — ширина горизонтальной полки пояса лонжерона в i-ом сечении;
Нiп — общая высота полки пояса лонжерона в i-ом сечении.
Размеры поясов лонжерона показаны на рисунке 4.
Рисунок 4
Для уменьшения напряжения на стыке полки лонжерона и обшивки рекомендуется без изменения расчитанных площадей изменить линейные размеры поясов лонжерона. Тогда рекомендованное сечение будет выглядеть как на рисунке 4.1. Где В рассчитанная ширина горизонтальной полки пояса лонжерона. А уменьшение д1 по месту крепления обшивки крыла и соответствующего увеличения в средней части пояса лонжерона с учетом неизменности площади найденных исходных размеров, а именно В*1=В*(2+3).
Рисунок 4.1
Тогда произведем рассчеты для построения чертежа, а именно получим новые размеры верхней полки лонжерона. Из условия 2= 3 мм получим для любого сечения
3 = 1 — 2,
3= 15−3 =12 мм.
Из условия сохранения неизменной площади пояса, т. е. S= const при любых значениях В и 1, подбираем В2 и В3 что бы удовлетворить это неравенство:
В*1 = 2В22 +В3*3,
Тогда получим следующую таблицу 3.1
Таблица 3.1
B | B2 | B3 | д2 | д3 | S | |
В3 взят с учетом крепления листов обшивки болтами диаметром 10 мм в сечениях 1−1,2−2 и 3−3. В сечения 4−4 и 5−5 болт диаметром 6 мм.
Редуцированную площадь нижней панели вместе с нижними поясами двух лонжеронов в i-ом сечении крыла находим по формуле
Fiред.н = ,
где — рабочая высота схематизированного моноблочного крыла в i-м сечении;
= 0,9 — коэффициент ослабления нижней панели;
— предел прочности из справочника для Д-16Т (40 кг/мм2).
Рассчитаем первое сечение и по аналогии последующие:
F1ред.н = = 13 065,1 мм2.
Округленные данные () сведем в таблицу 4.
Таблица 4.
i | Нi | Fiред.н | ||
419,3 | ||||
373,2 | ||||
332,2 | ||||
295,7 | ||||
263,3 | ||||
расчет суммарной площади нижнего пояса лонжерона в i-ом сечении крыла Fiн:
Fiн = ч Fiред.н ,
для двухлонжеронного крыла
= +,
где — площадь верхнего пояса 1-го лонжерона в i-ом сечении,
— площадь верхнего пояса 2-го лонжерона в i-ом сечении.
Площади нижних поясов лонжеронов распределяются пропорционально высотам этих лонжеронов:
= ,
= .
Нижние панели и пояса лонжеронов в полете растянуты. Поэтому значение Т для нижнего пояса берем из пределов 8?12. По выбранному значению Т=10 и величинам определяем размеры нижних поясов лонжерона.
При этом:
дi = k ,
где k = 0,2?0,25 в нашем случае выберем k=0,23,
biп = Т дi,
Вi = ,
Нiп = biп + дi,
дi1=(1,3?1,5) дi,
выберем дi1= 1,45 дi.
Произведем расчет для сечения 1−1:
F1н = 0,24×13 065,1= 3135,6 мм2,
= = 1640,7 мм2,
д1 = 0,23 = 9,3 мм,
b1п = 10×9,3 = 93 мм, д11= 1,45×9,3 = 14 мм, В1 = = 57 мм, Н1п = 90 + 9 = 99 мм.
Для остальных сечений аналогично.
Все округленные расчеты сводим в таблицу 5.
Таблица 5.
i | Fiн (мм2) | Fiн1 (мм2) | дi (мм) | дi1 (мм) | biп (мм) | Вi (мм) | Нiп (мм) | |
9,3 | ||||||||
8,6 | ||||||||
7,4 | ||||||||
6,7 | ||||||||
5,8 | ||||||||
Аналогично, как и для верхней полки лонжерона произведем расчеты для нижней и полученные данные занесем в таблицу 5.1.
Таблица 5.1
B | B2 | B3 | д2 | д3 | S | |
В3 взят с учетом крепления листов обшивки болтами диаметром 10 мм в сечениях 1−1,2−2 и 3−3. В сечениях 4−4 и 5−5 болт диаметром 6 мм.
Определение толщины стенки и шага стоек первого лонжерона Приведенная поперечная сила в i-ом сечении Qiпр (с учетом конусности лонжерона):
Qiпр = Qi — б, где Qi -поперечная сила в i-ом сечении, Мiизг — общий изгибающий момент в i-ом сечении; б — угол конусности крыла в радианах.
Поперечная сила приходящаяся на стенку1-го (Qi1) лонжерона в i-ом сечении:
Qi1= Qiпр .
Погонные касательные усилия, действующие на стенку 1-го (qiст1) лонжерона в i-ом сечении (рисунок 5).
Рисунок 5
Погонные касательные усилия от поперечной силы Qi(qiQ) для 1-го лонжерона:
qiQ1= ,
где = 0,95аi — расчетная высота 1-го лонжерона в i-ом сечении.
Погонные касательные усилия от действия Мiкр можно определить по следующей формуле:
qiМкр = ,
= di .
Погонные касательные усилия (суммарные), действующие на стенку 1-го (qiст1) лонжерона в i-ом сечении:
qiст1 = qiQ1+ qiМкр.
Произведем расчет для сечения 1−1, для остальных сечений расчет по аналогии.
Qiпр = 41 000 — x 0.03= 25 402,8 кг,
Qi1= 25 403 = 13 880,4 кг,
q1Q1= = 32,5 кг мм,
= х 1800 = 794 400 мм2,
qiМкр = = 16,05 кг мм,
qiст1 = 33+16 = 49 кг мм.
Все округленные расчеты сведены в таблицу 6.
Таблица 6.
i | Qiпр(кг) | Qi1(кг) | Нi1р(мм) | qiQ1(кг мм) | Fконт(мм2) | qiМкр(кг мм) | qiст1(кг мм) | |
794 400,0 | ||||||||
629 489,5 | ||||||||
498 812,9 | ||||||||
395 263,7 | ||||||||
313 210,4 | ||||||||
Толщина стенки переднего лонжерона в i-ом сечении:
дiст1= ,
Произведем расчеты для сечения 1−1, для остальных сечений расчеты аналогичны:
фк =0,3×40 = 12 кг/мм2,
д1ст1= = 4,1 мм.
Полученную толщину округляю до стандартной в сторону увеличения.
Шаг стоек лонжерона в i-ом сечении:
= ,
где — расчетная высота лонжерона в i-ом сечении;
Е= 7*105 кг/см2= 7*106 Мпа = 7000 кг/мм2 ,
р = к =0,3дв .
Произведем расчеты для сечения 1−1, для остальных сечений расчеты аналогичны:
= = 276,2 мм.
Принимаем округления в большую сторону и запишем в таблицу 7.
Таблица 7
i | дiст1(мм) | дiст1окр(мм) | tiст(мм) | |
4,1 | 4,5 | |||
2,9 | 3,0 | |||
2,2 | 2,5 | |||
1,7 | 2,0 | |||
1,4 | 1,5 | |||
Для сечения 5−5 из соображений облегчения конструкции крыла и технологии производства принимаем шаг стоек равный 100 мм.
Расчет заклепочного шва крепления стенки лонжерона к поясам Сила, действующая на одну заклепку крепления стенки лонжерона к поясу в i-ом сечении;
Тiз = ,
где — шаг заклепок, =24?40 мм в зависимости от диаметра заклепок и числа рядов;
ni — число рядов заклепок в i-ом сечении.
Для сечения 1−1 выберем =33 мм, n = 3 и qст=49 кг мм из таблицы 6 и произведем расчеты:
Т1з = = 539 кг, По нагрузке Тiз из справочных материалов подбираем диаметр заклепок, который равен 5 мм.
Для сечения 2−2 выберем = 30 мм, n = 2 и qст= 35 кг мм:
Т2з = = 525 кг, По нагрузке dз= 5 мм.
Для сечения 3−3 выберем = 40 мм, n = 2 и qст= 26 кг мм:
Т3з = = 520 кг, По нагрузке dз= 5 мм.
Для сечения 4−4 выберем = 30 мм, n = 2 и qст= 20 кг мм:
Т4з = = 300 кг, По нагрузке dз= 4 мм.
Для сечения 5−5 выберем = 30 мм, n = 2 и qст= 17 кг мм:
Т5з = = 255 кг, По нагрузке dз= 4 мм.
3. Расчет узла крепления крыла к фюзеляжу Определение нагрузок, действующих на болты узла крепления крыла к фюзеляжу по лонжерону (рисунок 6).
Сила, действующая на болты от изгибающего момента в корневом сечении крыла (Рм) по заданному лонжерону Рм = ,
где — изгибающий момент в корневом сечении крыла, приходящийся на j-ый лонжерон;
Рисунок 6
h — расстояние между верхним и нижним болтами узла крепления крыла к фюзеляжу:
= ,
где , — изгибающие моменты в корневом сечении крыла, приходящиеся на 1-ый лонжерон.
Сила, действующая на болты узла от поперечной силы в корневом сечении крыла:
РQ = ,
где — поперечная сила в корневом сечении (1−1), приходящаяся на стенку заданного лонжерона.
Суммарная сила, действующая на болты крепления крыла к фюзеляжу по лонжерону определяется:
Р? = ,
Диаметр болтов крепления крыла к фюзеляжу по лонжерону определяется:
d = ,
где N — число плоскостей среза болта, N = 2,
[фср] = 0,6 ув.
Для материала болта 30ХГСА ув = 120 кг/мм2.
Расчет:
М1изг.л.1 = 207 200 000 = 103 186 047 кг мм;
Рм = = 229 302,3 кг;
РQ = = 20 500 кг;
Р? = = 230 216,9 кг;
d = = 45,1 мм.
Из условия прочности выбираем диаметр болтов равный 48 мм.
3.1 Расчет проушины узла крепления крыла к фюзеляжу Расчет на смятие:
усм = < [усм],
где Fсм — площадь смятия, определяемая по формуле:
Fсм = d ду,
ду — толщина проушины узла (рисунок 7),
[усм] = 1,3 ув — для болтов, установленных с гарантированным натягом, ув=120 кг/мм2 для стали 30ХГСА.
Рисунок 7.
Для расчета толщины проушины узла (ду) необходимо, чтобы коэффициент запаса прочности по смятию (зсм) составил:
зсм = = 0,15 0,35;
Fсм = 48 * 36 = 1728,0 мм2;
усм = = 133,2 кг/мм2,
из условия прочности по смятию имеем усм 1,3*120=156 кг/мм2.
Тогда коэффициент запаса прочности по смятию на основании высчитанного усм составит:
зсм = = 0,15.
Подбираем толщину проушины равную 36 мм, т.к. зсм= 0,15 соответствует допуску 0,15 0,35.
Расчет на разрыв:
уразр = < ув,
где Fразр — площадь разрыва, определяемая по формуле:
Fразр = (bу — d) ду,
Величина bу определяется из условия:
(bу — d) ду ,
bу d ,
тогда с учетом допуска выберем bу = 115 мм и тогда площадь разрыва
Fразр = (115 — 48) х 36,0 = 2412,0 мм2
уразр = = 95,4 кг/мм2
зразр = = 0,2 0,4
зразр = = 0,21.
Величина зразр находится в пределах 0,2 0,4. Высоту проушины выбираем равную 115,0 мм.
Расчет на срез:
ф = < [фср],
где Fср — площадь среза, определяемая по формуле:
Fср = (tу —) ду,
[фср] = 0,6 ув — для болтов, установленных с гарантированным натягом.
Величина tу определяется из условия:
< Fср ,
(tу —) ду ,
tу + ,
с учетом допуска определяем tу = 80,0 мм.
Fср = (80 —) х 36 = 2016 кг/мм2 ,
ф = = 57,1 кг/мм2 ,
зср = = 0,2 .
Величина зср входит в пределы зср = = 0,2 0,4.
Принимаю размеры проушины крепления крыла по первом лонжерону: ду= 36,0 мм; bу= 115,0 мм; tу=80,0 мм.
Расчет крепления узла к лонжерону крыла Крепление узла к верхнему и нижнему поясам лонжерона выполняем для силы Рм (рисунок 6). Определяем нагрузки действующие на болты узла крепления крыла к фюзеляжу по верхнему поясу лонжерона:
Рм = Р1 + Р2,
где Р1 — составляющая силы Рм, передающаяся по горизонтальной полке пояса лонжерона с площадью F1,
Р2 — составляющая силы Рм, передающаяся по вертикальной полке пояса лонжерона с площадью F2.
Силы Р1 и Р2 определяются Р1 = Рм ,
Р2 = Рм ,
F1 = Вi дi1,
F2= biп дi ,
F1 = 77 * 15 = 1113,2 мм2 ,
F2= 63 * 10 = 942,5 мм2 ,
Р1 = 240 930 = 149 046,3 кг ,
Р2 = 240 930 = 80 255,7 кг .
Количество болтов крепления по горизонтальной полке верхнего пояса 1-го лонжерона определяется:
n1 = ,
[Рср.] = фср,
где [Рср.] - допускаемая срезная нагрузка для болта данного диаметра;
m1 — количество плоскостей среза для болтов крепления по горизонтальной полке пояса лонжерона с узлом, m1 = 1,
[фср] = 0,6 ув — для материала болта;
для стали 30ХГСА:
ув = 120 кг/мм2 => [фср] = 0,6*120 = 72 кг/мм2
Диаметр болтов принимаю равным d=10 мм:
[Рср.б] = 72 = 5654,9 кг мм,
nв1 = = 26,4
выберем 28 болтов.
Количество болтов крепления по вертикальной полке верхнего пояса 1-го лонжерона определяется:
n2 =
m2 — количество плоскостей среза для болтов крепления вертикальной полки пояса лонжерона с узлом, m2 = 2,
nв2 = = 7,1;
принимаем n2 = 8 болтов d=10 мм для верхнего пояса.
Количество болтов крепления со стенкой лонжерона определяется:
n3 = ,
где m3 — количество плоскостей среза для болтов крепления стенки лонжерона с узлом, m3 = 2,
Q1 — поперечная сила в корневом сечении, приходящаяся на стенку 1-го лонжерона.
Получим
n3 = = 3,3;
принимаем по 4 болта d=10 мм для каждого пояса.
Необходимое количество болтов d=10 мм для крепления узла к лонжерону: n1= 28, n2= 8, n3= 4.
4. Расчет стыка поясов лонжерона Для стыка поясов лонжерона примем сечение 3−3 и определим действующие силы вдоль поясов.
Вдоль пояса лонжерона действует сила определяемая по формуле:
Р13 = ,
М3изг.л.1 = М3изг.л. ,
Р3г = Р31 ,
Р3в = Р31 ,
где Р3г — сила, действующая по горизонтальной полке пояса в сечении 3−3,
Р3в — сила, действующая по вертикальной полке пояса в сечении 3−3.
Рассчитаем стык по формулам:
М3изг.л.1 = 98 700 000 = 51 324 000 кг мм, Р31 = = 154 497,3 кг;
F3г = 66 * 11= 726 мм2;
F3в = 50* 8 = 400 мм2 ;
Площади горизонтальной (F3г) и вертикальной (F3в) полок верхнего пояса указаны на рисунке 8.
Рисунок 8
Р3г = 154 497,3 = 98 878,3 кг;
Р3в = 154 497,3 = 55 619,0 кг.
Аналогично рассчитаем по нижнему поясу лонжерона:
F3г = 45 * 11= 495 мм2;
F3в = 74* 7 = 518 мм2 ;
Р3г = 154 497,3 = 75 495 кг, Р3г = 154 497,3 = 79 003 кг Количество болтов крепления перестыковочных накладок по горизонтальной (nг) и вертикальной (nв) полкам определяем по формулам:
nг = ,
nв =,
где [Рср.б.] - допускаемая нагрузка среза для болта данного диаметра,
m3г — число плоскостей среза болтов крепления накладок по горизонтальной полке, m3г = 1;
m3в — число плоскостей среза болтов крепления накладок по вертикальной полке, m3в = 2 .
Для верхнего пояса:
nг = = 17,5
принимаем количество 18 болтов диаметром 10 мм;
nв = = 4,9
принимаем 5 болтов диаметром 10 мм .
Для нижнего пояса:
nг = = 13,3
примем 14 болтов d=10 мм;
nв = = 6,9
примем 7 болтов d=10 мм.
Необходимое количество болтов крепления: nг= 32, nв= 12 штук.
Заключение
По предложенным исходным данным площади и размеры верхнего и нижнего поясов переднего лонжерона в заданных сечениях составили с учетом уменьшение д1 по месту крепления обшивки крыла и соответствующего увеличения в средней части пояса лонжерона Верхний пояс:
i | Fiв(мм2) | Fiв1(мм2) | дi(мм) | дi1(мм) | biп (мм) | Вi(мм) | Нiп (мм) | |
Нижний пояс:
i | Fiн (мм2) | Fiн1 (мм2) | дi (мм) | дi1 (мм) | biп (мм) | Вi (мм) | Нiп (мм) | |
Толщины стенок и шаг стоек лонжерона в сечениях составили:
i | дiст1окр(мм) | tiст(мм) | |
4,5 | |||
3,0 | |||
2,5 | |||
2,0 | |||
1,5 | |||
Рассчитанный заклепочный шов крепления верхнего и нижнего поясов лонжерона к его стенке между расчетными сечениями составил:
для сечения 1−1- =33 мм, n = 3, dз= 5 мм;
для сечения 2−2 — = 30 мм, n = 2, dз= 5 мм;
для сечения 3−3 — = 40 мм, n = 2, dз= 5 мм;
для сечения 4−4 — = 30 мм, n = 2, dз= 4 мм;
для сечения 5−5 — = 30 мм, n = 2, dз= 4 мм.
Рассчитанный стык поясов лонжерона по сечению 3−3.
Количество болтов крепления перестыковочных накладок по горизонтальной (nг) и вертикальной (nв) полкам nг= 32, nв= 12 штук d=10 мм.
Спроектированный и рассчитанный узел крепления крыла к фюзеляжу по первому лонжерону имеет следующие размеры: толщина проушины узла равно 38,0 мм; высота проушины — 115,0 мм; расстояние от центра болта до края узла — 79,0 мм.
После выполнения необходимых расчетов выполнил чертежи, которые прикладываются на трех листах формата А-1.
Список использованных источников
С. К. Кириакиди, А. Н. Демешко Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Конструирование детали и узлов самолета» «Расчет лонжеронов моноблочного крыла самолета» для студентов специальности 130 100 «Самолётои вертолетостроение» дневной и вечерней форм обучения № 87−96// ВГТУ, Воронеж, 1996 г.;
Справочная книга по расчету и проектированию конструкций/ М. В. Астахов, А. В. Караваев, С. Я. Макаров, Я. Я. Суздальцев; под ред. Е. Л. Веллер — М.: Типография Оборонгиза, 1954. 700 с.
Е.С. Войт проектирование конструкций самолётов: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Самолётостроение» / Е. С. Войт, А. И. Ендогур и др. — М.: Машиностроение, 1987. — 416 с.
Г. И. Житомирский Конструкция самолетов: Учебник для студентов авиационных специальностей ВУЗов — М.: Машиностроение, 1991. — 400 с.: ил.